• Title/Summary/Keyword: 유출부하량

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Assessment of the Non-point Source Pollution Control Strategies for Water Quality Improvement in the Haeban Stream of West Nakdong River Watershed (서낙동강 유역 해반천의 수질 개선을 위한 비점오염관리대책 효과 분석)

  • Yejin Kim
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.26 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • In this study, a HSPF model was developed to simulate runoff and water quality in the Haebancheon watershed, which has a high land area ratio and population density among the West Nakdong River watersheds. Various non-point source pollution control strategies were applied, and the reduction in pollutant loads and the exceedance rate of water quality standards were analyzed. The scenarios included basic road cleaning for reducing pollutant loads, runoff reduction measures considering extensive low-impact development techniques, and inflow reduction measures to mitigate non-point source pollution entering the river. In the first step, practical conditions such as the number of vehicles for road cleaning in Kimhae City were considered, while for the second and third steps, it was assumed that 50% of the applicable land use area was used to be applicable for the LID techniques. As a result of applying all three measures, it was analyzed that the BOD pollutant load could be reduced by 58.28%, T-N by 58.49%, and T-P by 51.56%. Furthermore, the 60th percentile of water quality measurements accumulated over 5 years was set as the target water quality, and a flow-duration curve was constructed. The exceedance rate of the flow-duration curve before and after applying non-point source pollution reduction measures was analyzed. As a result, for BOD, the exceedance rate decreased from 41.57% before applying the measures to 16.32% after, showing a 25.25% reduction in the exceedance rate. For T-N, the exceedance rate decreased significantly from 40.31% before the measures to 22.84% after, and for T-P, it decreased significantly from 62.43% to 27.22%.

Estimation of Pollution Loads flowing into Mokpo Harbour - Centering on Pollution Loads from Land in Dry Case - (목포항에 유입하는 오염부하량 산정 - 비강우시 육상오염부하를 중심으로 -)

  • Kim Kwang-Soo;Lee Nam-Il
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.6 no.1
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    • pp.11-20
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    • 2003
  • The pollution loads flowing into Mokpo harbour from land in dry case were estimated on the bases of the seasonal flow rates and the seasonal water qualities of streams and effluents located around Mokpo harbour. Average daily amount of fresh water Stowing into Mokpo harbour obtained by the inflow rate data of 4 seasons was found to be about 5.5×10/sup 6/㎥/day and annual inflow rate to be about 2×10/sup 9/㎥/year. The seasonal flow rates of effluents iron Yongsan lake were above 90% of total flow rates of all inflows in 4 seasons. The concentrations of COD, TSS, TIN and TP at 9 inflow stations Iron streams and effluents in 4 seasons were shown to be in the ranges of 2.87~42.69㎎/ℓ, 3.65~1080.32㎎/ℓ, 0.083~89.744㎎/ℓ and 0.028~6.926㎎/ℓ, respectively. The average loads of COD, TSS, TIN and TP into Mokpo harbour estimated by the data of 4 seasons were found to be about 37 ton/day, 64 ton/day, 13 ton/day and 1.2 ton/day, respectively. The loads of COD, TSS, TIN and TP into Mokpo harbour in summer were shown to be about 82 ton/day, 159 ton/day, 14 ton/day and 2 ton/day, respectively. The main source of pollution loads into Mokpo harbour was found to be the effluent of Yongsan lake.

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The Effect of Future Land Use Change on Hydrology and Water Quality Using SWAT Model (SWAT 모형을 이용한 미래 토지이용변화가 수문-수질에 미치는 영향)

  • Park, Jong-Yoon;Lee, Mi-Seon;Lee, Yong-Jun;Kim, Seong-Joon
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.117-123
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    • 2007
  • 최근 도시화 산업화가 진행됨에 따라 급격한 토지이용 변화가 발생되어 이로 인한 수질악화 등의 문제가 대두되면서 효율적인 수자원 관리를 위한 대책이 필요한 실정이다. 특히, 비점오염물질로 인한 수질악화는 수문현상 및 토지이용변화와 밀접한 관련이 있어 그 발생량을 추정하기에 매우 어려움이 많았다. 근래 수문 수질관리를 하기 위한 방법으로 GIS기반의 수질모형을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 SWAT(Soil and Water Assesment Tool)모형은 다양한 토지이용변화로 인한 장기유출과 수질모의가 가능한 모형으로서 적극 활용되고 있다. 본 연구에서는 경안천 유역을 대상으로 ArcView기반의 AVSWAT2000모형을 이용하여 미래 토지이용변화가 수문-수질에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. Landsat TM, $ETM^+$ 위성영상으로부터 시계열 토지이용도를 작성하고, CA-Markov기법을 이용하여 2030, 2060, 2090년도의 미래 토지이용변화를 예측하였다. 모형의 입력 자료인 수문 기상자료와 지형자료(DEM, 토양도, 하천도 등), 수질자료(TN, TP, SS)를 구축하여 미래 토지이용변화에 따른 유출량과 비점오염 부하량의 변화를 예측하였다.

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Effect Analysis of Rainwater Management Facility for Improving Urban Water Cycle (도시 물순환개선을 위한 빗물관리시설의 효과분석)

  • Park, Sung Chun;Gwak, Pil Jeong;Lim, Ok Geun;Kim, Jong O
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.482-486
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    • 2016
  • 광주광역시 도심유역의 14개 단위유역(영본B02~영본B25)으로 면적 $501.19km^2$ 중 약 42%에 해당하는 $211.86km^2$을 대상유역으로 분산식 빗물관리에 의한 물순환 체계를 구축하였다. 지목별 저감대상 면적은 대지, 창고, 공장용지는 전체면적의 15%, 주유소, 학교, 잡종지, 종교용지, 주차장은 5%, 도로는 10%를 적용하여 저감대상 산출면적은 $9.1km^2$로 설정하였으며, 초기강우 10mm에 대한 초기강우유출량 $90,885m^2$이 발생하며 이는 각 단위유역의 토지이용별로 침투통, 침투측구, 침투화분, 침투도랑, 수목여과박스, 식생수로, 빗물저금통, 투수블럭의 8개 시설에 의해 침투 및 저류하는 것을 제안하였으며, 또한, 본 연구의 대상유역에서 발생하는 비점오염원 발생부하량은 8,439.16kg/일으로 그 중 2.4%에 해당하는 210.186kg/일이 본 연구에서 제안한 빗물 관리시설에 의해서 삭감되는 것으로 분석되었다. 또한, 빗물관리시설의 총 투자비용은 약 322억원이며, 효과 비용은 343억원으로 산정되었다.

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Mainstream Water Quality Assessment Applying Water Quality Model of the Hwang River Pollution Source Change (수질모델을 이용한 황강 유역의 오염원변화를 적용한 본류수질 평가)

  • Cho, Bu Geon;Jung, Woo Suk;Lee, Jong Mun;Kim, Young Do
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.336-336
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    • 2017
  • 우리나라 자연수역의 수질이 인간생활 및 산업활동으로 배출된 오 폐수에 의하여 하천오염의 심각성 및 보존에 대한 문제가 크게 대두 됨에 따라, 하천의 수질모형의 개발 및 적용에 관한 연구가 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 황강유역은 합천댐하류에서 낙동강본류로 합류될 때까지에 해당한다. 황강유역은 황강유역 내에서 유입되는 각 소하천에서의 유입 오염원 관리가 필요하며, 도로 및 불투수층, 임야 및 농촌지역으로서 각 시기에 발생하는 비점오염의 관리가 필요하다. 본 연구에서는 황강 유역의 오염원 변화가 본류수질에 미치는 영향을 수질모델을 통해 알아보고자 한다. 하천의 수질 모델링은 예측하고자 하는 해당 수계의 오염부하량, 유출량 등 환경요인의 변화와 이에 따른 목표수질 설정지점의 수질변화를 모의함으로써 오염 총량관리 기본계획 또는 시행계획에서 합리적 접근방법으로 효과적인 수질관리가 가능하도록 만들어준다. QUAL 계열 모델들은 각기 대상 수역에의 모델 적용에 요구되는 사용 목적, 관심되는 수질항목, 수역 특성, 기타 기초 자료의 제공여건 등을 고려하고 있다. 본 연구에서는 이러한 변화 요소와 기여 특성을 반영한 모의와 해석이 최적화된 QUAL-MEV를 이용하여 낙동강 수계 특성을 적절하게 반영하여 모의할 수 있도록 하였다. 본 연구로 황강유역이 본류수질에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

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Analysis of Pollutants Discharge due to the Change of Impervious Land in Urban Area Using Watershed Model (유역모형을 이용한 도시지역의 불투수면 변화에 따른 오염물질 유출 해석)

  • Gong, Seok Ho;Kim, Tae Geun
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.27 no.1
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    • pp.73-82
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    • 2018
  • The purpose of this study is the evaluation of the impact of increase in impervious areas due to urbanization on the pollutant discharge using the HSPF model at Musim watershed. Model calibration and validation were performed based on the observed data 2015 and 2014, all simulation items have been successfully simulated such as flow, BOD, and TP. The land cover map used in the model reflected on the land use status of the Musim watershed in 2015 and the application of the development areas and locations. As a result of simulation, during rainfall daily pollutant load with the increased impervious land increased more than that before the development. However, the pollutant load decreased during the non-rainfall time. Annual pollutant load in rainfall time was significantly higher than that in non-rainfall time, BOD and TP increased. The simulation of non-point source pollutant load was applied under two assumptions, such as the increased area of impervious land and the non-change number of point source load before and after development. As the result of a simulation, the non-point source pollutant load after development was bigger than those before development. It was necessary to take measures to control non-point source pollution at the consideration status of development.

Evaluating the Performance of APEX-Paddy Model using the Monitoring Data of Paddy Fields in Iksan, South Korea (국내 논필지 모니터링 자료를 이용한 APEX-Paddy 모델 적용성 평가)

  • Kamruzzaman, Mohammad;Cho, Jaepil;Choi, Soon-Kun;Song, Jung-Hun;Song, Inhong;Hwang, Syewoon
    • Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.62 no.1
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    • pp.1-16
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    • 2020
  • The APEX model has been developed for assessing agricultural management efforts and their effects on soil and water at the field scale as well as more complex multi-subarea landscapes, whole farms, and watersheds. Recently, a key component of APEX application, named APEX-Paddy, has been modified for simulating water quality by considering paddy rice management practices. In this study, the performance of the APEX-Paddy model was evaluated using field data at Iksan experimental paddy sites in Korea. The discharge and pollutant load data during 2013 and 2014 were used to both manually and automatically calibrate the model. The APEX auto-calibration tool (APEX-CUTE 4.1) was used for model calibration and sensitivity analysis. Results indicate that APEX-Paddy reasonably performs in predicting runoff discharge rate and nitrogen yield. However, sediment and phosphorus yield is not correctly predicted due to the limitation of model schemes. With APEX-Paddy, the performance in reproducing the discharge and nitrogen yield is found to be a satisfactory level after manual calibration. The manually calibrated model performed better than the automatically calibrated model in nearly all comparisons. For runoff, manual calibration reduced PBIAS while R2 and NSE values of the automatically calibrated model were the same as the manual calibration. For T-N, NSE and PBIAS were reduced when using manual calibration, whereas R2 value was the same as manual calibration. The limitation of the APEX-Paddy model for predicting sediment, as well as the phosphorous yield, was discussed in this study.

A study on the Discharge Charateristics of Nutrient Material according before and after Flood (홍수재해 전후의 영양물질 배출 특성 연구)

  • Kang, Seung-Mook;Kim, Sun-Joo;Ko, Jung-Hwan;Lee, Joo-Yong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.790-794
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    • 2007
  • 본 연구에서는 경기도 안성시 쌍지리에 위치한 고삼저수지 상류의 소유역을 대상으로 홍수재해 전후의 토지이용별 유출량과 오염농도를 실측하여 분석하였으며, 강우 형태에 따른 오염물질의 배출특성을 알아보기 위해 유역관리모형인 BASINS/WinHSPF 모형을 적용하였다. 오염물질의 배출은 오염원의 형태뿐만 아니라 개별 오염원의 발생형태에 따라 수역으로 유입되는 물질량이 달라지며, 특히 강우의 영향에 의한 시기별 배출량의 변화가 크다. 이렇게 적용된 모형에 대상지구의 강우량, 강우강도, 강우지속시간 등의 확률강우를 적용하여 강우에 따른 홍수재해 전후의 오염물질 배출 특성을 파악하고 이에 따른 오염 물질 저감 방안에 대해 연구하였다.

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A study on the identifying Livestock impact non-point sources through the comparison during Dry and Rainy season (강우시와 비강우시 비교를 통한 축산비점오염원 영향파악에 관한연구)

  • Ryu, Jeha;Yoon, Chun Gyung;Cho, MoonSoo;Lee, HyoJun;Lee, BoMi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.573-573
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    • 2016
  • 우리나라의 하천 및 호소에 유입되는 오염물질 중 약 30% 이상이 농업(경종 축산)활동 등에 의한 비점오염원이며 특히, 축산비점오염원에 대한 관리는 관련 분야의 특징에 대한 정확한 이해를 바탕으로 국내 실정에 적합하고 현실적인 정책과 제도를 개발하여 적용하는 것이 필요하다. 실질적인 정책과 제도의 개선안 수립 적용을 위해서는 축산비점오염물질 배출에 대한 신뢰성 있는 정량화가 선행되어야 하나, 모니터링 자료가 충분하지 못하여 실측자료에 근거한 부하량 평가가 어렵고, 토지이용, 강우강도, 경사도 등에 따른 비점오염물질과 수계 유입되는 유달부하량 정량화에 대한 연구사례는 적은편이다. 따라서 국내 실정에 적합하고, 현실적으로 적용 가능한 정책 및 제도 개선안 마련을 위해서는 합리적인 오염 배출량 자료와 저감방법에 근거하여 현실적인 대안을 도출하는 연구가 필요하다. 또한 이러한 실정을 파악하기 위해서는 국내 축산 밀집지역을 대상으로 하여 강우시와 비강우시 오염물질들의 유출 특성 및 배출농도에 대한 기초자료가 필요하며 이를 토대로한 특성파악이 가장 우선시 되어야 할 것이다. 따라서 본 연구에서는 축산밀집지역인 정읍시 덕천면의 덕천천 유역일대를 대상으로 하여 강우시는 년 5회 비강우시는 년10회 모니터링을 통해 기초데이터를 구축하였으며 유역특성을 고려하여 총 8개 지점을 선정하여 조사하였다. 모니터링 결과 비강우시의 수질농도 평균값을 살펴보면, BOD, T-N, T-P 의 경우 모두 상류지점에서 하류로 가면서 점점 감소하는 경향을 보였다. 특히 축사 밀집지역인 상류지역서 가장 높은 농도를 나타냈다. 강우시의 경우 하류부분에서 가장 높은 값을 보였으며 가축자원화시설이 위치한 지점부터 높아진 후 하류로 갈수록 점점 농도가 증가된다. T-N의 경우 축사와 농경지가 밀집되어 있는 포함하는 지점에서 높은 값을 기록하였으며, 유량이 많아지는 하류지점에서 가장 낮은 값을 나타내었다. T-P의 경우도 BOD와 마찬가지로 하류지점에서 가장 높은 값을 나타냈다.

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