용담중권역 오염부하량 삭감에 따른 수질예측에 관한 연구 = A Study on the Waterquality Estimate for Reduction of Pollution Loading Mass of YONGDAM middle region

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 대․중․소권역별 물환경관리계획에 따른 용담댐, 용담댐하류, 무주남대천 중권역을 대상으로 주요 오염원자료를 조사․분석하여 유역내 오염원을 예측하며, 이를 토대로 수질 모델링을 통해 현재 유역내 주요 소유역별 수질변화 모의 및 계획 목표연도인 2011년의 수질예측을 실시하였다.
수질모델링에 의한 용담중권역 물환경관리계획 시행방안에 대한 연구 결과 크게 오염원 발생 및 예측, 발생 및 배출부하량, 수질예측결과 및 전망 등에 대하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.

1. 오염원 발생 및 예측에 있어 용담유역의 2005년 오염원 자료를 바탕으로 각 오염원별 예측을 실시한 결과, 용담유역의 인구는 2005년 62,706명, 2011년에는 62,276명, 2015년에는 61,639명으로 감소할 것으로 추정되었다. 산업계의 경우, 용담유역 중권역의 일일폐수발생량은 2005년 2,048㎥/일, 2011년에는 2,370㎥/일, 2015년에는 2,585㎥/일로 증가할 것으로 전망되었다. 축산계의 경우 2005년 현재 총 가축수는 643,340두이며, 총 가축에 대한 예측결과, 2011년에 644,168두로 예측되었다. 토지계의 경우, 2005년 기준 대지의 면적은 43㎢에서 2011년 54㎢로 증가하고 농경지(전,답) 및 임야는 2005년 1,416㎢에서 2011년 1,405㎢로 다소 감소하는 것으로 예측되었다.
2. 오염부하량 예측 결과, 용담유역 중권역의 BOD 발생부하량은 2005년 27.2톤/일이며, 2011년에는 29.2톤/일, 2015년에는 30.4톤/일로 연평균 3.4%의 증가추세를 보일 것으로 예측되었다. 용담유역 중권역의 T-P 발생부하량은 2005년 1.9톤/일이며, 2011년에는 2.0톤/일, 2015년에는 2.0톤/일로 연평균 1.8%의 증가 추세를 보일 것으로 예측되었다. 또한, 용담유역 중권역의 BOD 배출부하량은 2005년 9.8톤/일이며, 2011년에는 9.8톤/일, 2015년에는 10.5톤/일로 연평균 3.3%의 증가 추세를 보일 것으로 예측되었다. 용담유역 중권역의 T-P 배출부하량은 2005년 0.52톤/일이며, 2011년에는 0.49톤/일, 2015년에는 0/50톤/일로 다소 감소할 것으로 예측되었다.
3. 중권역별 물환경 개선 전망으로 2011년 수질예측결과 BOD 항목은 환경기초시설 등 수질개선대책을 추진시 3대 중권역 대표지점은 모두 수질개선 목표를 만족하는 것으로 예측되었으며 삭감효율이 반영되지 않은 축산분뇨 액비화 등의 대책 추진시 수질은 더욱더 개선될 것으로 예상되었다. 다만, 용담댐내의 COD, T-P 항목의 수질개선을 위하여 추후 삭감효율이 높은 사업의 지속적인 발굴 및 추진이 필요할 것이다.

본 연구의 결과는 중권역에 대한 유역의 주 오염원 분석 및 저감대책 수립, 중권역 내의 소권역별 유역의 개발이 수질에 미치는 영향의 사전분석, 소유역에 대한 종합적인 수질정책의 수립에 활용할 수 있으며, 이 외에도 향후 지자체에서 각 소권역별 관리계획 수립시 기초자료로서 활용될 수 있다.
또한, 해당 중권역의 수질뿐 만아니라 수질에 직간접적으로 영향을 미치는 환경관련 정책의 의사결정수단으로 활용할 수 있으며, 대국민 수질정보서비스를 위한 효율적 도구로 사용할 수 있다.
부가적으로 수질환경정보의 가시적이고 효율적인 유지․관리를 위한 수단으로도 적극 활용될 수 있으며, 한단계 진보적인 환경정보시스템 구축을 위한 기본 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Yongdam Dam which is main source of water for Chonbuk Province currently occurs Green algae. Improvement of water quality is required water environmental management plan at last. The basic plan to preserve the water quality for large region according to water Quality Environment Preservative Law was designed the basic plan for water environmental management. Middle region plan for water environmental management which is the detailed plan by 12 middle regions in Chonbuk Province should be needed and promoted.
Therefore, in this study, we examined and analyzed the data about main pollution source for 3 middle regions such as Yongdam Dam, Downstream of Yongdam Dam and Namdae Stream of Muju. It is priority high order for us to predict and look out the source of pollution. With the base of this data, we discussed the improvement of water quality by the main small regions within the currently drainage area through the modeling of water quality and studied certain practical method of water environmental management plan by the water quality model.
The pollution sources was estimated. The population of middle region of Yongdam is on the increase from 62,706 in 2005 yr to 62,276 in 2011 yr and 61,639 in 2015 yr. The mass of wastewater generation is on the decrease from 2,048㎥/d in 2005 yr to 2,370㎥/d in 2011 yr and 2,585㎥/d in 2015 yr. The Livestock breeding heads is on the increase form 643,340 in 2005 yr to 644,168 in 2011 yr. In the domain of land, the farm(patch and the paddy) is on the decrease from 1,405㎢ in 2005 yr to 1,416㎢ in 2011 yr, and the forests and fields is on the increase from 43㎢ in 2005 yr to 54㎢ in 2011 yr.
Also the pollution loading mass was estimated. The BOD generation loading mass of middle region of Yongdam is on the increase average of 3.4%(form 27.2ton/d in 2005 yr to 29.2ton/d in 2011 yr and 30.4ton/d 2015 yr) per year. The TP generation loading mass is on the increase verage 1.8%(1.9ton/d in 2005 yr, 2.0ton/d in 2011 yr and 2.0ton/d in 2015 yr) per year. Besides, the BOD discharge loading mass is on the increase average 3.3%(9.8ton/d in 2005 yr, 9.8ton/d in 2011yr and 10.5ton/d in 2015 yr) per year. The TP discharge loading mass is on the decrease 0.52ton/d in 2005 yr, 0.49ton/d in 2011 yr and 0.5ton/d in 2015 yr.
Considering the result of this study, we can analyze the main source of pollution at the drainage area for the middle region and establish counter plan against degradation of water quality. It is previously analyze how the development of drainage area by small region within the middle region influences on the water quality. It is apply them to the establishment of general water quality managemental policy for the small region. Besides this, we can make use of them as a basic data when certain LAE(Local Autonomous Entity) sets the water quality environmental management plan by each small region.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 필요성 1
• 1.2 연구내용 및 범위 2
• 제2장 연구대상 및 방법 3
• 2.1 연구대상 3
• 2.2 연구방법 3
• 제3장 중권역 현황 및 오염부하량 산정 4
• 3.1 대상유역구분 및 유역현황 4
• 3.1.1 연구대상유역의 구분 4
• 3.1.2 단위구간 설정 6
• 3.1.3 연구대상지의 지형현황 7
• 3.1.4 연구대상지역의 물이용 및 환경기초시설현황 12
• 3.1.5 환경기초시설 신설․개량 및 비점오염원저감시설계획 20
• 3.2 오염부하량 산정 및 예측 22
• 3.2.1 오염부하량 산정기준 22
• 3.2.2 오염부하량 현황 및 예측 22
• 제4장 수리 수문해석 및 수질모델링 38
• 4.1 수리해석 38
• 4.1.1 수리모델의 선정 38
• 4.1.2 수리모델 구조 및 특성 39
• 4.1.3 하천 수리모델링 40
• 4.2 수질모델링 53
• 4.2.1 수질모델의 선정 53
• 4.2.2 하천 수질 모델링 55
• 제5장 적용 및 고찰 59
• 5.1 수질모델링 검 보정 59
• 5.1.1 모델의 보정 및 검증 59
• 5.2 장래수질전망결과 70
• 5.2.1 장래 부하량 및 개발계획을 반영한 수질예측(2011년) 70
• 5.2.2 환경기초시설 계획을 반영한 수질 예측(2011년) 75
• 5.2.3 환경기초시설 및 추가계획을 반영한 수질예측(2011년) 82
• 제6장 결론 89
• 참고문헌 91