• 제목/요약/키워드: Agricultural groundwater

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배수개선을 위한 트랙터 부착식 체인형 암거 천공기의 적용 효과 (Effect of Chain Type Mole-Drainer Attached to Tractor for Drainage Improvement)

  • 전종길;최용훈;김민영;김영진;이상봉
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권4호
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    • pp.63-73
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    • 2020
  • The area of paddy fields for upland crop cultivation is gradually increasing. In this context, we developed a chain type mole drainer that can be attached to a tractor to prevent the wet injury of crops. To conduct a field test, we formed underdrains at 2 m intervals in a paddy field wherein soybeans are cultivated, and we investigated the status of the soil moisture, groundwater level, and soybean growth during the cultivation period. The soil moisture content decreased by 22.3~26.8% in the test plot and by 5.9~6.9% in the control plot during a period of 57~88 hour after a rainfall of 41.5~157.0 mm. The effect of underdrainage was clear as the hourly groundwater level decreased approximately 2.8 times faster in the test plot compared with the control plot. Moreover, the soybean yield was greater by 78.6 kg/10a in the test plot than in the control plot. Therefore, for soybean cultivation in paddy fields, the use of the developed mole drainer is expected to help in improving the drainage and increasing the soybean yield.

농업가뭄대응을 위한 인공함양 시스템의 함양능력 평가 (Recharge Potential Assessment of Artificial Recharge System for Agricultural Drought Adaptation)

  • 이재영;김규범
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.61-72
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    • 2021
  • 최근 기후변화로 인한 가뭄발생으로 국지적인 물부족 문제 해결을 위해 안정적인 지하수를 활용한 물공급 방안의 필요성이 증가하고 있으며 이에 대한 대안으로 지하수 인공함양 기술이 대두되고 있다. 본 연구에서는 기상조건 및 목표취수량, 함양정의 주입량, 주입기간 등을 고려한 함양 시나리오를 반영하여 수치모델링을 통해 인공함양-취수 시스템의 함양능력 평가와 최적 운영조건을 도출하여 가뭄발생에 대비한 농업용수의 효율적인 공급과 안정적인 용수확보를 위한 정량적인 평가기법을 도출하고자 하였다. 이에 함양정의 함양능력을 평가하기 위해 물수지 분석으로부터 도출된 목표취수량을 고려한 총 주입량 10,000 ton의 조건하에서 주입 시나리오별(Case 1~4)로 주입정 및 관측정별 지하수위 변화를 모사한 결과 주입 후 유역 내 지하수위는 약 25~42일간 유지되는 것으로 나타났다. 이 중 Case 3의 경우 지표하 1 m 미만으로 지하수위가 상승하여 적정 주입량은 50 m3/day가 적절한 것으로 모사되었으며 함양수 주입에 의한 지하수위 상승에 따른 영향범위는 113.5 m로 예측되었다. 또한 함양 시나리오에 따른 하류부 저투수성 벽체(LPB) 설치 전후의 유역내 함양능력 변화는 설치 전 대비 지하수 저류량은 약 6배가량 증가하였고 지하수 체류시간은 약 4배 정도 증가하는 것으로 모사되었다. 본 연구결과는 향후 가뭄대응을 위한 안정적인 농업용수 공급 및 지속적인 수자원 확보에 크게 기여할 것으로 기대된다.

The Predicting Environmental Fate of Cd, Cu, and Pb by Sequential Fractionation in Mine Tailings and Agricultural Soils

  • Lee, Do-Kyoung;Chung, Doug-Young;Park, Mi-Sun;Lee, Seung-Kil
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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    • pp.195-200
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    • 1998
  • 토양내에 있어 중금속의 총량 분석만으로는 오염 토양에 대한 환경 평가를 위한 충분한 자료가 되지 못한다. 또한 중금속의 토양내 위해성은 중금속과 토양과의 화학적 상호작용에 의해 결정되기 때문에 중금속의 화학적 형태를 규명하는 것은 토양 환경에 있어서 그들의 이동성과 거동 특성을 평가하는데 중요한 자료가 된다. 연속 추출법은 구봉 광산의 광미로 부터 Cd, Cu, Pb을 화학적 형태에 따라 분리하고, 인위적으로 중금속을 포화시킨 광미와 두밭토양에 있어 중금속의 토양내 거동 특성을 예측하기 위하여 이용되었다. 광미중 Pb의 대부분은 Fe-Mn oxide, carbonate의 결합 형태로 존재하였으며, Cu와 Cd은 각각 71.8%와 42.9%가 유기물, carbonate의 결합형태로 존재하였다. 상당량의 Cd(94.9%), Cu(95.1%), 그리고 Pb(85.8%)은 토양내 잠재적으로 이동 가능한 형태로 존재하였다. 유성과 논산의 밭토양 에 가해진 Cd는 대부분 이동성이 가장 높은 치환태로 존재하였으며, 유성과 논산 토양에서 각각 67.9%와 93.2%가 치환태로 존재하였다. 토양에 가해진 Cd, Cu, Pb은 대부분 이동이 용이한 형태로 존재하였으며, 토양과의 결합세기는 Pb > Cu > Cd 순으로 감소하였다.

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인공신경망 모형을 이용한 제주 지하수위의 장기예측 (Long-term Prediction of Groundwater Level in Jeju Island Using Artificial Neural Network Model)

  • 정일문;이정우;장선우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권6호
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    • pp.981-987
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    • 2017
  • 투수성이 큰 화산섬인 제주도에서는 땅속으로 함양된 지하수자원이 가장 중요한 수원이므로 지하수의 적정관리가 매우 중요하다. 특히 가뭄시 지하수의 이용은 염수침투를 유발할 수 있으므로 지하수위 강하에 따른 단계별 제한 조치가 마련되어 있다. 농업용 지하수위에 대한 적정 지하수 이용을 위해서는 보다 장기적인 예측을 통해 사전에 대비하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 인공신경망 모형을 이용한 지하수위의 월단위예측기법을 개발하였고, 대표적인 관측공에 대해 적용하였다. 월단위 지하수위를 예측한 결과 학습 및 검증기간 모두 예측 성능이 우수한 것으로 분석되었다. 또한 장기예측을 위해서 입력인자로 월단위 지하수위 예측치를 순차적으로 이용하는 연속지하수위예측 모형을 구축하고 수개월 동안 무강수의 극한조건에 대한 지하수위 저하 양상을 분석하였다.

표준강수지수(SPI)를 이용한 가뭄에 대한 지표수와 지하수 반응 비교 (Comparison of Surface Water and Groundwater Responses to Drought using the Standardized Precipitation Index (SPI))

  • 구민호;김원겸;송성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권5호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • A correlation analysis was performed to investigate differences in the response of surface water and groundwater to drought using the Standardized Precipitation Index (SPI). Water level data of 20 agricultural reservoirs, 4 dams, 2 rivers, and 8 groundwater observation wells were used for the analysis. SPI was calculated using precipitation data measured at a nearby meteorological station. The water storage of reservoirs and dams decreased significantly as they responded sensitively to the drought from 2014 to 2016, showing high correlation with SPI of the relatively long accumulation period (AP). The responses of rivers varied greatly depending on the presence of an upstream dam. The water level in rivers connected to an upstream dam was predominantly influenced by the dam discharge, resulting in very weak correlation with SPI. On the contrary, the rivers without dam exhibited a sharp water level rise in response to precipitation, showing higher correlation with SPI of a short-term AP. Unlike dams and reservoirs, the responses of groundwater levels to precipitation were very short-lived, and they did not show high correlation with SPI during the long-term drought. In drought years, the rise of groundwater level in the rainy season was small, and the lowered water level in the dry season did not proceed any further and was maintained at almost the same as that of other normal years. Conclusively, it is confirmed that groundwater is likely to persist longer than surface water even in the long-term drought years.

시설하우스 관비재배 토양과 지하수의 화학성 (Chemical Characteristics of Soil and Groundwater in Plastic Film House Fields under Fertigation System)

  • 이영한;이성태;이상대;김영봉
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.326-333
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    • 2005
  • 관비재배 농가의 농업환경 오염을 최소화하고 작물 안전 생산을 위한 기초자료를 제공하고자 토양 양분과 지하수질 조사를 수행하였다. 관비재배지 지하수는 시설재배가 집약적으로 이루어지고 있는 지역을 중심으로 진주 52, 사천 3, 창녕 3, 산청 4 및 남해 2개소 등 경남지역 64개소를 선정하여 2004년 9월에서 11월 사이에 채취하였고 농가의 기본적인 현황은 설문조사를 통하여 지하수 깊이는 43개소, 관비재배 년수는 41개소를 조사하였다. 시설 관비재배지의 토양은 지하수 조사지점 65개소 중에서 작물재배 면적을 고려하여 23개소를 선정하였다. 시설 관비재배지 지하수의 $NO_3-N$ 함량 평균은 $12.0mg\;l^{-1}$였으며 20% 정도가 농업용수 수질기준을 초과하였다. 지하수중 양이온량은 $Ca^{2+}\;Na^+\;Mg^{2+}\;NH_4-N$$K^+$ 순이었고 음이온량은 ${HCO_3}^-\;{SO_4}^{2-}\;NO_3-N$$Cl^-$ 순으로 많았다. 시설 관비재배지 지하수의 EC 농도는$Ca^{2+},\;Cl^-,\;Mg^{2+},\;{SO_4}^{2-},\;NO_3-N$$Na^+$ 함량과 고도의 유의성있는 정의상관을 나타냈으며 양이온 당량합(Y=0.095X+0.12, $r=0.894^{***}$)과 음이온의 당량합(Y=0.098X+0.033, $r=0.943^{***}$) 및 양이온과 음이온의 당량합(Y=0.053X+0.037, $r=0.965^{***}$)과 고도의 정의상관을 나타냈다. 지하수의 양이온 당량합은 EC 농도$(dS\;m^{-1}){\times}4.65$, 음이온 당량합은 지하수 EC 농도$(dS\;m^{-1}){\times}7.63$, 양이온 및 음이온의 당량합은 지하수 EC 농도$(dS\;m^{-1}){\times}11.1$의 관계가 있었다. 관비재배지 토양 양분의 과다비율은 pH 56.5%, OM 47.8%, $P_2O_5$ 95.7%, K 78.3%, Ca 87%, Mg 56.5% 및 EC 43.5%로 대부분 심각한 과잉상해를 나타냈으며, 지하수의 $pH(r=0.540^{**})$와 중탄산함량$(r=0.523^{**})$은 토양 pH와 고도의 정의상관을 나타냈으며 토양의 유기물 함량이 녹을수록 관비재배용 지하수의 EC 농도와 ${SO_4}^{2-}$ 함량과는 고도의 정의상관을 나타냈다.

시설농업단지에서 HydroGeoSphere 모델을 이용한 지하수 유동 및 물수지 분석 (Groundwater Flow and Water Budget Analyses using HydroGeoSphere Model at the Facility Agricultural Complex)

  • 강동환;소윤환;김일규;오세봉;김수홍;김병우
    • 지질공학
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    • 제27권3호
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    • pp.313-322
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 지표수-지하수 통합 모델을 통해 모델 영역과 시설농업단지(밀양들)의 지표수/지하수 유동을 모의하고 모델 영역의 물수지 분석을 통해 지하수 함양량을 산정하는 것이다. 지표수 유동 모델 결과에서는 밀양강 상류(북동쪽)에서 하류(남동쪽)로 약 1~5 m의 수심으로 지표수가 유동하고 있으며, 모델지역 상류의 M01 지점에서는 지표수 유량 관측값과 모델값이 일치하고, 모델지역 하류의 M02 지점에서의 지표수 유량은 1% 정도의 차이를 보인다. 지하수 유동 모델에서는 지하수 심도가 하천에서는 표고와 유사하며 산림 지역으로 갈수록 높아지고, 지하수 양수를 고려한 지하수 심도는 모델값이 관측값보다 1.5 m이내의 범위로 높게 나타난다. 지표수-지하수 통합모델에서는 지하수의 함양 면적이 모델 면적의 90% 정도이고, 지하수 함양량은 $1.92{\times}10^5m^3/day$인 것으로 나타난다. 연평균 물수지 분석에서는 단위 면적당 지하수 함양량이 503.9 mm/year로서 연평균 강우량의 39% 정도로 추정된다.

다변량분석법을 이용한 시설재배지 지하수 수질 특성 (Characteristics of Groundwater Quality for Agricultural Irrigation in Plastic Film House Using Multivariate Analysis)

  • 김진호;최철만;이종식;윤순강;이정택;조광래;임수정;최승출;이경자;권의석;경기천;엄미정;김희권;이유석;김찬용;이성태;류종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-9
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    • 2008
  • 본 연구는 농촌유역 시설재배지에 대한 농업용 지하수의 수질 경향을 파악하여 기초자료로서 이용하고자 하였고, 또한 이들 결과들에 대한 특성을 파악하기 위하여 다변량 분석을 이용하는 등 다각적인 방법을 시도하고자 하였다. 수질분석 결과, 일부 지점에 대하여 한시적으로 농도가 높은 경우는 있었지만, 평균 농도로 볼 때, 농업용수 수질기준에 적합하였고, 농작물에 대한 피해가 없는 비교적 양호한 것으로 조사되었다. 수질항목간의 상관관계는 영농활동 전인 4월과 영농활동기인 7월에는 EC와 $Mg^{2+}$가 각각 0.810(p<0.01), 0.776(p<0.01)으로 가장 높은 양의 상관관계를 보여 EC와 양이온간에는 상관성이 있음을 보여 주었고, 영농활동후인 10월은 $NO_3-N$과 T-N이 0.794(p<0.01)로 가장 높은 양의 상관관계를 보여, 4월과의 상관성 차이가 뚜렷하여 같은 건조기라 할지라도 상이한 결과가 나타날 수 있음을 간접적으로 알 수 있었다. 또한 시설재배지의 지하수 수질에 영향을 주는 인자로 건조기인 4월과 10월에는 4개의 인자가 각각 64.9%, 60.2%의 누적기여율로 추출되었고, 7월의 경우는 5개의 인자가 70.7%로 추출되었는데, 주인자인 제1인자에 속하는 수질항목들이 시기별로 모두 EC, $Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;Cl^-,\;{SO_4}^{2-}$와 같은 양이온 및 음이온들이었으므로 시설재배지에서의 지하수 수질은 이들에 의해 영향을 많이 받고 있는 특성임을 알 수 있었다. 인자점수를 이용한 군집분석 결과4개의 군집으로 분류되었는데, 이들 중 $COD_{Mn}$의 농도가 높고, 평균적인 시설재배지 지하수 수질의 경향을 보이는 149개 지점의 A그룹은 우리나라에서의 일반적인 시설재배지 지하수 수질특성을 보여주고 있다고 할 수 있다. 뿐만 아니라 pH와 $PO_4-P$가 높은 41개 지점의 B그룹, 양이온, 음이온, EC가 높은 경향으로 특히 $NH_3-N,\;NO_3-N$, T-N이 높은 16개 지점의 C그룹, 그리고 $COD_{Cr}$이 높은5개 지점의 D그룹으로 분류되어 시설재배지 지하수 수질 특성은 각각 그룹별로 뚜렷하게 구분되고 있음을 알 수 있었다.

지하수위를 고려한 양수량 추정

  • 박승기;이승기;정재훈;강성민
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.13-16
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    • 2002
  • The analysis of characteristics of pumping in the small tube well for agriculture were surveyed. Study area was located at the Galsinri in Yesangun near the yedang reservoir. Agricultural electricity using rates for pumping, ground water level and volume of pumping was monitored every week. Pump working ratio and pump efficiency during period of transplanting of rice showed 48.9%, 62.7% respectively.

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