• Journal of Korean Society on Water Environment
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.349-357
• /
• 2006

Nowadays, the discharges of urban streams during dry season are depleted because the hydrologic cycle in the watershed has been destroyed due to the expansion of the impermeable area, the excessive groundwater pumping, climate change, and so forth. The streamflow depletion may bring out severe water quality problems. This research are to investigate the hydrologic characteristics and to develop a technology to restore sound hydrologic cycle of Anyangcheon watershed. For the hydrological cycle analysis of the Anyangcheon watershed, continuous simulations of urban runoff were performed for the upstream basin of Gocheok bridge whose basin area covered 4/5 of the whole catchment area. The increase of impervious area by urbanization was analysed and its effect on urban runoff was evaluated. The SWMM 5 (Storm Water Management Model 5) was used for the continuous simulation of urban runoff. The analysis results of urbanization effect on runoff are as follows: the surface runoff in 2000 increases to 65% of the whole precipitation whereas the surface runoff in 1975 amounts to 50% of the precipitation; the groundwater runoff in 2000 amounts to 7% and shows 6% decrease during the period from 1975 to 2000.

• Journal of Korean Society on Water Environment
• /
• v.23 no.6
• /
• pp.973-984
• /
• 2007

This study developed and calculated alternative evaluation index (AEI) from the effectiveness analyses of alternatives for rehabilitation of distorted hydrologic cycle. The feasible alternatives for the poor-conditioned region in the Anyangcheon watershed were proposed and quantitatively analyzed using continuous water quantity/quality simulation model, Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF). The effectiveness analyses include 355th flow and 275th flow of flow duration curve and number of increased days to satisfy the target monthly flow for water quantity and BOD average concentration, total daily loads and number of increased days to satisfy the target concentration and total daily loads. The feasible alternatives are restoration of covered stream, prevention of streamflow loss through sewers, redevelopment of existing reservoir, reuse of treated wastewater, use of groundwater collected by subway stations and construction of small wastewater treatment plant. Therefore, alternative priority ranking was derived from AEIs. It will be effective to make an integrated watershed management for sustainable development.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.323-323
• /
• 2016

최근 강우강도 등의 기후변화로 인한 표토침식량이 증가하고 있고, 이에 따른 사회적 환경적 문제가 부각되고 있다. 특히 표토는 인류에게 식량생산의 기반이 되고, 정주공간을 제공할 뿐만 아니라 에너지 생산, 수자원 함양, 기후변화 대응, 생물 다양성 유지, 생태계의 건전성, 자원함양 및 순환, 오염물질 정화 등 소중한 생명자원이다. 이에 환경부에서는 2012월 12월 표토의 침식현황에 관한 고시를 제정하고, 표토 유실 대책 방안을 수립하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 자원으로서의 표토를 보전하기 위한 단기적 관점의 대책 수립을 위한 웹GIS 기반 단일 강우에 의한 표토침식량을 예측하는 시스템을 개발하였다. 본 연구는 크게 표토침식 예측 모듈 개발과 정확성 평가를 위한 시험포 단위 모니터링 그리고 모듈을 적용한 웹GIS 시스템 개발, 시범적용을 위한 강원도 홍천군 자운리 DB 구축으로 구분된다. 표토침식예측 모듈의 정확성을 검증하기 위하여 가로 4m ${\times}$ 세로 22m, 경사도 3%, 9% 시험포 2개를 조성, 2015년 5월 11일부터 2015년 11월 23일까지 강우량, 유출량, 표토침식량을 조사하였으며, 웹 GIS 시스템은 Open Source Software인 Geoserver, PostGIS, OpenLayers를 활용하여 개발하였다. 마지막으로 개발된 웹GIS 표토침식예측시스템의 시범적용을 위하여 강원도 홍천군 자운리의 농경지 경계, 경사도, 경사장, 작물특성 등에 대한 GIS DB를 구축하였다. 시험포 모니터링 결과 강우발생일수는 총 64일로 관측되었고, 이중 유출은 총 30회가 발생되었다. 이 결과를 활용하여 표토침식 예측 모듈을 검증한 결과 3 % 시험포의 유출량 NSE : 0.88, $R^2$ : 0.91, 표토침식량 NSE : 0.87, $R^2$ : 0.90, 9 % 시험포의 유출량 NSE : 0.76, $R^2$ : 0.82, 표토 침식량 NSE : 0.82, $R^2$ : 0.88로 나타났다. 웹GIS 표토침식 예측 시스템은 Layer 정보, 맵, GIS tool, 경작기 정보, 날씨 정보 등으로 구성되어 있으며, 기상청 Open API와 연동하여 당일의 강수량 예보 데이터와 표토침식량 산정 모듈을 이용하여 예측 표토 침식량 데이터를 제공한다. 하루가 지나면 기상청에서 실측한 강수량 데이터를 이용하여 표토 침식량 산정모듈이 자동적으로 수행된 뒤 실측 강우량에 대한 표토침식량 정보가 제공된다 본 연구에서 개발된 웹GIS기반 표토침식 예측 시스템은 시범 대상 유역인 강원도 홍천군 자운리 유역을 대상으로 구축되었으며, 지속적으로 대상유역을 확대할 계획이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2016.05a
• /
• pp.319-319
• /
• 2016

최근 급격한 기후변화와 도시화로 인하여 강우량 및 강우강도는 약 20% 증가하고 강우일수는 14% 감소하며 도시 기온이 최대 $3^{\circ}C$까지 증가하는 등의 현실적인 문제가 발생하고 있다. 이로 인한 도시 물순환체계의 파괴는 도시물관리 여건의 악화로 이어지고 특히 불투수면적 증가로 인한 도시 홍수 및 침수의 증가, 잦은 도시 고온 현상, 도시하천의 건천화로 수질 악화를 야기하는 실정이다. 이에 국토의 자연자원을 보전하고 기후변화에 적응하면서 도시의 안전도와 가치를 높이기 위한 물관리 정책은 먼저 물을 순환을 보다 적극적으로 반영하고 통합적인 물관리 체계 확보를 요구한다. 이를 위해서는 발생원 관리를 포함한 소규모 분산관리 체계로 변화하여야 하며 이들 시설에 대한 네트워크화를 통해 기후변화에 강건하고 통합관리쳬계를 구축하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 저영향개발(LID, Low Impact Development) 및 그린인프라(GI, Green Infrastructure) 기반의 분산식 빗물관리기법의 도입이 절실하다. 현재 국내에서는 제도적으로 기후변화 대비, 지속가능한 도시환경 구축을 위한 물순환 건전화를 위해 100대 국정화제에 포함시키는 등(2013.2) 도시계획 및 기반시설 설치 LID기법의 법제적 산업적 도입을 추진중에 있으나, LID 기술의 수자원 치수, 이수 및 환경 효율성에 대한 객관적인 정보의 부재, LID 기술에 대한 효율성 검증 및 인증시스템의 부재, LID 기술의 무분별한 국외기술 도입으로 인한 효과 저감, LID 기술의 설계, 시공, 관리를 위한 매뉴얼 및 가이드라인의 부재, LID 기술에 대한 지자체 지원 및 전문가 양성 시스템의 부재 등 복합적인 문제를 안고 있어 GI 및 LID 기술의 적용을 통한 새로운 도시 및 유역차원의 수자원확보와 재해경감기술 패러다임 확보가 용이하지 않다. 이를 위해 본 연구에서는 강우유출수 관리를 위한 LID기술 신뢰도 향상 및 단일화, 표준화된 효율성 검증 기술 개발과 더 나아가서 도시-건축-수자원-도로-조경 등의 종합적인 인프라를 바탕으로 LID기술 통합관리 및 기술 고도화를 위해 부산대학교 GI LID 물순환 실증단지의 계획 및 구축을 수행하였다.

• Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
• /
• v.50 no.2
• /
• pp.23-40
• /
• 2022

Many constructed wetlands have been installed in dam reservoirs nationwide for ecological purification of watershed pollutants, but aging and reduced efficiency are becoming issues. To improve the management of constructed wetlands, an objective evaluation of structural suitability is required. This study evaluated 39 constructed wetlands of 15 dams. First, through fogus group interview(FGI), survey analysis, and analytic hierarchy process(AHP), eight evaluation items in the physical and vegetative aspects were selected and the evaluation criteria applied with weights were prepared. Second, as a result of the structural suitability evaluation, the average score of the overall constructed wetlands was 80.8, with 10 sites rated as 'good grade(91~100)', 22 sites rated as 'normal grade(71~90)' and 7 sites rated as 'poor grade(70 or less)'. The average score of physical structure evaluation was 52.6, with 14 sites rated as 'good', 21 sites as 'normal' and 4 sites as 'poor'. The suitability of location was good level in most constructed wetlands, but the water supply system, depth of water, ratio of length-to-width, and slope of flow channel were evaluated as 'normal' or less in constructed wetlands of 50% or more. Therefore, it was found that overall improvement was necessary for stable flow supply and flow improvement in the constructed wetland. The average score of vegetative structure evaluation was 28.2, and about 84% of them were identified as 'normal' or lower. As a result of analyzing the Spearman's correlation coefficient between the physical structure evaluation score and the vegetation structure evaluation score, there was a significant correlation(r = 0.728, p < 0.001), and it was found that each evaluation factor also influences each other. As a result of the case review of 6 constructed wetlands, the appropriateness of the evaluation results was confirmed, and it was found that the location, flow rate supply, and type of wetland had a great influence on the efficiency and operation of the wetland. Through this study, it will be possible to derive structural weaknesses of constructed wetlands in dam reservoirs as a nature-based solution, to prepare types and practical alternatives for improved management of each constructed wetland in the future, and to contribute to enhancing various environmental functions.

• Journal of Wetlands Research
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.43-53
• /
• 2018

Laguna Lake is the largest inland fresh water body in the Philippines. It primarily serves as a site for aquaculture, hydropower, transportation, and water supply industries. Due to Laguna Lake's diverse functionalities, competition among water users became prominent. Water quality began to deteriorate due to various pollutant contributions in this process, thereby affecting the soundness of the aquatic ecosystem. This study was conducted to evaluate the current water quality management policy from the viewpoint of ecological environment through the evaluation of the water quality of Laguna Lake. Concentrations of water pollutants such as ammonia ($NH_3$), biochemical oxygen demand (BOD), chloride ($Cl^-$), pH, and total suspended solids (TSS) exceeded the water quality standards of the Philippines' Department of Environment and Natural Resources (DENR). The water quality of the lake was also affected by the pollutant load due to agriculture and urban stormwater runoff in the watershed. The salinity and contaminated water from Pasig River also affected the water quality of Laguna Lake. Long-term water quality analysis showed that the water quality of Laguna Lake is also influenced by rainfall-related seasonal variations. The results of the water quality analysis of Laguna Lake indicated that the environmental management techniques of the Philippines should be changed from the conventional water management into an integrated watershed management scheme in the future. It is therefore necessary to study and introduce advanced watershed management measures in the Philippines based from the policies of other developed countries.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.55 no.1
• /
• pp.1-10
• /
• 2022

Irrigation water supplied to the paddy field is consumed in the amount of evapotranspiration, underground infiltration, and natural and artificial drainage from the paddy field. Irrigation return flow is defined as the excess of irrigation water that is not consumed by evapotranspiration and crop, and which returns to an aquifer by infiltration or drainage. The research on estimating the return flow play an important part in water circulation management of agricultural watershed. However, the return flow rate calculations are needs because the result of calculating return flow is different depending on irrigation channel water loss, analysis methods, and local characteristics. In this study, the irrigation return flow rate of agricultural watershed was estimated using the monitoring and SWMM (Storm Water Management Model) modeling from 2017 to 2020 for the Heungeop reservoir located in Wonju, Gangwon-do. SWMM modeling was performed by weather data and observation data, water of supply and drainage were estimated as the result of SWMM model analysis. The applicability of the SWMM model was verified using RMSE and R-square values. The result of analysis from 2017 to 2020, the average annual quick return flow rate was 53.1%. Based on these results, the analysis of water circulation characteristics can perform, it can be provided as basic data for integrated water management.

• Korean Journal of Environment and Ecology
• /
• v.37 no.4
• /
• pp.289-301
• /
• 2023

Forests within watersheds are essential in maintaining ecosystems and are the central infrastructure for constructing an ecological network system. However, due to indiscriminate development projects carried out over past decades, forest fragmentation and land use changes have accelerated, and their original functions have been lost. Since a forest's structural pattern directly impacts ecological processes and functions in understanding forest ecosystems, identifying and analyzing change patterns is essential. Therefore, this study analyzed structural changes in the forest landscape according to the time-series land cover changes using the FRAGSTATS model for the dam watershed of the Geum River upstream. Land cover changes in the dam watershed of the Geum River upstream through land cover change detection showed an increase of 33.12 square kilometers (0.62%) of forests and 67.26 square kilometers (1.26%) of urbanized dry areas and a decrease of 148.25 square kilometers (2.79%) in agricultural areas from the 1980s to the 2010s. The results of no-sampling forest landscape analysis within the watershed indicated landscape percentage (PLAND), area-weighted proximity index (CONTIG_AM), average central area (CORE_MN), and adjacency index (PLADJ) increased, and the number of patches (NP), landscape shape index (LSI), and cohesion index (COHESION) decreased. Identification of structural change patterns through a moving window analysis showed the forest landscape in Sangju City, Gyeongsangbuk Province, Boeun County in Chungcheongbuk Province, and Jinan Province in Jeollabuk Province was relatively well preserved, but fragmentation was ongoing at the border between Okcheon County in Chungcheongbuk Province, Yeongdong and Geumsan Counties in Chungcheongnam Province, and the forest landscape in areas adjacent to Muju and Jangsu Counties in Jeollabuk Province. The results indicate that it is necessary to establish afforestation projects for fragmented areas when preparing a future regional forest management strategy. This study derived areas where fragmentation of forest landscapes is expected and the results may be used as basic data for assessing the health of watershed forests and establishing management plans.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.390-394
• /
• 2009

우리나라의 강우특성 및 지형여건상 최근 농촌지역 하천의 건천화가 급속히 진행되어 전통적인 농촌지역 하천의 기능이 줄어들고 있다. 하지만 건천화 원인에 대한 과학적인 분석은 극히 저조하다. 농촌지역 소하천의 건천화 원인은 다양하게 존재하고, 각각의 원인에 따라 방지 대책이 달라야 할 것이다. 그러나 현실은 일률적인 방지책을 시행하고 있어 그 효율성이 불확실한 상태이다. 농촌지역 소하천 건천화 원인으로 추정되고 있는 기존 저수지 유지수량 미확보, 유휴지 난개발, 지하수 과다사용, 무분별한 하천개수, 하천 퇴사 등이 있음에도 불구하고 정확한 원인분석 없기 때문에 개략적인 방지 대책이 시행되고 있는 실정이다. 국내 중소하천의 생태환경 건전성을 위해서 농업저수지를 비롯한 농업용수의 하천유지용수 공급에 대한 요구가 증대되고 있으므로 이에 대한 적정한 농업용수의 하천유지유량 공급방안 정립이 필요하다. 또한 농촌 소하천 유역에서 상류에 위치한 농업용 저수지는 우선적으로 농업용수를 공급함에 따라 소하천들은 수문순환 과정이 인위적으로 단절되어 심각하게 건천화되어 가고 있으며, 이러한 이유로 안정적인 하천유지용수 확보에 어려움을 겪고 있다. 농촌 소하천의 건천화에 따른 하천수의 부족은 용수확보의 불가능, 수질오염의 심화 등의 문제를 초래함으로써 경제적인 측면에서 많은 손실을 가져오고 있으며 하천이 갖추어야할 친수공간으로서의 기능도 수행하지 못하기 때문에 많은 주민들이 여가 활용과 휴식공간으로 활용하지 못하고 있다. 따라서 현재 농업용저수지의 시설규모를 확장하여 추가적으로 하천유지용수를 확보함으로써 하천의 건천화를 예방하고 향후 확장 가능한 농업용수 전용저수지의 설계방향을 제시코자 한다. 기존저수지의 지역적 요소 및 환경적 요소를 감안하여 저수지 증고에 의한 재개발 방향을 검토 분석하여 물부족에 의한 하천 건천화를 예방하고 추가 용수량의 확보를 할 수 있도록 노력을 해야겠다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.745-749
• /
• 2012

국내 주요하천은 지속적인 산업화와 난개발로 인해 생태계파괴 및 수변생물의 서식처 환경 악화로 하천 생태계에 많은 악영향을 받고 있다. 그러나 1990년대 이후 국내에서는 하천의 기능과 생물의 다양성, 하천환경 및 생태학적인 가치와 중요성에 대한 인식이 매우 커짐에 따라 하천의 생태적 기능을 매우 중요시 하고 있으며, 하천의 난개발로 인한 피해를 복원하기 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. 대표적인 연구로 생태계 건전화 개념을 도입하여 담수성 어류 서식처 제공 및 이동에 필요한 유량을 산정한 한국 수자원공사(1995)의 연구가 있으며, 김규호 등(1996a, 1996b)은 물고기 서식처 환경 중 특히 수심과 유속 등 수리조건을 유지하기 위한 최소유량 산정 방법을 제시하였다. 또한 노경범(2011)은 섬진강의 하천환경 회복을 위한 연구대상 구간에서의 대표어종을 선정하여 서식처 특성 파악을 위해 하천 특성을 연구하였다. 이와 같이 현재 국내에서도 하천의 기능과 생태학적 기능을 위한 노력과 연구가 진행되고 있다. 그러나 생태학적 서식처 연구에서는 아직까진 미진한 부분이 많이 있다. 그 예로 보호종이나 멸종위기어종과 같은 생물의 서식처 확보를 위한 연구가 아직까지는 많은 노력과 연구가 필요한 상태이다. 본 연구에서는 환경부에서 지정한 멸종위기 1급 어종인 퉁사리를 대상으로 서식환경 특성 연구를 진행하였으며, 퉁사리의 생태학적 서식특성과 현재 지석천 상류 유역에서 관찰되고 있는 서식구간을 중심으로 MD-SWMS (Multi-Dimensional, Surface Water Modeling System) 모형을 이용하여 수리특성 분석을 수행하였다. 이를 위해 하상재료 입도분석을 실시하였으며, 그 결과 입도가 큰 굵은모래 및 잔자갈, 굵은자갈로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 수리학적 특성분석결과 서식구간 내에서는 비교적 빠른 유속이 나타났다. 이러한 퉁사리의 서식환경의 특성 분석으로 서식구간 내 입도가 큰 하상재료로 구성되어 있으며, 퇴적구간이 생성되지 않을 정도의 유사이송량과 유속이 필요할 것으로 분석되었다. 향후 퉁사리의 장기적인 서식환경 조성과 보존을 위해 대상구간의 유사이송의 연구와 실측 및 수변환경 모니터링을 통한 다양한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.