금정산 산지 습지의 수위 및 유출 특성 분석 :

오승현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 오승현 (인하대학교, 인하대학교 대학원)

지도교수: 김형수

발행연도: 2018

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이용수8

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

금정산 산지습지의 유출특성 분석

오승현 , 김동수 , 노영신 외 1명 한국수자원학회 학술발표회 2019.01 학술대회자료

2018

금정산 산지 습지의 수위 및 유출 특성 분석

오승현 토목공학과 2018.01 학위논문

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습지의 고유 기능을 보전하기 위해서는 습지 내 유량을 확보하고 수위를 유지하기 위한 관리 방안이 요구된다. 특히 산지습지의 경우, 환경 변화에 민감하기 때문에 물 순환이 변화하면 다른 내륙습지에 비해 쉽게 습지의 육화 및 건조화가 진행된다. 따라서 산지습지의 유량 변동을 분석하는 것은 산지습지의 지속적인 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 수생식물 및 천연기념물 등 다양한 생물종이 존재하는 경상남도 양산시에 위치한 금정산 산지습지를 대상으로 연구를 진행하였다. 강수-수위 관계를 통해 강수의 양에 따라 습지의 수위가 유지되는 영향 기간을 산정하였고, 장기유출 모형인 SWAT 모형을 이용하여 물수지 분석을 실시함으로써 습지의 유출 특성을 평가하였다. 유출 변동을 정확하게 분석하기 위해 실제 산지 습지 내 3개 지점에 수위계, 강수계, 온도계, 습도계를 설치하여 실측자료를 획득하였고, 부족한 실측자료를 보완하고 장기간의 자료를 확보하기 위해 습지 주변 관측소의 수문기상자료를 활용하여 유출 분석을 실시하였다. 강수 사상이 가장 뚜렷한 2017년 4월부터 6월까지 약 2개월간의 강수와 수위의 관계 분석결과, H1지점은 8일에 10.5mm의 강수가 발생해야 수위 저하 현상을 방지할 수 있었다. H2지점은 2일안에 13.2mm, H3지점의 강수의 수위 영향 기간은 1일 미만으로 분석되었다. 집수 면적이 가장 큰 H1 지점에 설치한 수위계를 이용해 약9개월 동안 수위를 관측하였는데, 지표면을 기준으로 습지 내 양(+)의 수위를 유지하기 위해서는 8일에 한번 10mm이상의 강수가 발생하여야 하고, 저하된 음(-)의 수위를 상승시키기 위한 조건으로는 8일안에 30mm이상의 강수가 발생하여야 함을 관찰하였다. 유출 모의는 1960년부터 2017년까지의 기간을Ⅰ부터 Ⅵ까지 6개 모의기간으로 나누어 수행하였다. 유출 모의를 토대로 물수지 분석을 수행한 결과, 마지막 모의기간Ⅵ(2010년-2017)에서 가을철과 겨울철 습지에 물 부족 현상이 발생하였다. 특히, 2017년의 유출 모의기간에는 습지의 수위가 안정적으로 유지됨을 알 수 있었으나, 강수-수위의 관계에서 나타난 결과와 유사하게 유효선행강수가 약 0일~5일 이내에 발생하여야만 산지 습지의 수위가 유지됨을 확인할 수 있었다. 따라서 산지 습지의 특성에 따라 수위를 유지할 수 있는 방안들을 마련할 필요가 있다.

It is important to maintain a proper runoff and water level in the wetlands to preserve its intrinsic function. Especially, the change of water cycle in a mountain wetland leads to easier landization and drying of wetlands compared to other inland wetlands because of the sensitivity to environmental change. Therefore, analyzing water level variation based on the runoff simulation of mountain wetlands is important for the sustainable management of the wetlands. The wetlands of Geumjeong mountain located in Yangsan-si city, Gyeongsangnam?do province, Korea was selected as the study area, where includes various species of aquatic plants and natural monuments. Water balance analysis was carried out for the estimation of the influence period of the wetland which the water level is maintained. The influence period was obtained by the relationship between precipitation and water level, then, the runoff characteristics of the wetland were evaluated using SWAT　model which is a long term rainfall-runoff model. In order to analyze the runoff variation accurately in the wetland, we installed water stage or water level gauges, rain gauges, and hygrometers at three sites(H1, H2, H3) of the mountain wetlands. As the analysis results of precipitation and water level relationship for 2 months from April to June 2017, precipitation of 10.5mm within 8 days should be occurred at H1 site for the prevention of water level reduction, 13.2mm within 2 days at H2, and 1 days at H3. We observed water level at H1 site which has a largest watershed for 9 months and had known that the precipitation of over 10mm per 8 days should be occurred to maintain positive water level and over 30mm should be occurred to raise negative water level. The runoff simulation was performed for 1960 to 2017 which was divided into 6 simulation periods of I to VI. From a result of the water balance analysis based on the runoff simulation, the water shortage phenomenon was occurred in fall and winter seasons for simulation period Ⅵ (2010 to 2017). Especially, the water level was well maintained in the runoff simulation period of 2017. However, it was confirmed that water level of the wetland could be maintained if the antecedent precipitation is occurred within 0 ~ 5 days, which is similar to the result of the relationship between water level and precipitation. Therefore, we may need alternatives for maintaining water level in the mountain wetlands.

#물수지 분석 #SWAT모형

1. 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구동향 3
1.3 연구 내용 및 범위 6
2. 산지 습지의 물수지 분석을 위한 모형 8
2.1 습지의 물수지 분석 8
2.2 물수지 분석을 위한 장기유출 모형의 선정 9
2.2.1 SWAT모형의 개요 10
2.2.2 SWAT모형의 기본이론 11
2.2.3 지표유출 13
2.2.4 증발산 19
2.2.5 저류지 추적 24
3. 대상 습지유역 및 입력자료 구축 29
3.1 금정산 산지습지 유역의 현황 29
3.2 습지내 수문기상 관측기기 설치 및 인근 기상관측소 선정 30
3.2.1 강수계, 온·습도계 및 수위계 30
3.2.2 인근 기상관측소 선정 32
3.3 물수지 분석을 위한 입력자료 구축 34
3.3.1 수문기상자료 구축 34
3.3.2 지형자료 구축 41
4. 산지 습지의 유출 특성 및 강수량과 습지 수위의 관계분석 45
4.1 산지 습지에서 측정한 강수량과 수위의 관계 분석 45
4.2 SWAT모형의 최적화 및 유출량 모의 결과 54
4.3 산지습지의 유출량 특성 분석 59
4.3.1 계절별 유출량 특성 분석 59
4.3.2 연유출량 특성 분석 72
결론 76
참고문헌 79

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