Urban areas in watersheds increase the impervious surface, and agricultural areas deteriorate the water quality of rivers due to the use of fertilizers. As such, anthropogenic land use affects the type, intensity and quantity of land use and is closely related to the amount of substances and nutrients discharged to nearby streams. Riparian vegetation reduce the concentration of pollutants entering the watershed and mitigate the negative impacts of land use on rivers. This study analyzes the data through correlation analysis and regression analysis through point data measured twice a year in spring and autumn in 21 selected damaged tributary rivers within the Han River area, and then uses a structural equation model to determine the area land use. In the negative impact on water quality, the mitigation effect of riparian vegetation was estimated. As a result of the correlation analysis, the correlation between the agricultural area and water quality was stronger than that of the urban area, and the area ratio of riparian vegetation showed a negative correlation with water quality. As a result of the regression analysis, it was found that agricultural areas had a negative effect on water quality in all models, but the results were not statistically significant in the case of urban areas. As a result of the model estimated through the structural equation, BOD, COD, TN, and TP showed a mitigation effect due to the accumulation effect of river water quality through riparian vegetation in agricultural areas, but the effect of riparian vegetation through riparian vegetation was found in urban areas. There was no These results were interpreted as having a fairly low distribution rate in urban areas, and in the case of the study area, there was no impact due to riparian forests due to the form of scattered and distributed settlements rather than high-density urbanized areas. The results of this study were judged to be unreasonable to generalize by analyzing the rivers where most of the agricultural areas are distributed, and a follow-up to establish a structural equation model by expanding the watershed variables in urban areas and encompassing the variables of various factors affecting water quality research is required.

This study was conducted to elucidate the structure of river ecosystem in the watershed of the Seom River and Hoengseong Reservoir located in Hoengseong of Kangwon Province from February to October 2007. Topics of the survey were mainly rainfall, discharge, water quality in abiotic factors and attached algae, benthic macroinvertebrates, fish, birds and mammals of flora and fauna in a biotic factors, respectively. Specifically, the Seom River could be seen as a typical flow rate of the stream is controlled to the effect of the dam. Basic water qualities were great to seasonal effects, it was relatively clean. Diatom Achnanthes, Cymbella, Gomphonema, and Navicula were distributed predominantly in the periphytic algae. Benthic macroinvertebrates were mostly aquatic insects and freshwater shellfish, the aquatic insects were abundant Ephemeroptera and Trichoptera. Freshwater fish was the dominant Zacco platypus, fish species varied toward the downstream. Birds were mainly observed in four species, and species Egretta garzetta, which was distributed in a wide area of the Seom River. In mammals, Lutra lutra of Mustelidae was identified that the number of inhabit widely. In aspects of the ecological trophic level, the Seom River was maintained at a relatively stable state in the producer and the consumer relationship. The results of this study will expected to be utilized as a useful data for understanding the structure and function of the lotic and lentic ecosystems.

본 연구는 영산강수계 13개 소하천 지점에서 2011년 1월부터 2011년 12월까지 측정된 수질자료와 토지이용 자료를 이용하여 토지이용특성에 따른 수질변화를 분석 하였다. 또한 수질항목간 상관성 분석, 수질항목과 토지이 용 점유율에 따른 상관성 분석을 실시하였다. 영산강수계 13개 소하천 중 BOD, COD, TOC, T-N, T-P의 농도가 가 장 높은 지점은 비교적 농경지 면적이 큰 Y11 지점으로 나타났고 상대적으로 농경지 면적보다 임야의 면적이 큰 Y13 지점에서 수질농도가 비교적 낮게 관측되었다. 또한 수질항목간 상관분석 결과 T-N과 SS를 제외한 나머지 모든 항목에서 비교적 높은 양의 상관관계를 나타내었 다. 한편, 토지이용 점유율에 따른 수질항목간 상관분석 결과 논과 밭 면적이 클수록 양의 상관관계를 나타냈고 특히 밭 면적이 클수록 강한 양의 상관관계를 보였다. 이 러한 이유는 논과 밭에 작물생육에 필요한 유기질 비료, 질산질 비료, 인산질 비료가 시용되고 이들이 강우시 토 사와 함께 인근 하천에 아무런 여과 없이 유입되기 때문 인 것으로 판단된다. 이와 다르게 수질항목과 임야와는 강한 음의 상관관계를 보였는데, 이는 이 지역의 경우 논 과 밭이 수질에 악영향을 미치지만 임야의 경우 수질에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다. 따라서, 효율 적 수질관리를 위해서는 논과 밭을 우선적으로 관리해야 될 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 1년간의 수질자료 를 활용하여 수질항목과 토지이용 점유율에 따른 상관성 분석을 통하여 도출한 결과이므로 좀더 신뢰성 있는 수질특성을 파악하기 이해서는 장기간의 자료, 각 하천의 오염원 조사, 오염물질별 배출특성 및 배출구조 등의 연 구가 추가적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.

The methods for constructing network of observational locations for measuring water quality in water reservoirs have been widely proposed, but they had some limitations to be applied to river areas, which lie in awkward clustering and finding representati

도암만은 전남 장흥군, 강진군, 해남군, 완도군 등 4개 군으로 둘러싸인 전형적인 하구형 만으로, 남북방 향 길이 약 19km, 최대너비 약 7km의 네 방향으로 갈라진 십자형의 형태로, 만내에는 크고 작은 8개의 유 인도 및 무인도가 있으며, 남부에는 완도, 고금도 등이 위치하여 이들 사이의 수로를 통해 해수가 제한적으 로 유출입하는 반폐쇄성 만으로 파랑에 의한 영향이 적다. 만내로 전란남도의 3대강 중의 하나인 탐진강 하천수와 강진천, 칠량천, 대구천의 하천수가 유역으로 유입되면서 담수와 해수의 교환이 이루어지고 담수 유입량에 의해 조류가 영향을 받고 있다. 효율적인 내만의 수질관리를 위해서는 우선 부하발생원에 따른 오염배출량이 어느 정도 인지 확인하고 해역의 환경용량과 환경기준을 만족하기 위해서 부하삭감량을 산정하는 사전대책이 요구된다. 연안해역의 수질에 영향을 끼치는 부하발생원은 크게 점오염원과 비점오염원으로 구분되는데, 비점오염원은 강우시 도 시지역이나 농경지 및 산림지역의 유출수로 파악될 수 있지만, 유입지점을 명확하게 찾기 어렵고, 일간 계 절간 배출량 변화가 크며 예측과 정량화가 어려워서 관리가 힘든 특징이 있다. 이에 반해 점오염원은 가정 하수, 공장폐수 등으로 구성되며 일정한 지점에서 일정량이 지속적으로 발생하여서 배출구와 배출단위가 파 악가능하기 때문에 수질관리를 위한 부하삭감량 산정의 주 대상이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 해역으로 유입하는 외부부하량을 실측하고 분석하여 득량만의 효과적인 연안해역 의 수질관리의 기초자료로 활용하고자 한다. 하천 부하량 조사는 도암만 유역에 포함되는 하천 24개 지점을 대상으로 하였으며, 조사 시기는 3월부터 12월까지 매월 1회 실시 하였고, 각각의 유입하천은 직독식 전자 유속계(ACM-200PC) 및 부표를 이용하여 유속을 측정한 다음, 단면적을 계산하여 각 유입원의 유량을 산정 하였다. 각 시점에서 채수한 하천수의 pH, 수온, 염분, 전기전도도, 화학적 산소요구량(CODMn) ), 총질소(T-N), 총인(T-P), 용존산소(DO), 부유물 질(SS), 용존무기질소(DIN), 용존무기인(DIP) 등을 분석하였고, 환경부 수질오염공정시험방법(환경부, 2008), 해양환경공정시험기준(국토해양부, 2008), 준하여 분석하여 유량과 곱해서 그 부하량을 산정하였다. 하천 유량의 월별 총합은 821590∼5971583 m3/day 이고, 부유물질(SS)과 화학적 산소요구량(COD), 용존 무기질소(DIN), 용존 무기인(DIP), 총질소(TN), 총인(TP), 월별 부하량은 각각 6070.3∼47781.3(평균 20999.4)kg/day, 3570.5∼21471.5(평균 9455.2)kg/day, 843∼5042.4(평균 2015.1)kg/day, 14.2∼163.7(평균 66.7)kg/day, 1249.2∼10166.9(평균 4151.3)kg/day, 47.3∼390.8(평균 165.9)kg/day 이다.

가막만은 한국 남해안의 중앙부에 위치하고 있고, 돌산도와 고돌산반도로 둘러 쌓여 있으며, 북동쪽 수로와 남쪽 수로를 통하여 외해와 연결되어 있다. 평균수심은 9m 내외이며, 남쪽 수로 부근의 수심은 20m 정도되어 가막만에서 수심이 가장 깊다. 가막만의 중앙부에는 동서방향으로 구릉이 발달되어 있어서 수심이 5m 이내이며, 이 구릉으로 인하여 가막만의 해수순환이 상당부분 남북으로 나뉘어진다. 북서내만역은 수심이 8m 전후로 지형이 오목한 분지형을 하고 있다. 효율적인 내만의 수질관리를 위해서는 우선 부하발생원에 따른 오염배출량이 어느 정도 인지 확인하고 해역의 환경용량과 환경기준을 만족하기 위해서 부하삭감량을 산정하는 사전대책이 요구된다. 연안해역의 수질에 영향을 끼치는 부하발생원은 크게 점오염원과 비점오염원으로 구분되는데, 비점오염원은 강우시 도시지역이나 농경지 및 산림지역의 유출수로 파악될 수 있지만, 유입지점을 명확하게 찾기 어렵고, 일간 계절간 배출량 변화가 크며 예측과 정량화가 어려워서 관리가 힘든 특징이 있다. 이에 반해 점오염원은 가정하수, 공장폐수로 구성되며 일정한 지점에서 일정량이 지속적으로 발생하여서 배출구와 배출단위가 파악가능하기 때문에 수질관리를 위한 부하삭감량 산정의 주 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 해역으로 유입하는 외부부하량을 실측하고 분석하여 가막만의 효과적인 수질관리의 기본자료로 활용하고자 한다. 하천 부하량 조사는 하수종말처리장을 포함하여 가막만 유역에 포함되는 하천 22개 지점을 대상으로 하였으며, 조사 시기는 3월부터 12월까지 매월 1회 실시 하였고, 조사항목은 하천 유량, 수온, 염분, pH, 부유물질(SS), 용존산소(DO), 화학적 산소요구량(CODMn) 및 입자성 유기탄소(POC), 용존성 유기탄소 (DOC)와 암모니아성 질소(NH4 +-N), 아질산성 질소(NO2 --N), 질산성 질소(NO3 --N), 인산염 인(PO4 3--P), 총질소(T-N), 총인(T-P)에 대한 조사를 실시하였다. 각 항목별 분석은 수질오염공정시험방법(환경부, 2008)에 준하여 분석하였다. 하천 유량의 월별 총합은 87220.8∼191685.7 m³/day 이고, 부유물질(SS)과 화학적 산소요구량(COD), 용 존무기질소(DIN), 용존무기인(DIP), 총질소(TN), 총인(TP), 총유기탄소(TOC)의 월별 부하량은 각각 1219.2∼3406.8(평균 1941.9) kg/day, 697.8∼1117.83(평균 857.36.0) kg/day, 569.2∼1241.7(평균 792.9) kg/day, 33.1∼84.4(평균 58.3) kg/day, 839.8∼1779.9(평균 1112.1) kg/day, 60.1∼108.1(평균 89.4) kg/day, 222.2∼414.8(평균 284.9) kg/day 이다. 계절별로는 강우량이 많았던 5월과 7월에 높은 부하량을 보였고, 지점별로는 하수처리장에서 가장 많은 부하량을 보였고, 선소 주변 하수구 3지역과 연등천에서 또한 많은 부하량을 보였다. 가막만 북서내만역 은 주변 하수구에서 높은 부하량을 보이는 것으로 보아 하천의 오염원이 가막만에 직접적으로 영향을 미 치는 것으로 판단된다.

본 연구에서는 한강유역 산지소하천 미세소유역별 돌발홍수 재현기간을 산정하고, 돌발홍수 실사례를 활용하여 적합성을 평가하였다. 이를 위해 1시간 지속기간의 한계유출량과 SURR 모형으로 모의한 토양포화미흡량으로부터 돌발홍수능을 산정하였다. 이후 돌발홍수능을 초과한 과거 집중호우 사상(2002∼2010년)의 강우량과 재현기간별 유역평균확률강우량을 비교하여 미세소유역별 돌발홍수 재현기간을 산정하였다. 또한, 돌발홍수 실사례(2011∼2016년) 강수량으로부터 추정된 재현기간을 활용하여 적합성을 평가하였다. 돌발홍수 재현기간 산정결과 평균은 1.6년, 표준편차는 1.1로 산정되었으며, 1.1∼19.9년 범위로 나타났다. 적합성 평가결과 돌발홍수 사례별 추정된 재현기간의 83%가 돌발홍수 재현기간 범위 이내로 나타났다. 본 연구에서 산정한 돌발홍수 재현기간의 적합성은 높은 것으로 판단된다.

본 연구에서는 죽산천 주변 지역에 대해 지하수 양수에 따른 하천수 감소 영향을 공간적으로 분석하였다. 하천 주변 500 m 이내에 위치한 지하수 관정 각각에 대해 지표수-지하수 결합모형 SWAT-MODFLOW를 이용하여 양수 후 하천수 감소량을 반복적으로 모의하였다. 모의 결과, 양수량 대비 하천수 감소율이 20～96%의 범위로 큰 차이를 보였으며, 특히, 하천과 관정간 이격거리가 100 m 이내, 수리확산계수가 500 m2/d 초과, 하천바닥층 수리전도성이 25 m/d를 초과한 경우에 양수량 대비 하천수 감소율이 60%를 넘어 양수 영향이 큰 것으로 분석되었다. 지하수 관정의 공간적인 위치에 따른 하천수 감소 영향을 정량적으로 쉽게 파악할 수 있도록 관정 위치별 하천수 감소량을 양수량 대비 퍼센트 값을 가지는 등치선 곡선으로 나타내었다. 죽산천 중하류구간 주변지역이 상류지역에 비해 지하수 양수로 인한 영향이 단기간에 크게 하천에 도달하였으며, 양수기간 5년 동안 평균적으로 약 66.7%의 하천수 감소율이 발생하는 것으로 분석되었다. 하천수량에 미치는 지하수 양수 영향을 공간적으로 표출함으로써 하천변 지하수 허가 관리에 있어 객관적인 정보로 활용할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 도시하천 유역의 신뢰성 높은 수문해석을 위해 지역적 성향을 고려한 도달시간 및 저류상수 공식을 개발하였다. 이를 위해 국내 대표 도시하천 유역인 중랑천, 탄천, 안양천, 홍제천 내 13개 유역을 대상으로 지역적 성향이 없는 유역특성인자와 지역적 성향이 있는 도시 및 강우특성인자를 분석하였으며, 단계적 다중회귀분석을 통하여 공식을 개발하였다. 개발된 공식은 국내외 경험식들과 함께 도시하천 유역에 대해 정확도를 비교 평가하였다. 분석결과 본 연구에서 개발한 공식의 계산값이 다른 경험식들에 비해 더욱 정확하게 모의하였으며 오차합, 평균오차, 평균제곱근오차 또한 가장 낮은 것으로 나타났다. 본 연구는 도시하천 유역이라는 지역적 성향을 고려하여 공식을 개발함으로써 기존 국내외 경험식들보다 더 나은 결과를 제시하였다는 측면에서 가치가 있다고 판단된다.

강수량 관측 자료에 기초한 유출해석모형을 기반으로 하는 수위기반 홍수예측시스템으로는 짧은 도달시간과 국지성 집중호우로 발생하는 중소하천의 홍수에 대처하기 위한 충분한 예경보 시간을 확보하기 어렵다. 본 연구에서는 홍수예보 선행시간을 확보하기 위해 강우정보만으로도 홍수예보가 가능한 수위노모그래프를 개발하였다. 홍수예보 기준을 경계, 대피의 2단계로 구분하여 기준홍수위를 산정하고 다양한 홍수사상을 반영하기 위해 가상 시나리오를 설정하여 강우조건별 강우량과 지속시간을 선정하였다. 또한 소하천 횡단면 자료와 Manning 공식을 이용하여 수위-유량 관계 곡선을 개발하고 소하천 유역면적비를 전이하여 강우-첨두유출곡선을 산정하였다. 가상 시나리오에 따른 강우정보와 홍수량을 이용하여 전남 나주시에 위치하고 있는 정광천과 소노동천을 대상으로 수위노모그래프를 개발하였다. 수위노모그래프를 기반으로 하는 홍수예보기법은 자연유역 중소하천의 홍수예보 방법으로 활용도가 높을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 기상청에서 제공하는 RCP 기후변화시나리오를 이용하여 기후변화와 유역유출특성에 따른 환경영향을 평가하였다. SWAT모형을 이용한 미래 댐 유입량 평가, HEC-ResSim 모형을 이용한 댐 안전성 평가 및 하류 유황분석을 수행하였다. 또한, 기존 수질관측자료를 이용하여 Seasonal-Kendall Test를 통해 수질변화 추세에 대해 분석하였고, SWAT과 HEC-ResSim 모형으로 도출된 방류량 및 지류유출량을 Qual2E모형에 적용하여 미래 수질변화 추세에 대해 분석하였다. 다음과 같은 유역 통합환경검토 기법은 하천환경에 대한 과학적 물환경 관리 체계를 확보하고, 기후변화 등 새로운 환경문제에 선제적으로 대응하기 위한 지침을 마련할 수 있을 것이다.

최근 기상이변으로 빈번히 발생하는 국지성 집중호우는 하나의 기상현상으로 자리를 잡아가면서 많은 피해를 야기하고 있다. 특히, 도시지역을 포함하는 중·소하천에서의 피해가 늘어나고 있는 상황에서 도시유역의 특성을 고려한 중·소하천 홍수예경보 모형의 구축이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 도시유역에서의 중·소하천을 대상으로 자체 대상유역을 구분하는 기준을 마련하였으며, 이를 바탕으로 강우-유출 및 유량-수위 관계를 바탕으로 실제 배수위 영향을 고려한 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형을 개발하였다. 먼저 대상유역으로는 한강 및 낙동강 유역을 선정하였으며, 자체 구분기준에 따른 전체 55개 도심지 대상유역을 선정하였으며, 이들 중 한강수계 정릉천유역을 대표적으로 적용하여 홍수예경보 발령 기준을 선정하였다. 본 연구에서 개발된 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형은 강우량에 따른 의사결정지원 체계를 제안함으로써 방재관련 대책 수립 및 정비사업 계획 수립 등에 도움이 될 것으로 기대된다.