QUAL2K 모형을 이용한 농업용 저수지 방류에 따른 하류하천 수질개선효과 분석 (Analysis of Downstream Water Quality Improvement by Agricultural Reservoir Release Using QUAL2K)

서지정보

· 발행기관 : 경상국립대학교 농업생명과학연구원
· 수록지 정보 : 농업생명과학연구 / 50권 / 5호 / 205 ~ 216페이지
· 저자명 : 김동현, 김상민

초록

본 연구에서는 건천화된 농촌 소하천의 환경을 개선하기 위해 농업용 저수지의 방류 능력을 평가하고하천환경용수 방류에 따른 하류하천의 수질변화를 모의하였다. 대상유역은 경상남도 고성군 하이면에위치한 봉현저수지 및 봉현천을 선정하였으며, 2011년부터 2013년까지 현장조사를 실시하였다. 유량측정이 용이한 총 5개 지점을 선정하여 수질과 유량자료를 수집하였고, 기상자료는 지리적으로 인접한 진주 기상관측소의 2000년부터 2013년까지 일 자료를 수집하였다. 저수지 방류조건 전후의 하천수질(BOD, SS, TN, TP)을 비교, 분석하기 위한 수질모형으로 QUAL2K 모델을 선정하였다. 대상유역에 대한 기상자료, 하천자료, 수질자료 등의 입력자료를 구축한 후 QUAL2K 모형을 적용하여 실측값과 비교한 결과, BOD, SS, TN, 그리고 TP 항목에 대한 모형의 평가지표는 다음과 같이 나타났다. R2는0.8508~0.9913, RMSE 0.005~0.52mg/L, NSE 0.949~0.998로 나타나 비교적 높은 일치도를 나타냈다. 저수지 물수지 모형을 이용하여 다양한 저수지 방류 시나리오에 대해 분석한 결과, 적정 방류량은3,000ton/day로 나타났다. 방류 전후의 수질을 비교한 결과 BOD와 SS의 경우 각각 9.2%, 21.0% 증가하여 오히려 수질이 오염되는 것으로 나타났으며, TN과 TP는 각각 -9.0%, -2.4% 감소하여 수질이 개선되는 것으로 나타났다. 이는 하천환경용수를 공급을 통해 건천화를 완화하더라도 저수지 수질에 따라하류하천의 수질이 오염될 수도 있음을 나타내었다.

영어초록

The purpose of this study was to analyze the water quality improvement effect by providingthe environmental flows from agricultural reservoir using QUAL2K model. The Bonghyunreservoir, located in Hai-myun, which is in the city of Gosung in the Gyeongnam province, wasselected for study area. The stream monitoring was conducted 24 times from 2011 to 2013 andthe water quality was monitored in 6 stations including reservoir. Reservoir operation wassimulated to determine the environmental flow supply amount from March to October with theconstraint that environmental flow supply was restrained when the storage of reservoir wasbelow the one-third of effective storage. The QUAL2K model was selected for water qualitysimulation. Simulated water quality were compared with the observed for BOD, SS, TN, and TP. R2 were ranged 0.8508~0.9913, RMSE were 0.005~0.52 mg/L, and NSE were 0.949~0.998for water quality items, respectively. The QUAL2K model simulation results indicated that thewater quality improvement effect by providing the environmental flows(3,000 ton/day) were9.2% for BOD, 21.0% for SS, -9.0% for TN, -2.4% for TP, respectively

참고자료

· 없음