• Membrane and Water Treatment
• /
• 제10권1호
• /
• pp.83-89
• /
• 2019

The most common way of reducing non-point source pollutants from agricultural areas is the installation of reservoirs. However, this method is only effective for surface runoff of settleable pollutants. This study was conducted to estimate the effect of interflow, baseflow, and surface runoff on pollutant runoff in a small agricultural catchment. Runoff of organic matters, SS, and T-P were directly proportional to the rainfall variation, while ammonia and nitrate were inversely proportional to the amount of rainfall. The interflow and baseflow was only 46% of the total stream flow, but the nitrate load reached 78%. The interflow as a nutrient transport pathway should be considered for managing a stream water quality. It requires careful attention and appropriate control methodology such as vegetation to consider the influence by interflow. The reservoir as a dry extended detention pond (DEDP) has function of nutrient captor.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권10호
• /
• pp.756-762
• /
• 2013

농업용 저수지의 수질과 저서환경을 개선하기 위해 저수지로부터 제거된 퇴적물의 친환경적 처리 방안을 모색하기 위해 실시된 퇴적물처리 시범사업의 경제성을 분석하였다. 비용은 집행된 사업비로 산출하였으며, 편익은 퇴적물 재활용으로 인한 폐기물 처리비용의 절감, 퇴적물 제거로 인한 침강지 건설비용의 절감, 저수지 내용적 증가로 인한 용수 확보 등의 3가지 요소로 설정하였으며, 이를 대체비용법을 이용하여 화폐화하고 현재가치화하였다. 편익 비용 비율(B/C)을 구하였을 때, 대상저수지에 따라 달랐으나 전체 사업의 B/C 값은 1.32로 경제성이 높은 것으로 평가되었다. 준설토 처리 공법에 따른 경제성을 분석한 결과, 응집침전 공법, 기계탈수공법, 열반응안정화공법, 토양개량안정화공법의 순으로 경제성이 높았다. 기계탈수공법의 경우 타 공법에 비해 처리토의 재활용이 쉬우며, 2차 오염을 발생하지 않고, 경제성이 뛰어나기 때문에, 저수지로부터 제거된 퇴적물을 처리하기에 가장 적합한 방법인 것으로 평가되었다.

• 한국습지학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.189-200
• /
• 2021

인공습지는 농업용 저수지의 수질개선을 위하여 많은 곳에 적용되고 있다. 인공습지는 수심분포, 유입량 및 유출량, 물흐름 분포, 체류시간, 수질 처리효율, 종횡비, 개방수역/폐쇄수역 구성비 등이 중요한 설계인자이다. 특히, 인공습지 높은 효율 증대를 위해서는 취입보 형식, 유입보, 인입수로 길이, 셀(Cell) 형태, 셀 연결 형태 등의 설계는 매우 중요하다. 본 연구는 농업용 저수지에 조성되어 운영중인 23개 인공습지의 현장조사를 통하여 설계시 고려하여야 할 인자 및 효율적 운영방안을 제시하고자 수행되었다. 인공습지 중에서 비정상적 운영이 나타나는 습지는 수위센서 미작동, 취입보 내부의 유사퇴적 및 기계식 수문틀의 협잡물 문제가 중요한 원인으로 나타났다. 또한, 인입수로의 길이가 길어질수록 취입보 하류부와 상류부의 생태적 단절구간이 늘어나는 것도 문제점으로 분석되었다. 습지 대부분은 2~5개의 셀로 조성되었으며 셀의 크기가 지나치게 클 경우 수리학적 효율이 떨어지고 관리가 어려운 것으로 평가되었다. 작은 규모의 습지에 많은 셀이 존재하는 경우 큰 수두손실로 인하여 적절한 유수흐름이 나타나지 않는 것으로 평가되었다.

• 농업과학연구
• /
• 제50권3호
• /
• pp.469-484
• /
• 2023

In this study, three types of structures-stepped gabion retaining walls, vertical gabion retaining walls, and parapets-were installed on the dam floor crest to prevent the overflow of deteriorative homogeneous reservoirs. The acceleration response, displacement behavior, and pore water pressure ratio behavior were compared and evaluated using shaking-table model tests. The experimental conditions were set to 0.154 g in consideration of the domestic standard and the seismic acceleration range according to the magnitude of the earthquake, and the input waveform was applied with Pohang, Gongen, and artificial earthquake waves. The acceleration response according to the design ground acceleration increased as the height of the embankment increased, and the observed value were larger in the range of 1.1 to 2.1 times the input acceleration for all structures. The horizontal and vertical displacements exhibited maximum values on the upstream slope, and the embankment was evaluated as stable and included within the allowable range for all waveforms. The settlement ratio considering the similarity law exhibited the least change in the case of the parapet structure. The amplification ratio was 1.1 to 1.5 times in all structures, with the largest observed in the dam crest. The maximum excess pore water pressure ratio was in the range of 0.010 - 0.021, and the liquefaction evaluation standard was within 1.0, which was considered very stable.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권2호
• /
• pp.507-519
• /
• 2013

본 연구에서는 SWAT 모형과 MODSIM-DSS 모형을 이용하여 금강유역(9,865 $km^2$)의 농업용수 공급능력을 평가하고자 하였다. 하천유역 네트워크 물수지 모형인 MODSIM-DSS를 이용하여 금강유역을 14개의 소유역으로 구분하고 다목적댐과 농업용 수리시설을 고려한 물수지 네트워크를 소유역별로 구성하여 물수지 분석을 수행하였다. MODSIM-DSS의 유역별 유입량(공급량) 자료는 SWAT 모형의 소유역별 유출결과를 사용하였다. SWAT 모형의 신뢰성 있는 유출량 보정을 위해 금강유역 내 위치하는 2개의 다목적댐(용담, 대청)의 실측 방류량을 이용하여 댐 운영모의를 고려하여 모형의 보정(2005~2007)과 검증(2008~2010)을 실시하였다. 이후 MODSIM-DSS를 이용하여 8개년(2004~2011) 동안의 물수지 분석을 수행한 결과 과거 실제로 가뭄이 발생했던 기간인 2006년, 2008년, 2009년에 농업용수 부족량이 평년에 비해 많이 발생하는 것으로 나타났으며, 부족량은 각각 282 $10^6m^3$, 286 $10^6m^3$, 329 $10^6m^3$로 분석되었다. 유역평균 농업용수 공급능력이 86.4%인데 비해 2006년, 2008년, 2009년에 각각 81.6%, 81.5%, 78.5%로 농업용수 공급능력이 떨어지는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제53권11호
• /
• pp.939-949
• /
• 2020

현재 농업환경 및 식생활 변화 등으로 인하여 농지 수요는 꾸준히 감소하고 있다. 이러한 현상과 맞물려 정부에서는 2019년 6월에 물관리기본법을 제정함으로써 지속가능한 통합 물 관리시대를 본격화 하고 있다. 따라서 효율적인 통합 물 관리를 실현하기 위해서는 61%라는 가장 많은 용수를 사용하고 있는 농업용수에 대한 면밀한 검토가 이루어져야 할 시점이다. 금회 연구에서는 현재 농업용수 사용량 현황을 분석함과 동시에 농업용수 중 67% ~ 87%의 비율을 차지하고 있는 논 용수 산정법을 검토한 후 문제점을 분석하였다. 논 용수 산정방법의 가장 큰 문제점은 잠재증발산량 산정식 선정에 있다. 현재 사용하고 있는 잠재증발산량 방법은 식량농업기구(Food and Agriculture Organization of the United Nationns: FAO)에서 권장하고 있는 Penman-Monteith 식이 아닌 과거부터 사용되고 있는 수정 Penman 식이다. 또한 실제 증발산량 산정의 주요 인자인 작물계수는 23년 전의 작물계수를 이용함으로써 현재 기후 및 작물품종 변화를 반영할 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 전주기상청의 자료를 이용하여 Penman 및 Penman-Monteith 식을 비교한 결과 수정 Penman 식이 Penma-Monteith 식에 비하여 2배 이상의 큰 값을 보였다. 작물계수를 적용할 경우 증발산량이 높게 발생되는 5월 하순에서 8월 하순까지 두 산정방식에 의한 결과 차이가 크게 나타났다. 또한 전북 김제지역 4개 농업용 저수지 용수공급량 자료를 이용하여 실제 사용량과 산정된 농업용수 수요량을 비교 검토하였다. 잠재증발산량 뿐 아니라 담수심법에 따라 최적 수요량 산정방법에는 차이를 보였다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제64권3호
• /
• pp.9-24
• /
• 2022

Currently, a vast amount of hydrologic data is accumulated in real-time through automatic water level measuring instruments in agricultural reservoirs. At the same time, false and missing data points are also increasing. The applicability and reliability of quality control of hydrological data must be secured for efficient agricultural water management through calculation of water supply and disaster management. Considering the characteristics of irregularities in hydrological data caused by irrigation water usage and rainfall pattern, the Korea Rural Community Corporation is currently applying the Hampel filter as a water level data quality management method. This method uses window size as a key parameter, and if window size is large, distortion of data may occur and if window size is small, many outliers are not removed which reduces the reliability of the corrected data. Thus, selection of the optimal window size for individual reservoir is required. To ensure reliability, we compared and analyzed the RMSE (Root Mean Square Error) and NSE (Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient) of the corrected data and the daily water level of the RIMS (Rural Infrastructure Management System) data, and the automatic outlier detection standards used by the Ministry of Environment. To select the optimal window size, we used the classification performance evaluation index of the error matrix and the rainfall data of the irrigation period, showing the optimal values at 3 h. The efficient reservoir automatic calibration technique can reduce manpower and time required for manual calibration, and is expected to improve the reliability of water level data and the value of water resources.

• 한국환경농학회지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.52-62
• /
• 2023

This study focused on determining the specific causes and prevention methods of mass fish deaths occurred in five reservoirs (Gagugi, Neupgokgi, Danggokgi, Sagokji, and Hangokji) in Andong-si. For this purpose, a survey of agricultural land and livestock in the upper part of the reservoirs and analysis of water quality in the reservoir irrespective of whether it rains or not were conducted. We attempted to examine the changes in dissolved oxygen (DO) in the surface and bottom layers of reservoirs and changes in DO depending on the amount of livestock compost and time. Based on the above investigations, treatment plans were established to efficiently control the inflow of contaminated water into reservoirs. The rainfall and farmland areas in the upper part of the reservoir were investigated using Google and aviation data provided by the Ministry of Land, Infrastructure, and Transport. The current status of livestock farms distributed around the reservoirs was also examined because compost from these farms can flow into the reservoir when it rains. Various water quality parameters, such as phosphate phosphorus (PO₄-P) and ammonium nitrogen (NH₃-N), were analyzed and compared for each reservoir during the rainy season. Changes in the DO concentration and electrical conductivity (EC) were also observed at the inlet of the reservoir during raining using an automated instrument. In addition, DO was measured until the concentration reached 0 ppm in 10 min by adding livestock compost at various concentrations (0.05%, 0.1%, 0.3%, and 0.5% by wt.), where the concentration of the livestock compost represents the relative weight of rainwater. The DO concentration in the surface layer of reservoirs was 3.7 to 5.3 ppm, which is sufficient for fish survival. However, the fish could not survive at the bottom layer with DO concentration of 0.0-2.1 ppm. When the livestock compost was 0.3%, DO required 10-19 h to reach 0 ppm. Considering these results, it was confirmed that the DO in the bottom layer of the reservoir could easily change to an anaerobic state within 24 h when the livestock compost in the rainwater exceeds 0.3%. The results show that the direct cause of fish mortality is the inflow of excessive livestock compost into reservoirs during the first rainfall in spring. All the surveyed reservoirs had relatively good topographical features for the inflow of compost generated from livestock farms. This keeps the bottom layer of the reservoir free of oxygen. Therefore, to prevent fish death due to insufficient DO in the reservoir, measures should be undertaken to limit the amount of livestock compost flowing into the reservoir within 0.3%, which has been experimentally determined. As a basic countermeasure, minerals such as limestone, dolomite, and magnesia containing calcium and magnesium should be added to the compost of livestock farms around the reservoir. These minerals have excellent pollutant removal capabilities when sprayed onto the compost. In addition, measures should be taken to prevent fish death according to the characteristics of each reservoir.

• 농업생명과학연구
• /
• 제46권3호
• /
• pp.129-141
• /
• 2012

본 연구에서는 농촌 소하천의 적정 환경유지용수 산정을 위한 기초조사로 경상남도 고성군 하이면 와룡리에 위치한 봉현저수지를 수원으로 하는 봉현천과 하이저수지를 수원으로 하는 석지천을 시기적 우기이면서 농번기인 2011년 3월에서 9월까지 총 7회에 걸쳐 8개 지점을 선정하여 하천조사와 수문, 수질 모니터링을 실시하였다. 관개기와 비관개기로 구분하여 유량측정을 분석한 결과, 관개기는 선행강수량이 비교적 많았으나 7월을 제외한 기간에 대부분의 측점지점에서 유량을 측정할 수 없을 만큼 하천이 메말라있었고 비관개기에는 선행강수량이 적거나 없어 전 측점지점의 계측이 불가능했다. 유량의 차이가 수질의 변화에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 수질항목들의 변화양상을 살펴보고자 수질관측지점별 pH, BOD, COD, TOC, SS, T-N, T-P 등 총 7항목에 대한 상관분석을 실시하였다. 하이저수지의 경우 탁도와 T-N, 및 탁도와 BOD의 상관계수가 각각 0.771 및 0.781로 유의수준 0.05에서 유의함을 나타내었고, 봉현저수지의 경우 TOC와 T-N의 상관계수가 -0.769로 유의수준 0.05에서 유의한 음의 상관관계를 나타내었다. 그러나 전체 조사기간 중 7월만 전 하천지점에 대해 수질시료를 채취할 수 있었고 그 외 기간은 결측값이 존재하여 정밀한 분석이 불가했다. 이는 농촌 소하천의 건천화 현상으로 하천 유지용수의 부족을 나타내며 향후 지속적이고 장기적인 현장 모니터링을 통해 농어촌환경용수 공급을 위한 적정 유지유량 산정의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제52권6호
• /
• pp.139-153
• /
• 2018

본 논문은 최근 이상기후에 따른 재해 재난대비수단으로 유용하게 활용되고 있는 저수지의 개보수사업에 대한 경제적 효과를 계량적으로 분석한다. 이를 위해 저수지개보수사업의 목적을 자연재해에 대비한 안정적인 농업용수 공급과 시설노후에 따른 붕괴예방으로 나누어 그 효과를 각각 측정한다. 저수지 개보수사업에 대한 효과 측정은 저수지 일대에 거주하고 있는 주민들을 대상으로 개보수사업에 대한 지불의사와 금액을 가상가치평가법(CVM)을 이용하여 추정한다. 분석 결과, 자연재해와 재난 예방 관련 지불의사금액의 분포는 유사하게 나타났다. 표본 지역 주민들의 66%가 개보수사업에 지불할 의향이 있다고 응답하였다. 전체 표본에 대한 자연재해 예방 관련 지불의사금액은 주민 평균 32,250~46,147원이고, 재난 예방 관련 지불의사금액은 28,427~47,308원으로 나타났다. 지역유형별로 지불의사금액을 비교해 보면 논 농업 지역, 시설재배 지역, 도시 지역 순으로 높게 나타났다. 한편, 주민별 지불의사금액에 기초하여 각 지역의 저수지개보수사업에 대한 총 기대가치를 산출한 결과 논 농업 지역과 시설재배 지역의 총 기대가치는 실제 사업비 규모에 비해 상당히 높게 나타났다. 이는 주민들이 자연재해 및 재난 예방을 위한 저수지개보수사업의 중요성을 충분히 인지하고 있으며 현재 사업비가 충분치 않을 경우 추가적인 비용을 부담할 용의가 있음을 시사한다.