Humans inevitably and continuously produce wastewater in daily life worldwide. To decrease the degradation of river water bodies and aquatic ecosystem therein, humans have built systems at different scales to collect, drain, and treat household-produced wastewater. Particularly, municipal wastewater treatment plants (WWTPs) with centralized controls have played a key role in reducing loads of nutrients in domestic wastewater for the last few decades. Notwithstanding such contributions, impaired rivers regarding water quality and habitat integrity still exist at the whole river basin scale. It is highly attributable to the absence of dilution capacity of receiving streams and/or the accumulation of the pollutant loads along flow paths. To improve the perspective for individual WWTPs assessment, the first crucial step is to achieve systematic understanding on spatial distribution characteristics of all WWTPs together in a given river basin. By taking the initiative, our former study showed spatial hierarchical distributions of WWTPs in three large urbanized river basins in Germany. In this study, we uncover how municipal WWTPs in the contiguous United States are distributed along river networks in a give river basin. The extended spatial scope allows to deal with wide ranges in geomorphological attributes, hydro-climatic conditions, and socio-economic status. Furthermore, we identify the relation of the findings with multiple factors related to human activities, such as the spatial distribution of human settlements, the degree of economy development, and the fraction of communities served by WWTPs. Generalizable patterns found in this study are expected to contribute to establishing viable management plans for recent water-environmental challenges caused by WWTP-discharges to river water bodies.
임진강과 북한강은 남북한이 유역을 공유하고 있는 남북공유하천이다. 임진강에서는 4월5일댐과 황강댐 등이 건설되었거나 건설중에 있어 임진강하류의 용수공급에 지장을 초래하고 있다. 또한 북한강수계에서는 북한이 안변청년발전소로의 유역변경을 위해 임남댐을 건설하여 운영중에 있는등 하천의 이용을 둘러싼 갈등이 존재하고 있으며 이의 해결을 위하여 협력체계의 구축이 요구되는 상황이다. 이를 위해 본 연구에서는 국제공유하천의 갈등해소 이론을 바탕으로 보다 현실적인 접근방법을 기술적 대안으로 제시하였다. 이와 같은 접근 방법은 정치적 해결에 앞서 보다 합리적인 해결책 마련에 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한 공동조사에 기반한 지속적이고 합리적 하천관리대안마련을 위하여 남북공유하천 관리위원회의 구성을 제안하였다.
Recently IPCC (International Panel on Climate Change, 2007) pointed out that global warming is a certain ongoing process on the earth, due to which water resources management is becoming one of the most difficult tasks with the frequent occurrences of extreme floods and droughts. In this study we made runoff predictions for several control points in the Geum River by using the watershed runoff model, SSARR (Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation Model), with daily RCP 4.5 and RCP 8.5 scenarios for 100 year from 1st Jan 2006 to 31st Dec 2100 at the resolution of 1 km given by Climate Change Information Center. As a result of, the Geum River Basin is predicted to be a constant flow increases, and it showed a variation in the water circulation system. Thus, it was found that the different seasonality occurred.
In this paper a concept of the paradigm shift in the operations of Water and Wastewater systems regarding the production and usage of water was introduced. Based on this concept the interrelationships between the water quality in the upper basin of NakDong River relative to Busan and the degree of satisfaction of the customers on the water supply service in Busan were modeled using the System Dynamics modeling methodology. SamRangJin basin area was determined as the upper basin of Busan after analyzing the relationships between the water quality of MoolGeum water intake point and water quality data of various mid- and upper water intake points along NakDong River. The amount of contaminants generated in SamRangJin basin was modeled using the Gross Regional Domestic Product in the area and the treated amount was calculated using the efficiency of wastewater treatment and the degree of improvement of environmental condition per investment. The water quality at MoolGeum water intake point was modeled to take the effects of the remaining amount of contaminants after treatment and the non-point source contaminants in SamRangJin basin. Using the developed System Dynamics model the effects of the investment for the improvement of environmental condition in SamRangJin basin were compared to the case of alternate water source development for Busan in terms of the degree of satisfaction of the customers on the water supply service in Busan.
ARF(Areal Reduction Factor) have been developed and used to convert point I-D-F to areal I-D-F in many countries. In Korea, through ARF was calculated in Han river basin by several researchers, it has limit to apply to other regions \ulcorner 새 low density of rainfall gauge station and shortage of data. In this study ARF has developed in areas of high density of rainfall gauge station, Pyungchang river(han river), Wi stream(nakdong river), and Bochung stream(Guem river) basin by fixed-area method. And coefficient of variation of annual mean precipitation was presented to use ARF in othere areas and its applicability was analyzed.
Areal Reduction Factor(ARF) has been developed and used to convert point Rainfall intensity-Duration-Frequency(I-D-F) to areal I-D-F in many countries. In Korea, though ARF was estimated in Han river basin by several researchers, it has some limitations to apply to other regions due to low denisity of rainfall gauging station and shortage of data. In this study ARF has been developed in area of relatively high density of rainfall gauging station, i.e., Pyungchang river(Han river), Wi stream(Nakdong river), and Bochung stream(Guem river) basin by geographically fixed-area method. And coefficient of variation of mean annual precipitation was presented to use ARE in other areas and its applicability was analyzed.
본 연구에서는 기상학적 가뭄지수인 SPI(Standardized Precipitation Index)를 이용한 가뭄 빈도해석을 통하여 남한지역에서 발생했던 과거가뭄사상의 시, 공간적 분포 특성을 정량적으로 평가하고자 한다. 가뭄의 심도별, 지역별 발생빈도를 추정하기 위하여 Drought Spell 분석을 실시하였고, 또한 남한지역을 대상으로 심한 가뭄에 대한 가뭄우심지역의 공간적 분포특성을 평가하기 위하여 가뭄의 지속기간별 가뭄빈도해석을 통해 기상관측소별 SDF (severity-duration-frequency) 곡선을 작성하고 이를 이용하여 남한지역을 대상으로 하는 가뭄우심도(Potential Drought Hazard Map)를 작성하였다. 가뭄단계별 과거의 발생빈도를 분석한 결과, 금강, 낙동강, 섬진강 유역에서 심한가뭄과 극한가뭄단계의 발생빈도가 매우 큰 것으로 나타났으며 가뭄빈도해석을 통해 작성된 SDF 곡선에서도 한강유역에 위치한 서울관측소에 비해 금강, 낙동강, 섬진강 유역에 위치한 대전, 대구, 광주 관측소의 재현기간별 가뭄심도가 심하게 나타났다. 가뭄빈도해석을 통해 작성된 가뭄우심도에서는 한강 유역과 낙동강 유역의 상류 지역에 비해 금강, 섬진강, 영산강 유역이 가뭄에 취약했던 지역으로 분석되었으며 가뭄단계별 발생빈도와 유사한 결과를 나타내었다. 계절별 가뭄우심도의 경우 봄철에 가장 자주 가뭄이 발생하였으며 짧은 지속기간의 가뭄이 자주 발생했던 것으로 나타났다.
우리나라는 강우량의 편기 현상으로 6월부터 9월중에 전체 강우량의 2/3가 내리고 있으며 갈수기에는 극히 적은 강우가 발생하고 있다. 또한 이러한 갈수기에는 물 부족으로 인하여 수질이 악화되는 문제까지 발생하고 있다. 본 연구에서는 갈수기에 발생하는 수질 악화현상을 방지하기 위해 저수지로부터 하천 유하량을 증가시켜 희석을 통한 수 질개선효과를 얻을 수 있는 방법에 대하여 한강유역을 대상으로 분석하였다. SWAT-K를 이용하여 한강유역을 총 33개의 소유역으로 구분하였으며, 각 소유역에서 발생되는 자연유출량을 모의하였다. 또한 용수수요량은 과거 용수 사용량 자료를 이용하여 추정하였다. 한강유역에서 유량을 공급하는 대규모 저류지는 남한강과 북한강에서 각각 한 개씩의 다목적댐(충주댐, 소양강댐)이 있는 것으로 고려하였으며, 각각의 댐에서 물을 공급하는 경우와 동시에 공급하는 경우에 대하여 댐 용수공급 가능유하량을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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