본 연구에서는 저수지에 유입된 부유사 밀도류에 의해 유사가 포집되는 현상을 모의하기 위한 수치모형을 제시하였다. 개발된 모형을 Toniolo and Schultz (2005)의 실내 실험에 적용하여, 부유사 밀도류의 전파, 하도형태의 변화, 그리고 댐에 의한 유사의 포집현상을 모의하였다. 삼각주 의 전면층에서 침강된 밀도류가 빠르게 댐까지 전파된 후, 댐에 의해 차단되고 두께가 증가되어 상류로 영향을 전파하는 일련의 과정을 모의하였 다. 또한, 소류사와 부유사에 의해 저수지 삼각주에서 전면층이 전진하고, 부유사에 의해 기저층의 두께가 상승하는 현상을 잘 모의하였다. 댐 취수 구의 높이에 따른 밀도류의 최대 두께와 내부 도수 발생 위치를 확인하였다. 유사 포집 효율은 수치모형으로 실측 결과의 값을 적절히 모의하였으 나, 실험의 한계로 인해 댐 취수구의 높이와 포집 효율과의 관계는 찾아볼 수 없었다. 수치모의 결과를 이용하여 유사 포집 효율의 민감도 분석을 수 행한 결과 부유사의 입자 크기가 포집 효율에 가장 민감하게 작용하는 것을 확인할 수 있었다.

Existing agricultural reservoirs are considered as alternative source for the water welfare of rural area. In this study, domestic water supply potential of 476 reservoirs, which has storage capacity more than one million cubic meter, out of 3,377 agricultural reservoirs managed by Korean Rural Community Corporation (KRC) were investigated. Among them water quality of 136 reservoirs met the criteria of domestic water source which show less than COD 3 ppm. Available amount for domestic water of reservoirs, which meet the water quality, for ten year return period of drought was analyzed with reservoir water balance model. The results showed that 116 reservoirs has potential for supplementary domestic water supply while satisfying irrigation water supply. Finally, economic analysis using Net Present Value (NPV), Benefit–Cost (B/C) ratio, Internal Rate of Return (IRR), and Profitability Index (PI) methods was also conducted. The analysis showed that 19 reservoirs satisfied economic feasibility when water is provided from reservoir outlet but only 9 reservoirs meet the economic feasibility if water delivered from a reservoir to treatment plant by newly built conveyance canal. In order to supply the domestic water through the agricultural reservoirs managed by KRC, it is necessary to flexibly interpret and operate the ‘Rearrangement of Agricultural and Fishing village Act’. Also, it is reasonable to participate in the water service business when there is a supply request from other Ministries. In addition, the KRC requires further effort to change the crop system for saving water and improve efficiency of irrigation systems.

Web-based DB design standards of the Reservoir Failure Forecasting System are proposed in order to actively respond to the user’s work changes, various sensors, and business logic, and increase the system usability by reducing logic changes and client maintenance through minimal interface changes.

The study attempts to estimate the recreational benefits of Chilgap multi-purpose reservoir using the on-site survey sample of 130 visitors. The individual travel cost method is used for measuring the recreational benefits of Chilgap multi-purpose reservoir and a zero-truncated negative binomial model is used to elicit the travel demand function. The price elasticities of visit demand are ranged from 0.29 to 0.39. Recreational benefits are ranged from 119 to 156 thousand won per visit and are ranged from 292 to 383 thousand won per annual. When the number of annual visitors to Chilgap reservoir is appled, then the recreational benefits are ranged from 2.7 to 3.6 billion won. This study could contribute to the advancement of post-construction evaluation in the public construction field similar to Chilgap reservoir.

Water management information system used by KRC(Korea Rural Community Corporation) operates widely including RIMS, RAWRIS and etc. Other systems are operated by each government department, for example, K-water(Korea Water Resources Corporation)’s WAMIS. Even though small scale reservoirs managed by city/country is just about 12% of total water resource, the reservoirs are important for controlling and securing water resource as the reservoirs, including about 14,700 reservoirs nationwide, are located at main subwater shed. So, it is necessary for KRC to execute integrated informatization. In this research, system analysis was performed to comprise the integrated water management information system including the reservoirs controlled by city and country at first. And then, improvement plan for informatization of the reservoirs controlled by city and country was proposed. This study proposed the improvement plan for informatization of the reservoirs managed by the city and country, which was systematically proposed through systemic analysis including from reservoir site to the integrated water management information system. The objects includes 1. Reservoir (basin, facilities, water depth-area curve, benefiter area), 2. Field supervision organization for the reservoir 3. Local government administrative organization, 4. Center organization 5. Network for information transfer, 6. integrated water management information system. As the reservoirs controlled by city and country are important considering managing water and facilities, operated by local government with minimum budget due to budget problem, securing sufficient budget is necessary to form an specialized organization controlling facilities and the water management system in terms of drought and flood control.

Many of the reservoir is surrounded by mountains, and many reservoirs slope are not receiving proper maintenance. The slopes of adjacent to the reservoir is the blind spot of the administration. Landslides in the reservoir had caused the destruction of the structure from wave and overtopping. In addition, this has a severe impact on the stability of the downstream portion. In this study, an infinite slope stability analysis utilizing the on-site investigation and SINMAP be performed for vulnerability analysis of the landslide of adjacent to the reservoir.

본 연구에서는 DAMBRK 모형을 2002년 태풍 루사로 인해 붕괴된 남대천 유역의 장현저수지와 동막저수지에 적용하여 붕괴상황을 재현하였 다. 두 저수지는 병렬로 위치하고 있으며, 이 두 저수지의 붕괴 모의를 위해 Relaxation 기법을 DAMBRK 모형에 추가하였다. 그리고 ASDSO (2005)에서 제안한 흙댐 붕괴지속시간과 첨두붕괴유량 산정을 위한 Froehlich 등의 경험공식을 활용한 저수지의 붕괴지속시간 추정 방법을 제안 하였다. 제안 방법으로 선정된 붕괴지속시간으로 장현저수지 단일붕괴와 장현 및 동막저수지 연속붕괴에 대해 적용하여 붕괴유출 수문곡선을 계 산하였다. 계산된 붕괴유량이 하류로 전파하면서 예상되는 홍수량 및 홍수위를 주요 하도지점에서 계산하고, 유량이 감쇠되는 특성을 해석하였다. 그리고 계산 홍수위와 현장 조사된 홍수위와의 비교를 통해 적용 모형의 매개변수 및 정확성을 검증하였다.

This study was conducted to provide the basic information for making the plans on reasonable conservation of inland wetlands by analysis the vascular plant and life form at Dongpan and Sannam wetland in Junam reservoir, Changwon City. The vascular plants at Dongpan and Sannam wetland were 162 taxa, 58 families, 130 genera, 148 species, 2 subspecies, 1 forma, 11 varieties, and 117 taxa, 45 families, 97 genera, 107 species, 1 forma, and 9 varieties, respectively. The Pte-Q (Pteridophyta Index) was 0.31 at Dongpan and 0.43 at Sannam. The endangered plants by designated Korea Forest Service were 3 taxa including Euryale ferox, Aristolochia contorta and Hydrocharis dubia. The specific plants by floristic region were 11 taxa at Dongpan wetland, and 8 taxa at Sannam wetland. The naturalized plants were 28 taxa including Rumex crispus, Phytolacca americana at Dongpan wetland, and 12 taxa including Lepidium apetalum, Erigeron annuus at Sannam wetland. Therophyte by life form had the highest ratio at two wetlands. Hydrophyte at Dongpan and Sannam wetland were 22 and 21 taxa, respectively.

In Korea, the ratio of irrigation facilities which are over 50 years is close to 70%. The failure of small reservoirs happened because of torrential rainfall caused by a weather emergency. This study analyze cause of collapse and suggest prevention measure according to the recent collapse cases study.

우리나라는 기후변화로 인해 강우의 변동성이 커지며 강우관측시스템이 지역적으로 불균형하고 시험유역을 제외한 대부분의 저수지 상류 유역이 미계측유역인 관계로 강우량, 유출량, 증발량 및 신뢰성 있는 관측 유입량이 절대적으로 부족하다. 이로 인해 유역의 특성을 반영한 강우-유출 관계를 유도하는데 문제점이 초래되고 있으며, 댐 및 저수지의 계획 및 설계 운영에 필요한 유입량 예측이 어려운 실정이다. 본 연구는 미계측유역 유입량의 정량적ㆍ정성적 분석방안을 수립하기 위해서 기존에 개발된 모형 IHACRES 모형, Sacramento 모형 및 Tank 모형을 이용하여 저수지의 유입량을 산정하고 각 모형의 매개변수를 지역화 하고자 한다. 지역화를 위해서 대상유역의 지형특성인자인 유역면적, 유로연장, 유역평균표고, 유역평균경사 및 단일형상계수와 회귀 분석하여 지역화시키고, 지역화를 통하여 산정된 매개변수를 각 모형에 적용하여 대상유역의 유입량을 재산정하여 처음에 산정한 유입량 값과 비교하여 각 모형의 지역화 가능성을 비교하였다.

최근 증가하는 강우강도와 강우량으로 인해 건설된 지 수십년이 지난 소규모 농업용 저류지는 과거 건설당시의 설계빈도와 비교하여 현재의 기준과 비교하면 안정성이 확연히 낮아지고 있다. 이러한 노후되고 안정성에 문제가 있는 전국의 약 17,531여개의 소규모 농업용 댐과 저수지는 현재의 강화된 설계기준으로 재검토가 필요하며, 치수능력의 증대방안으로 여수로 및 수문을 보강할 필요가 있다. 최근들어 발생하는 저수지의 붕괴사고가 이러한 노후된 저수지의 안전성을 평가하고 저수지의 치수능력을 증대시켜야 할 필요성을 강조하고 있다. 본 연구에서는 소규모 농업용 저수지유역의 강우분석을 실시하여 200년 빈도의 120%증대된 기준으로 현재의 저수지의 안전성을 평가하여 부족한 치수능력을 증대시키기 위한 저수지 증고, 여수로 증설 및 수문 설치방안 등을 검토하였다. 이러한 치수능력을 증대하여 기존의 저수지의 안정성을 확보하고 하류지역의 홍수에 대한 안정성을 확보 할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 기준으로 농업용 저수지의 치수능력을 평가하여 전국에 산재된 수많은 농업용 저수지의 치수능력을 증대함으로 인해 지방하천, 대하천 유역의 홍수저감 효과를 증대시키고 저수지 하류의 안전을 확보하고자 한다.

소규모 대댐과 저수지 시설물은 일상점검, 정기점검 등을 실시하도록 규정하고 있으나 시설물이 안정성을 파악하기 위한 점검 항목, 항목별 평가 방법이 정립되어 있지 못한 상태이다. 또한 관리 전문 인력의 부족, 점검 시 제도적 평가 기준의 미비 등으로 체계적인 유지관리가 이루어지지 못한 실정으로 규모가 큰 댐에 비해 저수지의 파괴 가능성이 높다고 할 수 있다. 실제 소규모 댐과 저수지는 규모가 큰 댐과 정밀안전진단 세부지침이 상이하여 기존의 평가기준을 적용하기엔 무리가 있으며, 소규모 댐과 저수지에 최적화된 안정성 평가 기법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내외 저수지 위험도 해석방안 조사 및 평가, 소규모 저수지 위험도 평가 및 DB 구축방안 수립, 수리수문학적/지반공학적/구조적 위험도 평가방안 마련, 저수지 붕괴로 인한 피해액 산정방법 검토에 대한 연구 방안을 수립하고자 한다. 최종적으로 저수지 위험도 평가 방안이 종합적으로 검토된 위험도 기반 저수지의 안전성 평가방안 수립하고 이를 활용한 저수지 재개발 우선순위 결정 모델을 개발하고자 한다.

본 연구에서는 저수지를 대상으로 노후화 및 기후변화에 따른 대규모 복합재난으로부터 저수지를 체계적이고 효율적으로 보호하기 위하여 위험도 기반 제도적 위험관리기술의 선진화 방안을 연구하였다. 저수지 재해위험성의 감소를 위하여 농어촌정비법에 따라 안전관리(안전점검, 정밀안전진단, 보수·보강)을 실시된다. 그러나 2종 저수지(총저수량 30만m3 미만)은 정밀안전진단에 대한 강제규정이 없어 재해위험성이 발견된 경우에만 시행을 요청할 수 있다. 이러한 비구조적(제도적) 위험관리가 구조적 위험도의 감소에 영향을 미치기 때문에 사고유형에 따른 위험요소별(재해발생가능성 및 피해규모) 위험도를 판정하고, 높은 위험요소를 제도적인 개선을 통하여 해소하는 제도적 위험관리가 필요하다. 저수지의 재난 및 위험관리 현황과 실태조사를 통한 분석결과 ‘2종 저수지 비상대처계획(EAP)의 미수립’과 ‘보수·보강 필요성 우선순위 선정’이 가장 높은 위험도 판정을 받았다. 1종 저수지의 EAP 수립은 법률적 규정이므로 2종 저수지를 포함하는 규제의 확장은 필수 적이나, 1종 저수지에 비해 재해영향(인적·재산적 피해)가 낮은 2종 저수지에 수리수문해석을 포함하는 고비용의 EAP 수립은 적정하지 않다. 그러므로 저비용의 2종 저수지 EAP 표준안을 제작 및 배포가 필요하다. 보수·보강 필요성 우선순위 선정 시 현행 안정성 위주의 상태평가에 재해영향평가를 포함하여 안전등급을 선정하는 안전관리의 제도적 개선 또한 필요하다. 이러한 제도적 개선을 통하여 저수지 붕괴에 따른 재난대응과 보수보강에 따른 붕괴위험 방지에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 농업용 소규모 저수지의 붕괴에 따른 침수 지역 모의를 수문·수리 모형을 활용하여 산정하였다. 2014년 8월 21일에 발생한 집중호우로 경상북도 영천의 농업용 소규모 저수지인 괴연저수지가 붕괴하였으며, 그에 따라 저수지 하류부의 농가 및 농경지에 침수에 의한 피해가 발생하였다. 그러나 이러한 소규모 저수지는 유입량·방류량·수위·저수량 등 기본적인 수문학적인 요소를 측정하고 있지 않기 때문에, 무인비행기로 관측한 항공영상(DSM, Digital Surface Model)과 GIS(Geographic Information System)기법을 활용하여 저수지 내용적곡선 및 하류부 하천 형상을 추출하였다. 일반적인 수면아래의 지형고도는 항공영상으로 촬영할 수 없으므로 저수지 붕괴이후에 드러난 지형을 촬영하였으며, 각 지형고도별 격자를 GIS기법으로 계산하였다. 또한 하류부 하천의 지형고도 및 침수흔적도를 활용하여 침수모델링 및 모의결과 검증을 실시하였다. 그 결과 침수흔적도와 모델링 결과가 약 90% 정도 일치하는 결과를 나타내었으며 침수면적은 약 1.7 ha, 하천을 제외한 범람지역에서는 약 0.5 m 정도(성인 무릎높이)의 침수심이 산정되었다. 본 연구에서는 HEC-HMS 모형의 홍수량 산정시 실측자료를 통한 검·보정이 불가능 하였으므로, 향후 중소규모의 농업용 저수지에서도 활용할 수 있는 실측자료가 존재하고, 이를 적극 활용한다면 더욱 신뢰있는 결과를 도출해 낼 수 있을 것이다.

본 연구에서는 사상성 조류로 구성된 수질정화시설의 수질정화효율을 평가하고자 충남 서산시 음암면에 소재한 성암저수지 유입하천 홍수부지에 test-bed를 설치하고 유입하천수를 대상으로 현장적용실험을 실시하였다. 수질항목별로 정화효율을 평가한 결과, SS 80.9%, COD 74.6%, T-N 76.8%, T-P 84.4%, DTN 93.8%, DTP 98.3%의 제거효율을 보였다. 수온에 따른 정화효율은 수온이 약 20˚C로 유지되어 수질정화효율에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다. 수리학적 체류시간(HRT)은 SS 및 TP 처리효율과 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났고, 체류시간을 5일로 했을 때 SS, TP 처리효율이 좋은 것으로 나타났다. 유입수의 COD/TN에 따른 처리효율은 TN, TP 모두 C/N비가 낮을수록 증가하였고, 유입수의 COD/TP에 따른 처리효율도 C/P비가 낮을수록 TN, TP 모두 처리효율이 증가하는 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 댐 관리자가 쉽게 이해할 수 있고, 실제 댐 운영 업무에 적용하기 쉬운 저수지 운영률을 도출하는 것이다. 수위 구간별 저수지 운영률은 현재의 저수지 수위가 위치하는 영역의 운영 기준에 따라 저수지를 운영하는 간단한 방법이지만, 구체적인 수위 구간의 설정이 필요한 방법이다. 이에 연구에서는 수위 구간별 운영률을 포함한 저수지 운영 모형을 개발하였고, 수위 구간별 운영률의 적절한 수위 구간을 결정하기 위해 집합체 혼합진화 알고리즘을 이용하였다. 개발된 저수지 운영 모형을 물 수급 불균형으로 인해 물 공급에 어려움을 겪고 있는 필리핀의 Angat 댐에 대하여 적용하여 수위 구간별 운영률을 도출하고, 그에 따라 기록 유입량 자료를 이용하여 Angat 댐을 모의 운영하였다. 그 결과, 모의 운영을 통해 결정된 계획 공급량 대비 용수공급 부족량과 발전량은 실제 운영 기록에 비해 각각 34.5%와 21.2% 개선되었다. 본 연구의 결과는 댐의 장기 운영률 유도에 활용되어질 수 있을 것이다.

본 연구는 수계관리 측면에서 물 공급의 기준이 되는 하류 제어지점에서 발생할 수 있는 물 부족을 최소 허용하면서 저수지군 최적 운영방안을 제공할 수 있도록 위험도 평가기준을 목적함수 및 제약조건에 반영한 hedging rule을 혼합정수계획법(MIP, Mixed Integer Programming)으로 구성하고 이에 대한 이행도를 분석함으로써 기존의 용수공급 신뢰도에 중점을 두었던 저수지군 최적 운영 분석기법을 개선하고자 하였다. 이를 위해 한강수계 5개 저수지(소양강댐, 충주댐, 화천댐, 청평댐, 팔당댐)군을 대상으로 수계관리를 위한 모형을 구축하였으며, 한강수계 내에 총 8개의 가상 제어지점을 구성하여 댐 하류 제어지점에서의 물 부족에 대해 위험도를 평가하였으며, 개발된 hedging rule의 적정성을 검증하기 위하여 2개의 유입량 계열(’93. 1월～’97. 12월, ’99. 1월～’03. 12월)에 대하여 적용 검토하였다. 팔당댐 하류 제어지점의 월별 최소유량을 비교하면 ’93. 1월～’97. 12월의 모의기간에서는 hedging rule 적용 시 317.5×106m3으로 단독운영의 310.6×106m3, 연계운영의 56.3×106m3보다 많은 유량을 보였으며, ’99. 1월～’03. 12월의 모의기간에서도 hedging rule 적용 시 243.7×106m3으로 단독운영의 204.2×106m3, 연계운영의 111.2×106m3에 비해 최소유량이 많은 것을 확인하였으며, 이는 제안한 hedging rule에 의해 하류 제어지점에서의 최대 물 부족량이 감소하는 결과를 보여주고 있다.

본 연구에서는 유입유사에 따른 저수지 내 퇴사 분포를 정량적으로 분석하고 효율적인 저수지 관리를 위하여 2차원 수리 유동 모형인 RMA-2와 유사이송 모형 SED2D를 사용하여 76년 장기 퇴사분포를 예측하였다. 모형의 입력 자료인 수위-유량자료는 한국수자원공사에서 관측한 실시간 자료를 활용하였으며, 유사량 자료는 한국수자원공사에서 개발한 K-DRUM 모형을 사용하여 대상영역의 유사량 값을 산정하여 적용하였다. 또한 갈수기시 저수지내 단면 코어채취를 수행하여 퇴적깊이를 모형 결과와 비교하였다. 검증결과 저수지 내 퇴적깊이는 비교적 실측값과 유사하게 나타났다. 장기 퇴사분포예측은 2012년 실측한 지형자료를 시작단면으로 하여 2088년까지 76년간 모의를 수행하였다. 모의결과 합천댐 상류구간에서 1.63~1.26m, 하류구간에서 1.45~0.007m의 퇴적층이 형성되었으며, 전체적으로 침식보다 퇴적이 우세한 결과를 보였다.

The key objective of this study was to evaluate trophic state and empirical water quality models along with analysis of fish trophic guilds in relation to water chemistry (N, P). Trophic state index (TSI), based on total phosphorus (TP) and chlorophyll-a (CHL), ranged between oligotrophic and hypereutrophic state, by the criteria of Nürnberg(1996), and was lower than the trophic state of total nitrogen (TN). Trophic relations of Secchi depth (SD), TN, TP, and CHL were compared using an empirical models of premonsoon (Pr), monsoon (Mo), and postmonsoon (Po). The model analysis indicated that the variation in water transparency of Secchi depth (SD) was largely accounted (p < 0.001, range of R2 : 0.76–0.80) by TP during the seasons of Mo and Po and that the variation of CHL was accounted (p < 0.001, R2 = 0.70) up to 70% by TP during the Po season. The eutrophication tendency, based on the TSITP vs. TSIN:P were predictable (R2 ranged 0.85–0.90, p < 0.001), slope and y intercept indicated low seasonal variability. In the mean time, TSIN:P vs. TSICHL had a monsoon seasonality in relation to values of TSIN:P during the monsoon season due to a dilution of reservoir waters by strong monsoon rainfall. Trophic compositions of reservoir fish reflected ambient contents of TN, TP, and CHL in the reservoir waters. Thus, the proportions of omnivore fish increased with greater trophic conditions of TP, TN and CHL and the proportions of insectivore fish decreased with greater trophic conditions.

The objective of this study was to develop agricultural reservoir water supply simulation system to assess water cycle of agricultural water district. Developed system was named as ARWS (Agricultural Reservoir Water supply simulation System). ARWS consists of platform and independent modules. In ARWS, reservoir inflow was calculated using Tank model, and agricultural water supply was calculated considering current farming period and mid-summer drainage. ARWS was applied to simulate water level of Gopung and Tapjung reservoir in 2011 - 2012. The results were compared to simulation results of HOMWRS and observed data. Average R2, EI, RMSE of ARWS were 0.76, 0.46, 1.78 (m), average R2, EI, RMSE of HOMRWS were 0.88, -0.14, 2.37 (m) espectively. Considering statistical variances, water level simulation results of ARWS were more similar to observed data than HOMWRS. ARWS can be useful to estimate reservoir water supply and assess hydrological processes of agricultural water district.