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SWAT 모형을 이용한 만대천 유역의 비점오염 예측과 초생대 수질 개선 효과 분석
이지원,엄재성,김범철,장원석,류지철,강현우,김기성,임경재,Lee, Ji-Won,Eom, Jae-Sung,Kim, Bom-Chul,Jang, Won-Seok,Ryu, Ji-Chul,Kang, Hyun-Woo,Kim, Ki-Sung,Lim, Kyoung-Jae 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.1
Mandae watershed in Gangwon province has been known as one of soil erosion hot spot watersheds within Hanggang basin. Thus numerous efforts have been made to reduce soil erosion and pollutant loads into receiving watershed. However, proper best management practices have not been suggested because no monitoring flow and water quality data were available. Thus, modeling technique could not be utilized to evaluate water quality issue properly at Mandae watershed to develop and implement the best management practices. In this study, the SWAT model was applied to the Mandae watershed, Gangwon province to evaluate the SWAT prediction ability and water quality improvement with vegetated filter strip (VFS) in this study. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) and Coefficient of determination ($R^2$) values for flow simulation were 0.715 and 0.802, respectively, and the NSE and $R^2$ values were 0.903 and 0.920 for T-P simulation indicating the SWAT can be used to simulate flow and T-P with acceptable accuracies. The SWAT model, calibrated for flow and T-P, was used to evaluate water quality improvement with the VFS in agricultural fields. It was found that approximately 56.19 % of T-P could be reduced with vegetated filter strip of 5 m at the edge of agricultural fields within the watershed (34.86 % reduction with VFS of 1m, 48.29 % with VFS of 3 m). As shown in this study, the T-P, which plays key roles in eutrophication in the waterbodies, can be reduced with proper installation of the VFS.
양구 해안면 만대천 유역의 실측 유량 및 수질 자료를 이용한 SWAT 모델 적용성 평가
이지원 ( Jiwon Lee ),엄재성 ( Jae Sung Eom ),김범철 ( Bomchul Kim ),장원석 ( Won Seok Jang ),류지철 ( Ji Chul Ryu ),강현우 ( Hyunwoo Kang ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-
양구 해안면 만대천 유역의 토양유실과 과도한 농약 살포 및 비료사용으로 인하여 북한강 수계의 수질오염과 탁수 문제가 심각하게 진행되고 있다. 이러한 수질오염 및 탁수문제를 해결하기 위해 다양한 오염 저감대책이 제시되고 있다. 해안면 만대천 유역의 면적은 60.42㎢로 이 중 51.70%가 산림이고 32.87%가 농경지이다. 주요 소하천으로는 내동천, 둔정골천, 큰골지천, 성황천, 천룡안천, 월산천, 만대천이 있으며 모두 만대천으로 흐른다. 본 연구에서는 양구 해안면 만대천 유역의 11개 관측지점의 기상자료와 2009년 작물 조사자료, 그리고 실측 유량 및 수질 자료(2009년 7월 ~ 10월)를 활용하여 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모형을 이용하여 모형 적용성을 평가하였다. 유역의 유출 및 비점오염 발생 및 거동에 가장 많은 영향을 미치는 기상자료를 양구 해안면 유역내 11개 지점의 강수자료를 활용함으로써 유역의 강우-유출 특성을 정확히 파악할 수 있었으며, 2009년 각 필지별로 조사된 작물 조사자료를 이용하여 각 작물별 시비량 및 영농정보를 입력하여 수질을 평가하였다. 이러한 양질의 입력자료를 구축하여 모형의 입력자료로 활용함으로써, 2009년 7월부터 10월까지 모의된 유량은 NSE = 0.684, R<sup>2</sup> =0.781, TP의 경우 NSE = 0.822, R<sup>2</sup> =0.917으로 SWAT 모형을 이용하여 양구 해안면의 유출 및 TP 모의에 활용할 수 있을 것으로 분석되었다. 본 연구에서 구축된 모형을 이용하여 양구 해안면 유역에서 발생되는 비점오염을 줄이기 위한 다양한 최적관리 기법을 모의 평가해 볼 수 있을 것으로 판단되며, 이를 통해 가장 경제적이면서 효과적인 비점오염 저감대책을 수립할 수 있을 것으로 판단된다.