공간분포형 모델을 이용한 최적관리방안의 토사 유출 저감 효과에 관한 연구 = Analyzing the Effectiveness of a Best Management Practice on Sediment Yields Using a Spatially Distributed Model

국문 초록 (Abstract)

유역에서의 수질관리를 수행함에 있어 비점오염원의 관리는 매우 중요하면서 복잡한 경우가 많다. 비점오염원의 관리에서 가장 우선시 되는 것은 토사 유출량의 관리이다. 이는 주로 농경지에서 유출되는 토사와 그에 흡착된 인(phosphorous)을 관리하는 것이다. 이 연구에서는 전라남도 화순군에 위치하고 주암호의 상류에 해당되는 외남천 유역의 유출량과 토사 유출량을 공간분포형 모델을 이용해 모의하였다. 또한 필터스트립의
저감 효과를 분석하기 위해 GIS(Geographic Information System) 데이터를 이용하여 필터스트립을 모의하고 공간분포형 모델의 특성을 이용하여 토사 유출량이 심각한 지역의 공간분포를 파악하고 필터스트립의 저감 효과를 시각적으로 나타내었다. 토사 유출량이 가장 심한 소유역에 필터스트립을 설치한 결과 유출수와 토사 유출량이 각각 17.2%와 46.4%가 감소되는 것으로 예측되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Management of non-point sources for water quality control practice is complicating but very important. Sediments mainly from croplands are prioritized in non-point source management due to the sediment attached phosphorous. In this study, flow and sediment yields are modeled in Oenam watershed located in Hwasun, Jeollanam-do, a upstream of Juam Lake. A spatially distributed model and GIS(Geographic Information System) data was used to find out hot spots of sediment yields, to analyze the effectiveness of filter strips, and to visualize the effectiveness. The impacts of filter strips was estimated on the reduction of flow and sediments at 17.2% and 46.4% respectively when the filter strips were installed in the sub-watersheds with the most serious sediment yields.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 연구방법
• 3. 결과
• 4. 논의
• 5. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 한국헌, "주암호 농촌 소유역 오염부하특성" 한국농공학회 47 (47): 77-86, 2005

2 최동호, "유량-부하량관계식을 이용한 주암호 외남천 유역의 유황별 유달율 산정" 한국환경과학회 21 (21): 31-39, 2012

3 Novotny, V., "Water Quality: Prevention, Identification, and Management of Diffuse Pollution" Van Nostrand Reinhold 1994

4 Flanagan, D. C., "USDA - Water erosion prediction project: Hillslope profile and watershed model documentation" National Soil Erosion Research Laboratory 1995

5 Naveen C. A., "The Economics of Mitigating Effects of BioEnergy Production on Water Quality" 2013

6 Wang, X., "Simulating sediment loading into the major reservoirs in Trinity River Basin" 68 (68): 372-383, 2013

7 Pearce, R. A., "Sediment movement through riparian vegetation under simulated rainfall and overland flow" 51 : 301-308, 1998

8 Betrie, G. D., "Sediment management modelling in the Blue Nile Basin using SWAT model" 15 (15): 807-818, 2011

9 이태수, "SWAT 모델을 이용한 외남천 유역의 토사 및 총인 유출량 분석" 한국지역지리학회 22 (22): 240-250, 2016

10 Polyakov, V. O., "Rare earth element oxides for tracing sediment movement" 55 : 255-276, 2004

11 Wischmeier, W. H., "Predicting rainfall erosion losses from cropland east of the Rocky Mountains: Guide for selection of practices for soil and water conservation" Department of Agriculture, Agricultural Handbook 1959

12 Haque, M. Z., "Predicting Sediment Load and Runoff in GeoWEPP Environment from Langat Sub Basin, Malaysia" 15 (15): 1077-1082, 2016

13 USEPA, "National Water Quality Inventory" 2002

14 Winston, R. J., "Modeling Sediment Reduction in Grass Swales and Vegetated Filter Strips Using Particle Settling Theory" 143 (143): 1-12, 2017

15 Arnold, J. G., "Large area hydrologic modeling and assessment Part I: Model development" 34 (34): 73-89, 1998

16 Dabney, S. M., "Landscape benching from tillage erosion between grass hedges" 51 : 219-231, 1999

17 Lowrance, R., "Improving water and soil quality with conservation buffers" 57 (57): 36A-43A, 2002

18 Meghdadi, A. R., "Identification of effective best management practices in sediment yield diminution using GeoWEPP: the Kasilian watershed case study" 185 (185): 9803-9817, 2013

19 Bracmort, K. S., "Evaluation of structural best management practices 20 years after installation: Black Creek Watershed, Indiana" 59 (59): 659-667, 2004

20 Lee, T., "Evaluation and spatially distributed analyses of proposed costeffective BMPs for reducing phosphorous level in Cedar Creek Reservoir, Texas" 53 (53): 1619-1627, 2010

21 Fox, G. A., "Empirical model for quantifying total phosphorus reduction by vegetative filter strips" 56 (56): 1461-1469, 2013

22 Renschler, C. S., "Designing geo-spatial interfaces to scale process models: the GeoWEPP approach" 17 : 1007-, 2003

23 Laflen, J. M., "A new generation of erosion prediction technology" 46 (46): 34-38, 1991