제주도 한천저류지 지표 침투율 평가 (Evaluation of surface infiltration rate in Hancheon reservoir, Jeju Island, Korea)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 50권 / 3호 / 419 ~ 430페이지
· 저자명 : 서정아, 김용철, 문덕철, 고기원, 김용제

초록

2007년 태풍 ‘NARI’의 하천범람 이후 홍수피해 저감용 저류지가 제주시 주요하천변에 1단계로 건설되었다. 하천변 저류지는 홍수 시 첨두 유출량을 낮춰주고, 첨두수위 이동시간을 지연시켜 줄 뿐 만 아니라 바닥면을 통한 인공함양 역할도 해준다. 본 연구에서는 집중 호우 시 한천 2저류지의 수위자료를 이용하여 저류지의침투특성을 분석하고자 하였다. 한천 제2 저류지에 자동수위계측기를 설치하여 집중호우시의 수위자료를 획득하였으며, 수위자료를 이용하여 침투율을 평가하였다. 한천 저류지의 수위변화는 강수량에 민감하게 반응하고수위 회복에 걸리는 시간이 빠르다. 저류지의 침투율은 매 집중호우가 끝나는 시점에서 지속적으로 하강하는저류지 수위를 부피로 환산한 후, 시간에 따른 저류부피 감소량을 지수감소함수에 최적화하여 추정하였다. 최적화된 지수감소함수의 기울기를 최대 저류부피와 절편으로 표준화시킨 표준기울기를 이용하여 서로 다른 강우사상시의 침투율을 비교하였다. 침투율과 비례관계에 있는 표준기울기는 각 강우사상시 저류지의 첨두수위높이에 상관없이 2010년 관측 이후 지속적으로 감소하는 것으로 분석되었다. 이 결과는 저류지 준공 후 초기에발생한 하천 유출 동안에 저류지 바닥에 쌓인 토사에 의해 저류지 바닥의 침투능력이 감소했기 때문인 것으로판단된다. 이는 저류지 자체 외에 인공함양에 의한 간접 홍수조절능력이 감소하는 것을 의미하므로 향후 일정간격으로 저류지 바닥의 토사를 제거하는 유지관리 계획이 필요할 것으로 판단된다. 이 연구는 대규모 저류지와 집중호우시 하천유출수를 활용한 대규모 지표침투시험에 대한 연구로 의미가 있으며, 향후 지표 투수성이좋은 제주도에서 지표침투식 인공함양을 적용하고자할 때 좋은 지침이 될 것으로 기대된다.

영어초록

Flood mitigation reservoirs were constructed near major stream at upstream of Jeju city after flooddamages by heavy rain followed by Typhoon NARI in 2007. The riverside flood mitigation reservoir can lowerpeak discharge, delay the transfer time of peak level of the stream discharge and act as an artificial recharging facility.
In this study, the infiltration rate through the permeable reservoir bottom is evaluated by the analysis of water levelchanges in the Hancheon reservoir II during flash flood. Water level in Hancheon reservoir fluctuates sensitivelyaccording to precipitation and is lowered fast after ceasing the rainfall. Infiltration rate was estimated by fittingto the temporal change of water volume in reservoir which is calculated from the temporal change of water levelof the recessing part. Nomalized slopes of recessing temporal change of water volume which are slope dividedby peak level or intercept are used to compare the infiltration rate change at each events. The normalized slopeshows gradual decrease since the first diversion of stream water into the reservoir in 2010 no matter what the heightof water level. This is due to the clogging of the bottom by the sediments moved in together with inflowing waterfrom stream. It means weakening of flood mitigation capacity produced indirectly by the infiltration of water intoaquifer. Therefore it needs a periodic maintenance for removing soil on the bottom. This study is a first trial toevaluate large-scale infiltration tests naturally performed by large reservoir and stream discharge water duringheavy rain, and can give a guideline in applying a spreading method of artificial recharge in Jeju island where thesurficial geological unit has high permeability.

참고자료

· 없음