HSPF모형에서 논 모의 기능개선을 위한 Paddy-RCH 개발 (Study on Development of Paddy-RCH Method to Consider Discharge Characteristics of Paddy Field in Watershed Model HSPF)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 41권 / 6호 / 311 ~ 320페이지
· 저자명 : 정신혜, 이한필, 황하선, 윤춘경

초록

수질오염총량관리를 비롯한 유역관리제도의 시행에 있어서, 농업비점오염에 대한 삭감계획을 합리적으로 반영하기 위해서는 농업지역의 유출특성과 삭감행위로 인한 변화, 특히 유역 규모에서의 영향을 적절히 예측할 수 있어야 한다. 특히 우리나라는 수도작으로 인해 논의 비점오염 기여율이 높은데, 외국에서 개발된 유역모델은 일반적으로 논의 특성을 반영하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 유역모델 기법의 논에 대한 표현의 한계를 개선하기 위해, HSPF의 토지이용별 모듈(PERLND)과 하천 모듈(RCHRES), 그리고 모듈 간 물질 전달 경로를 정의하는 네트워크를 적절히 재구성하여 논의 영농특성을 반영할 수 있는 Paddy-RCH기법을 개발하고, 실험논에 적용하여 보정 및 검증과정을 통해 적용성을 평가하였다. 물수지 관련, 담수심의 경우 3개의 실험논에서 %Diff. (%상대오차)가 -2.38 ~ -5.31% (Very Good), R2는 0.654 (Fair) ~ 0.892 (Very Good) 수준으로 평가되었고, 유출량의 경우 %Diff.가 -13.97 (Good) ~ -22.68% (Fair), R2는 0.778 (Good) ~ 0.837 (Very Good)으로 평가되었다. 한편, 수질예측에 있어서 %Diff.는 BOD가 -5.54 ~ 8.37% (Very Good), T-N은 -9.74 ~ 14.73% (Very Good), T-P는 2.62 (Very Good) ~ 17.95% (Good)으로 평가되었다. 이에 따라, 비록 한정된기간 및 지역에서의 적용이지만, 각 논의 운영 상황을 반영하여 모의된 결과가 비교적 양호하게 실측치의 경향성을 표현할수 있는 것으로 평가되었다. 이러한 방법은 누구나 제공받을 수 있는 모델을 활용하여, 영농방법에 따른 필지 및 유역규모의 영향을 동시에 파악할 수 있고, 기존 예측기법과 연계할 수 있다는 점에서 이점을 가질 수 있으며, 향후논에서의 삭감효과와 유역에서의 수질개선 효과를 정량화하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

In the implementation of the Total Pollution Load Control (TPLC), in order to reasonal consider the reduction-plan for agricultural non-point sources (agNPS), be properly predictable. In Korea, agNPS caused by paddy fields occupies a large proportion, but general watershed models have limitations in simulating the water-balance and water quality mechanisms from paddy fields. In this study, the HSPF Paddy-RCH method that can simulate mechanisms of paddy in the watershed model was developed by connecting the PERLND module and the RCHRES module, and reconstructing the mass transfer path between modules. And the applicability of Paddy-RCH methods was evaluated by simulation on test paddies. As a result of calibration and verification, water-depth (ΔS) was evaluated as Very-Good, and runoff was Good (-13.97%) ~ Fair (-22.68%). In the water-quality prediction, BOD and T-N were evaluated as Very-Good, and T-P was Very-Good (2.62%) ~ Good (17.95%). It was evaluated that simulated results can represent the tendency of the measured value relatively well. The paddy-RCH method can be advantageous in that it can simultaneously grasp the influence of paddy fields and watershed size according to farming methods, can link with existing prediction methods by using a model that can be provided to everyone.

참고자료

· 없음