Long-term evolution of the surface environments can affect the safety of deep geological disposal. Therefore, it is important to understand the water balance components constituting the water cycle among atmosphere, surface, and subsurface. In Finand, the surface and near-surface hydrological model (SHYD) was developed to calculate the water balance of Olkiluoto Island. Through the intensive site investigations, the data sets as input for the site scale model in present-day conditions have been collected such as transpiration and meteorological data. In this study, weighing lysimeter method was selected to quantify small-scale soil water balance of the vadose zone in the UNsaturated zone In-situ Test facility (UNIT) around KAERI Underground Research Tunnel. Hydrological components such as precipitation, evapotranspiration (ET) and leachate were derived from water balance analysis on the lysimeter measurements in UNIT. Among the hydrological components, actual ET accounts for more than 50% of the annual precipitaion, and thus plays an important role on predicting the hydrological evolution in the future. In this context, actual ET measured from the weighing lysimeter was compared with potential ET estimated from meteorological data using FAO-56 Penman-Monteith method.

Water cycle within the human civilization has become important with urbanization. To date, water cycle in the eco-system has been the focus in identifying the degree of water cycle in cities, but in practicality, water cycle within the human civilization system is taking on an increasing importance. While in recent years plans to reuse water have been implemented to restore water cycle in cities, the effect that such reuse has on the entire water cycle system has not been analyzed. The analysis on the effect that water reuse has on urban areas needs to be go beyond measuring the cost-savings and look at the changes brought about in the entire city’s water cycle system. This study uses a SWAT model and water balance analysis to review the effects that water reuse has on changes occurring in the urban water cycle system by linking the water cycle within the eco-system with that within the human civilization system. The SWAT model to calculate the components of water cycle in the human civilization system showed that similar to measured data, the daily changes and accumulative data can be simulated. When the amount of water reuse increases in urban areas, the surface outflow, amount of sewer discharge and the discharged amount from sewage treatment plants decrease, leading to a change in water cycle within our human civilization system. The determinant coefficients for reduced surface outflow amount and reduced sewer discharge were 0.9164 and 0.9892, respectively, while the determinant coefficient for reduced discharge of sewage treatment plants was 0.9988. This indicates that with an increase in water reuse, surface flow, sewage and discharge from sewage treatment plants all saw a linear reduction.

본 연구에서는 감자 플러그묘를 생산하고자 개발된 폐쇄형 시스템에서 식물묘 생산에 필요한 관수량, 식물묘와 배지로부터의 증발산량, 기습기에 의한 가습량, 공조기구에 의한 제습량, 환기에 의한 수분손실 등을 정량적으로 분석하고, 수분수지에 미치는 상대습도의 영향을 검토하였다. 기온, 상대습도, 광주기 및 PPF 를 각각 20℃, 70%, 16/8 h, 200 μmol·m-2·s-l로 조절한 조건에서 묘생산 시스템에서의 기습량, 제습량, 관수량 및 증발산량은 각각 167.9 kg·m-2, 196.9·m-2, 44.3 kg·m-2, 33.5 kg·m-2로 나타났다. 식물체와 배지가 지닌 수분함량은 각각 1.2 kg·m-2, 6.9 kg·m-2 로 나타났다. 3수준 (60%, 70%, 80%)의 상대습도 처리에 따른 묘생산 시스템내의 가습량, 제습량, 관수량, 증발 산량, 배지와 식물체의 수분함량은 상대습도가 증가할수록 모두 증가하였다. 그러므로 상대습도가 낮아질수록 시스템내의 물사용량은 줄어들었으나, 물이용가능효율은 증가하였다. 제습된 물을 재이용할 경우 시스템의 물이용가능효율은 상대습도 처리에 따라 0.97~1.0으로 나타났다. 따라서 제습된 물을 회수하여 재이용할 수 있는 폐쇄형 시스템의 개발은 식물묘생산에 요구되는 수분소모량을 절감시킬 뿐만 아니라 물소비 절약형 식물생산 방식의 확립에 크게 기여할 것이다.

플라스틱 하우스 내에서 토성과 재배조건을 달리하여 라이시메터를 이용한 용적법으로 고추의 증발산량을 구하고자 하였다. 멀칭과 사질 또는 점질양토는 무멀칭과 모래에 비하여 고추의 증산량이 높았으며, 고추의 생장과 수량을 증가시켰다. 그히고 총 관수량의 약53%∼72%가 고추의 증산에 소모되었고, 증발산량의 약 91%∼94%가 증산에 이용되었으며 증발량은 시기에 따라 크게 변하지 않았으나 생장 초기에 증산량보다 높은 편이었다. 고추의 전 생장기간 동안 증발산량은 기상조건과 생장량에 따라 다르지만, 점질양토에서 337.7∼774.3 mm, 사질양토에서 910.6 mm, 모래에서 253.1 m의 증산량을 보였다.

Urbanization can be significantly affected the hydrologic cycle by increasing flood discharge and heat flux. In order to mitigate these modifications in urban areas, Low Impact Development (LID) technique has been designed and applied in Korea. In order to estimate runoff reduction rate using SWMM LID model, the characteristics of five LID techniques was firstly analyzed for water balance. Vegetated swale and green roof were not reduce flood discharge nor infiltration amount. On the other hand, porous pavement and infiltration trench were captured by infiltration function. The flood reduction rate with LID is substantially affected by their structures and properties, e.g., the percentage of the area installed with LID components and the percentage of the drainage area of the LID components.

The grid-based water balance of watershed scale was assessed in the mountainous area of Pyosun catchment in Jeju Island after analyzing precipitation, evapotranspiration, and runoff from January 2008 to December 2013. The existing results of direct runoff, evapotranspirtion, and groundwater recharge comparing to precipitation were presented 22.0%, 25.6%, and 52.4%, respectively, in Pyosun catchment. However, this study indicated each component shows 14.5%, 24.2%, and 61.0%, respectively, in the mountainous area of Pyosun catchment. Therefore, groundwater recharge rate in the mountainous area appears higher than 10% comparing to the overall catchment. It would be analyzed that the amount of direct runoff is relatively small. Moreover, this difference could be generated because of the spatial discontinuities in the process of estimating the total amount of precipitation in the mountainous area. Therefore, the grid-based spatial analysis to maximize the spatial continuity would be useful for providing a more reasonable result when the total amount of water resources are evaluated in mountainous areas in the future.

To estimate water balance of Pyosun watershed in Jeju Island, a three-dimensional finite difference model MODFLOW was applied. Moreover, the accuracy of groundwater flow modeling was evaluated through the comparison of the recharge rate by flow modeling and the existing one from water balance model. The modeling result under the steady-state condition indicates that groundwater flow direction was from Mt. Halla to the South Sea and groundwater gradient was gradually lowered depending on the elevation. Annual recharge rate by the groundwater flow modeling in Pyosun watershed was calculated to 236 million m3/year and it was found to be very low as compared to the recharge rate 238 million m3/year by the existing water balance model. Therefore, groundwater flow modeling turned out to be useful to estimate the recharge rate in Pyosun watershed and it would be available to make groundwater management policy for watershed in the future.

본 연구는 TOPLATS 지표해석모형의 물수지와 에너지수지 해석에 따른 수문기상성분 비교를 통해 그 적용성을 평가하 는데 목적이 있다. 대상지역은 낙동강유역을 선정하였으며 2003∼2012년에 대해 1시간, 1 km의 고해상도 수문기상성분을 산출하였다. 안동댐과 합천댐유역의 관측 일/월단위 댐유입량과 모의유량 비교하여 두 유역의 모의치가 관측값과 유사함을 보였다. 또한 C3와 C4지점의 에너지성분에 대한 Diurnally 분석을 수행한 결과 에너지수지 해석에 따른 순복사량, 현열, 잠열의 일중 변화패턴이 물수지 결과에 비해 정확도가 높은 것으로 나타났다. 특히 C4지점의 순복사량과 잠열의 평균제곱근 오차는 각각 22.18 W/m2와 7.27 W/m2로 매우 낮게 나타났다. 여름철과 겨울철의 계절평균 토양수분과 증발산량은 각각 36.80%, 33.08%와 222.40 mm, 59.95 mm로 산정되었다. 이상의 결과로부터 고해상도의 수문기상성분 모의 시 에너지수지 해석방법을 이용하는 것이 더 합리적인 것으로 판단되며 본 연구 결과는 공간수문기상정보를 활용한 홍수 및 가뭄 등의 재해기상 감시 및 예측에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 삽교천 유역에서 하천수 사용 허가량 뿐만 아니라 허가이외 수리권을 모두 고려한 시공간적 물부족을 분석하는 것이다. 분석 결과, 전체 용수이용량 중 농업용수 이용량은 98%를 차지하고 있으며, 이중 허가이외 농업용수의 비율이 83%로 해당유역에서 농업용수가 차지하는 비율이 매우 높은 것으로 나타났다. 2001∼2011년간의 물수급에서는 삽교천 16개 표준유역 중 곡교천 상류에서만 물부족이 예측되었으며, 2009년 관개기 농업용수 사용으로 인한 물부족량이 가장 많은 것으로 분석되었다. 특히 강수량이 부족하고 이앙용수가 많이 사용되는 4∼5월에 집중되는 것으로 나타났다. 그러나 허가이외 수리권을 제외하였을 경우에는 물부족이 발생하지 않아, 허가이외 수리권 관리의 시급함을 알 수 있다.

본 연구에서는 기존의 기후변화를 고려한 물수급 분석 방법론의 문제점을 개선하기 위해 GCM 미래 유량 시나리오를 물수급 모형에 직접 입력하는 대신 과거 유량 시나리오의 가중값(재현확률)을 부여하는 새로운 물수급 전망기법을 제안하고자 한다. GCM 미래 기후자료를 TANK 모형에 입력하여 중권역별 미래 유량을 모의하였으며 모의결과에 대한 편이보정을 위해 Quantile Mapping 기법을 적용하였다. 이러한 미래 유량 전망결과를 반영하여 각각의 입력자료에 대한 가중값(재현확률)을 새롭게 산정함으로써 미래 목표 전망구간에 대한 물부족량을 산정하였다. 물수급 모형의 입력자료에 대한 가중값산정을 위해 K-nn 알고리즘을 적용하였으며 비홍수기(10∼6월) 유량을 가중값 산정을 위한 기준유량으로 결정하였다. 기후변화의 불확실성을 고려하고자 4개의 GCM과 3개의 AR4 SRES 온실가스 배출 시나리오를 앙상블 조합하여 생성한 기후변화 시나리오를 활용하였다. 본 연구에서 제시한 방법론을 한반도 4대강 유역에 적용한 결과, 기후변화를 고려한 한반도 미래 평균 물부족량은 2020s(2010∼2039년)에는 과거에 비해 10∼32% 정도 증가할 것으로 전망되었다. 또한, 한반도 4대강 유역의 경우 먼 미래로 갈수록 비홍수기 유량이 점차 감소할 것으로 전망됨에 따라 2080s(2070∼2099년)에는 과거 대비 평균 물부족량이 최대 97%(약 516.5백만 m3/년) 증가할 것으로 전망되었다. 기존의 기후변화 연구 방법론의 전망결과를 비교분석한 결과, 기존 방법론은 매우 극적인 물부족량 증가를 전망하고 있는 반면 본 연구에서 제안한 기법은 상대적으로 보수적인 변화를 전망하였다. 본 연구는 물수급 분석시 기후변화를 고려하되 기존 국가계획 방법론의 틀을 최대한 유지하고 있다는 점에서 국가수자원계획 수립에 있어 정책결정권자들의 혼돈을 줄여줄 수 있는 방법론이 될 수 있다고 판단된다.

본 연구에서는 댐유역의 연 실제증발산량에 영향을 미치는 주요한 수문기후요소를 파악하고 유역으로부터의 연 실제증발산량 산정을 위한 다변량회귀식을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 우리나라 5개 댐유역(괴산댐, 섬진강댐, 소양강댐, 안동댐, 합천댐)에서연 물수지분석을실시하여 연실제증발산량을 산정하였고, 수문기후자료를 이용한 다변량회귀식으로부터 산정된 증발산량과 비교 검토함으로서 다변량회귀식의 타당성을 검토하였다. 또한 잠재증발산식들을 이용한 실제증발산량 산정

The evaluation of potential submarine groundwater is an important research topic for exploring an alternative water resource. Two different approaches, water budget analysis and Rn mass balance method, were employed to investigate the annual variation of submarine groundwater discharge in 2010 at a marine watershed located at the south-eastern part of Korean Peninsula. In order to obtain reliable hydrological data during study period, temporal and spatial variations of rainfall and soil moisture had been collected and hydro-meterological data such as temperature, humidity and wind speed were collected The runoff response was simulated using SCS-CN method with spatial distributions of landuse and soil texture from GIS analysis. Six different methods were used to estimate the monthly variation of evapotranspiration and field measurements of soil moisture were used to account for the infiltration. Comparisons of infiltration and surface runoff between simulation and water balance with measurements showed coincidence. The water budget analysis and Rn mass balance method provide mean daily submarine groundwater as 5.35 and 4.07 m3/m/day in 2010, respectively.

For an accurate rainfall-runoff simulation in the river basin, it is important to consider not only evaluation of runoff model but also accurate runoff component. In this study long-term runoffs were simulated by means of watershed runoff model and the amounts of runoff components such as upstream inflow, surface runoff, return flow and dam release were evaluated based on the concept of water budget. SSARR model was applied to Daecheong basin, the upstream region of Geum river basin, and in turn the monthly runoff discharges of main control points in the basin were analyzed. In addition, for the purpose of providing the basic quantified water resources data the conceptual runoff amounts were estimated with water budget analysis and the reliability of the observations and the monthly runoff characteristics were investigated in depth. The yearly runoff ratios were also estimated and compared with the observations. From the results of the main control points, Yongdam, Hotan, Okcheon and Daecheong, the yearly runoff ratios of those points are consistent well with data reported previously.

도시화에 따른 기후변화가 연 물수지에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전국 56개 기후관측지점을 중심으로 반경 10 km에 해당하는 의 면적을 연구지역으로 설정하였다. 연구지역 내에서 연 실제증발산량을 산정하였고, 도시화에 따른 연 유출량변화를 모의하기 위하여 연 물수지분석을 실시하였다. 연 실제증발산량 산정을 위하여 수문기후자료와 토지이용자료를 이용하여 추정된 식생지수를 이용하여 연구지역별 연 실제증발산량을 산정하였다. 여기서 연 실제증발산량은 Zhan

본 연구는 기후변화에 따른 수자원 영향평가를 위해 적합한 수문모형을 선택하고 지역기후모형인 SNURCM에서 생성한 모의기상자료로 유출량을 생성하여 모의정확성을 평가하였다. 4개의 월 물수지모형과 두개의 일 유출모형을 이용하여 대청댐 상류유역의 유입량 모의능력을 비교한 결과 abcd모형이 월 물수지모형 중에서는 가장 뛰어났고, 국내에서 널리 사용되고 있는 일 유출모형인 SSARR와 비슷한 모의정확성을 보였다. 다음으로 abcd모형을 금강유역의 12개 소유

본 논문은 비산출률을 모르는 관측정에서 지하수함양량을 산정하기 위해 물수지분석법의 매개변수를 지하수위상 승량으로 추정하는 방법을 제시하고, 제주도 북부지역의 2개 관측정에 적용하였다. 식생근계의 토양에 대한 물수지가 일단위로 분석되었다. 직접유출랑은 SCS방법으로 계산하고, 실제증발산량은 Penman-Monteith식으로 산정한 잠재증발산량에 작물계수와 수분스트레스계수를 곱하여 산정하였다. 강수량과 이전 토양수분량에서 직접유출량과 잠재증발산량을 제하였으

수자원장기종합계획에서는 물의 과부족 또는 가용한 물을 정량적으로 평가하기 위해 물수지 분석을 실시한다. 물수지 분석은 미래 예측되는 용수수요량과 공급가능량을 비교하는 단순한 과정이지만, 분석 과정에 포함되어 있는 자료와 모형의 불확실성으로 인하여 물수지 분석을 실시한 각종 보고서마다 서로 다른 결과를 보여주고 있어 국민의 신뢰를 얻지 못한 실정이다. 본 연구에서는 Monte Carlo simulation 기법 중 Latin Hypercube sampli

본 연구에서는 산림식생에 따른 장기적인 측면에서의 유역 물수지 영향을 살펴보기 위하여 보청천 유역을 대상유역으로 선정하고, 준분포형 매개변수 모형인 SWAT 모형을 적용하여, 침엽수와 활엽수에 따른 증발산, 지표유출, 중간유출, 기저유출, 총 유출의 차이를 검토하였다. 먼저 SWAT 모형내 식생 생장 알고리즘을 수정하여 연중 일정한 엽면적지수를 갖는 국내 침엽수림의 생장 특성을 반영할 수 있도록 하였으며, 대상유역을 하나의 토지피복을 갖는 가상의 유역으

농업용수 회귀율을 조사하기 위하여 2003년 관개기 동안 많은 실측을 수행하였다. 본 연구지역은 경상남도 창녕군에 위치한 대암양수장 유역일원이다. 관개용수를 공급하기위하여 건설된 대암 양수장 유역 내 논에 대하여 물수지분석을 실시하였다. 본 연구지역에서의 일 강우량 자료를 수집하였으며, 또한 관개율, 배수율, 침투 및 증발산을 실측하였다. 관개량과 배수량은 기록형수위계(GTDL-L10)를 설치하여 관계기 동안 지속적으로 관측하였다 침투 및 증발산은 직경

This study was conducted to seek the effective water management method of the irrigation reservoirs. Joongpyong reservoir was selected for the hydrologic monitoring, and investigated from May in 1999 to December in 2001. The water level and amount of outlet discharge were measured, the stage discharge equation as a rating curve was induced, and which were compared to the irrigation water requirements calculated by a daily simulation model. The water balance of Joongpyong reservoir was analyzed, mainly on the reservoir storage ratio during irrigation period. Comparing the observed storage and simulation data, the results of the simulation were well agreed with the measured data.