하천구조 개선에 따른 어류 서식적합도와 물리적 교란의 상관분석 = A Correlation Analysis between Physical Disturbance and Fish Habitat Suitability before and after Channel Structure Rehabilitation

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 어류서식적합도 향상을 위해 유전자알고리즘을 이용한 하천의 구조개선 방안을 제시하였다. 하천구조 개선에 의한 수리특성의 변화에 따른 어류 서식적합도와 물리적 교란양상과의 상관특성을 분석하였다. 원주천의 하천 환경조사와 어류의 군집특성을 이용하여 수중 생태계를 대표할 수 있는 복원 목표어종으로 참갈겨니를 선택하였다. 참갈겨니의 서식적합지수를 사용한 서식적합도 분석은 PHABSIM 모형을 이용하였다. HEC-RAS를 이용한 수리특성 분석과 하천교란 평가방법을 이용하여 물리적 교란평가를 수행하였다. 서식적합도 향상을 위한 최적의 저수로 폭의 개선방안을 제시하였다. 하천구조의 개선에 의한 수리특성의 변화에 따른 서식적합도와 물리적 교란의 상관성을 분석하여 어류 서식적합도와 물리적 교란 평가점수의 향상이 있음을 확인하였다. 서식적합도 향상을 위한 하천의 구조 개선은 물리적 교란의 평가점수의 향상을 가져옴을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, an optimal improvement method of stream channel structure is presented for the enhancement of fish habitat suitability by genetic algorithm. The correlation between fish habitat suitability and physical disturbance in stream is analyzed according to the changes of hydraulic characteristics by channel structure rehabilitation. Zacco koreanus which is an indicator fish of the soundness of aquatic ecosystem was selected as a restoration target species by investigating the community characteristics of fish fauna and river environments in Wonju stream. The habitat suitability is investigated by PHABSIM with the habitat suitability index of Zacco koreanus. Hydraulic analysis by HEC-RAS and physical disturbance evaluation in stream are carried out. The optimal channel width modified for the enhancement of fish habitat suitability is provided. The correlation analysis between habitat suitability and physical disturbance with the change of hydraulic characteristics by channel modification showed that the proper channel modification enhanced fish habitat suitability and mitigated physical disturbance in the stream. The improvement of physical disturbance score by the channel structure rehabilitation for the enhancement of fish habitat suitability was confirmed in this study.

참고문헌 (Reference)

1 허준욱, "초강천에서 어류의 최적 생태유량 산정" 응용생태공학회 1 (1): 39-48, 2014

2 최흥식, "원주천의 어류군집 건전화를 위한 하도의 서식구조 특성분석" 대한토목학회 29 (29): 311-317, 2009

3 허준욱, "용담댐 하류의 하천건강성 평가 및 어류 서식처를 고려한 최적 생태유량 산정" 한국수자원학회 42 (42): 481-491, 2009

4 최흥식, "어류서식적합도 향상을 위한 하천구조 최적화" 한국수자원학회 46 (46): 267-276, 2013

5 최흥식, "보의 설치에 따른 하상변동과 물리적 교란평가 분석" 대한토목학회 34 (34): 1203-1213, 2014

6 Choi, J.K., "Studies on the dynamics of fish community in Wonju Stream" 33 : 274-281, 2000

7 Bovee, K. D., "Stream Habitat Analysis Using the Instream Flow Incremental Methodology" USGS 1998

8 Tompkins, H.R., "PHABSIM Analysis of a Straight Trapezoidal Reach and a Highly Sinuous Reach in a Low-order Agricultural Stream in the Midwest" 2003

9 Casper, A. F., "Linking a spatially explicit watershed model(SWAT)with an instream fish habitat model(PHABSIM) : A case study of setting minimum flows and levels in a low gradient, sub-tropical river" 27 : 269-282, 2010

10 Hesselink A. W., "Historical discharge measurements in three Rhine branches" 132 : 140-145, 2006