농지 개발로 인한 다량의 세립토사 유입은 타호부호수의 생태계를 악화시키고 있다. 호수 퇴적물의 물리적 특성, $^{137}Cs$, 과 화산재를 이용한 연대측정을 위해 호수 퇴적물 시료 15개를 채취하였다. 타호부호수에서 과거 300년간 토사퇴적속도를 조사한 결과, 유역에서 인위적 개발이 없는 1898년 이전 자연상태에서는 토사퇴적량이 0.1-1.1 mm $year^{-1}$였고, 인위적 개발이 시작된 1898년 이후에는 0.6-12.8 mm $year^{-1}$로 급격하게 증가하였다. 즉, 산림벌채, 하천공사와 농지개발 이후 토사퇴적량은 자연상태보다 6-12배 증가하여 호수의 수심이 얕아지는 현상을 가속시켰다. 1898년부터 1963년 사이의 호수 토사퇴적속도는 개별 소유역으로부터 토사유입 영향에 따라 공간적인 변화가 나타났다. 특히 1898년부터 1963년 사이의 호수 남쪽부분의 토사퇴적량은 산림벌채에 의한 숯 생산과 생산된 숯을 수송하기 위한 운하공사로 인해 호수 중앙과 북쪽부분보다 많았다. 하지만 1963년 이후 남쪽부분의 토사퇴적량이 감소하고 중앙과 북쪽부분에서 토사퇴적량이 증가하여 호수 안에서 토사퇴적의 공간적 변화는 없었다. 왜냐하면 호수 남쪽부분에서 많은 양의 토사퇴적은 호수 수심을 얕게 하여 토사를 침전시키는 능력을 감소시켰기 때문으로 생각되었다. 특히 하천 출구에 위치한 지점의 토사퇴적량은 자연상태에 비해 5-32배 높았다. 그리고 쿠시로강(평상시 타호부호수는 쿠시로강으로 배수)은 홍수시 탁수가 역류하여 호수로 유입하기 때문에 토사 유입 증가에 공헌하고 있는 것으로 나타났다.
Orkhonselenge, A.;matsuoka, T.;Tanaka, Y.;Kashiwaya, K.;Kim, S.
한국제4기학회지
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제19권1호
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pp.41-46
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2005
This study discusses the soil erosion on hillslopes and sediment deposition in lakes within catchments in South Korea. In order to determine seasonal variations of sedimentation in Yeongcheon and Seondong lakes, the sediment traps were set in the deep part of both lakes and lake sediments have been sampledmonthly from July 2004 to August 2005. Some properties such as highmineral content, fine particle size and high particle density in the Yeongcheon Lake indicate intensive soil erosion, sediment transportation and deposition throughout the catchment for a long time. The high sediment yield in the Seondong Lake is related with higher weathering intensity and extreme soil erosion by running water due to higher seasonal rainfall amount. Rates of erosion and sedimentation in the Seondong Lake are estimated to be higher than those of the Yeongcheon Lake, suggesting that the Seondong Lake is associated with higher precipitation, smaller catchment area, and extreme soil vulnerability to ephemeral erosion by overland flow during the heavy rainfall event. Consequently, both catchments are characterized by different erosion and sedimentation processes, as well as different geomorphic factors (bedrock, soil structure, rainfall intensity and catchment area).
산림유역의 토지이용 변화가 호수의 토사퇴적속도에 미치는 영향을 조사하기 위해 $^{210}Pb$ 연대측정을 수행하였다. 평상시 타코부호수는 쿠시로강으로 유출되지만 쿠시로강의 수위가 증가하면 역류현상으로 인해 쿠시로강에 유출된 다량의 세립토사가 호수로 유입되고 있어 호수 유출지점의 토사퇴적속도를 증가시키고 있었다. 그래서 호수에서 유출입하는 하천 주변의 토사퇴적물에서 $^{210}Pb$ 농도는 많은 양의 토사 퇴적의 영향으로 $^{210}Pb$ 농도가 희석되어 비교적 낮은 값을 나타내고 있었으며 지수함수적으로 감소하는 경향도 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서는 CRS 모델의 $^{210}Pb$ 연대측정법을 사용하였고, CRS 모델의 연대는 $^{137}Cs$ 연대(1963년)와 잘 일치하였다. 타코부호수에서 과거 100~150년 정도의 토사퇴적속도를 조사한 결과, 유역에서 인위적 개발이 없는 1880년대 이전 자연상태에서는 토사퇴적량이 $0.01{\sim}0.03g/cm^2/year$였고, 산림벌채와 하천공사가 시작된 1880년대~1940년대에는 $0.03{\sim}0.09g/cm^2/year$으로 토사퇴적이 증가하였다. 특히 유역에서 산림벌채, 하천공사, 농업개발과 임도 개설이 진행된 1980년대 이후에는 토사퇴적속도가 $0.09{\sim}0.84g/cm^2/year$로 자연상태보다 9~28배 증가하여 호수의 수심이 얕아지는 현상을 가속시키고 있는 것으로 나타났다.
Eleven lake sediment core samples were obtained and analyzed to develop a chronology using $^{137}Cs$ (in 1963) and two tephra layers (Ko-c2 in 1694 and Ta-a in 1739). Sedimentation rates estimated for the past ca 300 years in Lake Shirarutoro indicated that catchment development has influenced the shallowing process in the lake by increasing sediment production. The sediment yield under initial land-use development conditions for the first two periods was estimated as 514 tons $yr^{-1}$ from 1694 to 1739 and 542 tons $yr^{-1}$ from 1739~1963. The development of the Shirarutoro catchment intensified in the 1960s with deforestation and agriculture activity leading to an increased sediment yield of 1261 tons $yr^{-1}$ after 1963. The sediment yields after intensified land use development, such as forestry and agricultural development, were about 2 times higher than that under initial development conditions, leading to accelerated lake shallowing over the last ca 50 years. Sedimentation rates differed with location in the lake because of spatial variation in the sediment flux from the contributing rivers and their catchments. The sedimentation rates before 1963 were low in all sites except for one site close to the Shirarutoroetoro River. The sedimentation rate in 1739~1963 was accumulated mostly at the inflow of the Shirarutoroetoro River by sediment production associated with forestry for charcoal production and initial agricultural development. The sedimentation rate after 1963 increased. In particular, the southern zone of the lake near the conjunction with the Kushiro River had a high sedimentation rate, which is attributable to sediment inflow back from the Kushiro River during floods.
The characteristics of Lake Cheonhoji water and sediment were investigated in oder to utilize these as fundamental materials for the management of lake water quality. The hydrographic properties of Lake Cheonhoji which are relatively low chance of nutrients loading from the watershed and a long retention time of lake water, lead to the probability of high lake productivity. It was also observed that lake water showed stratification during summer and complete mixing during fall, even though water depth was relatively shallow. The trophic state was eutrophic to hypertrophic from summer to late fall. The overall properties of the sediment were oligohumic, high ignition loss and high composition of NAIP and Resid.-P, which might serve as potential pollution sources of lake water quality. In laboratory scale experiments, it was observed that leaching potential of nutrients in the sediment was greatly dependant upon water temperature and dissolved oxygen. Finally, water pollution in Lake Cheonhoji was considered to be largely due to the adverse cycle of uncontrollable eutrophication, which resulted in the subsequent occurrence of dead algae and animal plankton, organic sedimentation, reduction of dissolved oxygen and nutrients leaching, which again reinforced the cycle of eutrophication in the lake.
홍천군 내면 자운지구에는 고랭지 채소밭이 밀집되어 있어서 우기에는 고랭지 밭에서 많은 토사가 유출되어 소양호 탁도와 수질에 큰 영향을 미치고, 하류의 수도권 상수원에도 악영향을 준다. 본 연구에서는 고랭지밭 지역의 토사유출 저감을 위한 여러 BMPs 시설 중에서 많은 비용이 들지만 우리나라에서의 실측 조사 결과가 거의 없는 다단계 침사지에 대해서 강우시 유출입수를 실측 조사하고, 비점원오염물질 삭감효율을 분석하였다. 자운지구의 자운리 786번지와 자운리 628-2번지 다단계 침사지에서 2차례 강우에 대해서 침사지의 SS 제거효율을 분석한 결과 35%~62%의 삭감율을 보였다. BOD는 약 24%~55%, TP는 약 35%~58%의 오염부하가 삭감되었다. 이 지역 다단계 침사지의 실측 효율은 이론적인 효율보다 다소 낮지만 현재 설치되어 있는 침사지를 적절하게 관리하면 효율을 더 높일 수 있고, 추가적인 침사지 설치를 통해 흙탕물 관리를 효과적으로 할 수 있다.
본 연구는 보령댐 호저 퇴적물 중의 영양염류, 중금속의 존재형태와 용출특성에 대하여 조사하였다. 4개 지점의 퇴적물 중 인의 존재형태는 4종류로 분류하였는 데 세립질 퇴적물의 표면에 흡착된 인, 철이나 알누미늄과 금속과 착물을 이룬 인(NAI-P), 칼슘을 포함한 인산염 광물에 포함된 인(apatite P)과 잔류적 인으로 구분하였다. 4개 지점에서 공히 가장 많은량으로 존재하는 인은 잔류인이고, 그 다음은 NAI-P, apatite 인, 흡착된 인의 순서로 나타났다. 총질소와 인의 침전량은 호식성 조건에서 각각 $0.31mg/m^2{\cdot}day$, $29mg/m^2{\cdot}day$이었으며 혐기성 조건에서 각각 $0.12mg/m^2{\cdot}day$와 $13.6mg/m^2{\cdot}day$로 나타났다. 또 총질소와 인의 용출은 호기성 조건에서는 일어나지 않았으며 혐기성 조건에서는 각각 $0.23mg/m^2{\cdot}day$와 $10.5mg/m^2{\cdot}day$로 나타나 보령호의 경우 현재는 용출량보다 침전량이 더 큰 것으로 나타났다.
The Doam lake watershed was designated as a non-point pollution management area in 2007 to improve water quality based on watershed management implementation. There have been studies of non-point source reduction with respect to the watershed management impacting the pollutant transport of the reservoir. However, a little attention has been focused on the impact of water quality improvement by the management of the dam operation or the guidelines on the dam operation. In this study, the impact of in-lake management practices combined with watershed management is analyzed, and the appropriate guidelines on the operation of the dam are suggested. The integrated modeling system by coupling with the watershed model (HSPF) and reservoir water quality model (CE-QUAL-W2) was applied for analyzing the impact of water quality management practices. A scenario implemented with sedimentation basin and suspended matter barrier showed decrease in SS concentration up to 4.6%. The SS concentration increased in the scenarios adjusting withdrawal location from EL.673 m to the upper direction(EL.683 m and EL.688 m). The water quality was comparably high when the scenario implemented all in-lake practices with water intake at EL.673 m. However, there was improvement in water quality when the height of the water intake was moved to EL.688 m during the summer by preventing sediments inflow after the rainfall. Therefore, to manage water quality of the Doam lake, it is essential to control the water quality by modulating the height of water intake through consistent turbidity monitoring during rainfall.
This study was conducted to estimate the distribution characteristics and budget of organic matter in the Lake Hapcheon. In the dry season, the concentration ranges of organic carbons were similar, but in the rainfall season, it showed about double concentrations. Changes of vertical water quality in the lake, there were no big differences with the concentration by the depth. However, it tends to be relatively high on the surface, a little low on the mid-depth and high in the lake bottom. DOC rate at TOC, it was lower than POC rate at inflow and DOC rate was higher than POC rate in the lake and discharging water. R-DOC accounted for more 80% of DOC rate in all investigated areas, therefore we judge that this R-DOC is to increase the organic carbon pollution gradually. As the result of the calculated organic carbon budget in the Lake Hapcheon, the amount of allochthonous, autochthonous and release were 3,552, 3,288, 228 tonC/year, respectively. the amount of discharge, decomposition and sedimentation were 504, 1,344, 5,520 tonC/year, respectively. According to this investigation, the changed amount of organic matter in the Lake Hapcheon recorded -300 tonC/year with the increase of 7,068 tonC/year and the decrease of 7,368 tonC/year.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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