본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

미래 기후변화에 따른 급경사지 유역에서의 지하수 함양, 기저유출 및토양유실 평가

Assessment of Future Climate Change Impact on Groundwater recharge, Baseflow and Sediment in Steep Sloping Watershed

2

조회

0

다운로드

7

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류기타자연과학

초록

기후변화로 인해 폭우 및 재해들이 일어나고 있다. 특히 강우강도가 커짐에 따라 토사유출도 심해지고 있다. 이에 따라효율적인 수자원 및 수질 관리를 위해 지하수 함양량과 기저유출, 그리고 토사유출 현황을 평가 하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 대표적인 급경사지 유역인 양구 해안면 유역에 미래기후변화 시나리오를 적용하여 지하수 함양량, 기저유출량, 유사량을 전망하였으며, 또한 유역의 경사도를 완만하게 줄임으로서 지하수 함양량, 기저유출량, 유사량의 변화를 분석하였다. 모의 기간을 2013~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년으로 나누었으며, 급경사지 유역보다 유역의 경사도를 완만하게 줄인 경우가 지하수 함양량이 평균 50% 증가되었으며, 기저유출량도 약 42% 증가되었다. 유사량은 급경사지 유역보다 경사도를 완만하게 줄였을 경우가 72% 유사량이 줄어드는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과에서 보이는 바와 같이 경사도를 완만하게 적용하면 유역 내 지하수 함양량 및 기저유출량이 증가하고, 유사량을 저감 시킬 수 있는 것으로 분석되어 향후 탁수에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다.

Abstract

Climate change has caused detrimental phenomena such as heavy rainfall which could aggravate soil erosion. Accordingly, itis needed to evaluate the groundwater recharge, baseflow, and soil erosion for the efficient management of water resourcesand quality. In this study, future climate change scenarios were applied to the H aean-myeon watershed which is a steepsloping watershed in South Korea to analyze groundwater recharge, baseflow, sediment. Also, the variation of groundwaterrecharge, baseflow, sediment was analyzed according to the change of slope (5 %). Simulated periods were divided intothree terms (2013 ~ 2040 years, 2041 ~ 2070 years, 2071 ~ 2100 years). As a result of this study, average groundwaterrecharge and baseflow increased by 50 %, 42 %, and sediment decreased by 72 %, respectively. In these regards, thesuggested method will positively contribute to hydro-ecosystem and reduction of muddy water at a steep sloping watershed.

참고문헌 (30)

  1. Anderson MG, "Interpretation of recession flow", J. of Hydrology, 46(1), pp.89~101 (1980)
  2. Arnold, JG, "Integration of a BASIN-SCALE Water Quality Model with GIS, Water Resources Bulletin", American Water Resources Association, 30(3), pp.456~462 (1994)
  3. Arnold, JG, "Large area hydrologic modeling and assessment: part I: model development", J. of American Water Resources Association, 34(1), pp.73~89 (1998)
  4. Brouyre, S, "Climate change impacts on groundwater resources:modeled deficits in a chalky aquifer, Geer basin", Belgium, J. of Hydrology, 12(2), pp.123~134 (2004)
  5. Croteau, A, "Groundwater recharge assessment in the Chateauguay River watershed Canadian", J. of Water Resources, 35(4), pp.451~468 (2010)
  6. Fung, F, "Using large climate ensembles to plan for the hydrological impact of climate change in the freshwater environment", Water resources management, 27(4), pp.1063~1084 (2013)
  7. 허성구, "SWAT ArcView GIS Extension Patch를 이용한 소유역 분할에 따른 수문 및 유사 거동에 미치는 영향 평가", 한국물환경학회지, 24(2), pp.147~155 (2008), 한국물환경학회
  8. Intergovernmental Panel on Climate Change, "Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; Summary for Policymakers", pp.104~ (2007), Cambridge University Press
  9. 장재호, "미래 기후변화에 따른 낙동강 유역의 수문·수질 변화", 한국수자원학회 논문집, 45(11), pp.1121~1130 (2012), 한국수자원학회
  10. 김희원, "효과적인 유역관리를 위한 CN기법 기반의 침투량 산정 및 기저유출량 분석", 한국물환경학회지, 27(4), pp.405~412 (2011), 한국물환경학회
  11. 김종건, "경사도에 따른 CN보정에 의한 L-THIA 직접유출 모의 영향 평가", 한국물환경학회지, 23(6), pp.897~905 (2007), 한국물환경학회
  12. Kim, JH, "Analysis of GroundWater used for Agriculture in kyonggi Province", Korean J. of Environmental Agriculture, 18(2), pp.148~154 (1999)
  13. Kingston, DG, "Sources of uncertainty in climate change impacts on river discharge and groundwater in a headwater catchment of the Upper Nile Basin, Uganda", Hydrology & Earth System Sciences, 14(7), pp.1297~1308 (2010)
  14. Klik, A, "Impact of climate change on soil erosion and the efficiency of soil conservation practices in Austria", J. of Agricultural Science, 148(5), pp.529~541 (2010)
  15. Development of Web GIS-based bias correction system of future climate change Scenarios by improving limitation of existing bias correction methods (in review), "Kum, DH", ~ (2013)
  16. Kumar, CP., "Recent studies on impact of climate change on groundwater resources", Int. J. of Physical and Social Sciences, 3(11), pp.189~221 (2013)
  17. 이지원, "강수패턴과 토지이용의 시공간적 분석을 위한 SWAT모형의 검보정 개선방안 연구", 한국물환경학회지, 29(3), pp.365~376 (2013), 한국물환경학회
  18. 이지원, "SWAT 모형을 이용한 만대천 유역의 비점오염 예측과 초생대 수질 개선 효과 분석", 한국농공학회논문집, 53(1), pp.37~45 (2011), 한국농공학회
  19. 이명진, "기후변화 연동 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 정책방향 고찰", 환경정책연구, 9(2), pp.157~184 (2010), 한국환경정책·평가연구원
  20. 이승현, "강수량 변화가 지하수함양량에 미치는 영향", 한국습지학회지, 13(3), pp.377~384 (2011), 한국습지학회
  21. Changes in recharge, "baseflow and soil erosion for steeply sloping watersheds", Lee. JM, 2013
  22. Li Liu, "A GIS-based climate change adaptation strategy tool", Int. J. of Climate Change Strategies and Management, 3(2), pp.140~155 (2011)
  23. Lim, KJ, "Automated Web GIS-based Hydrograph Analysis Tool WHAT", J. of the American Water Recourse Association, 41(6), pp.1407~1416 (2005)
  24. 임경재, "소유역의 효과적인 침식조절을 위한 유사평가 툴 (SATEEC)의 개발", 한국농공학회논문집, 45(5), pp.85~96 (2003), 한국농공학회
  25. Lim, KJ, "Development of genetic algorithm-based optimization module in WHAT system for hydrograph analysis and module application", Computers & Geosciences, 36(7), pp.936~944 (2010)
  26. Nash, JE, "River Flow Forecasting through conceptual models, Part I-A discussion of principles", J. of Hydrology, 10(3), pp.282~290 (1970)
  27. Ramanarayanan, TS, "Using APEX to identify alternative practices for animal waste management", ASAE International Meeting, pp.97~2209 (1997)
  28. 류지철, "SWAT HRU Mapping module을 이용한 해안면 만대천 유역의 토지이용별 지하수 함양량 평가", 한국물환경학회지, 28(5), pp.743~753 (2012), 한국물환경학회
  29. 양정석, "금강 유역의 지하수위와 WHAT SYSTEM을 통하여 산정된 기저유출과의 상관관계 분석", 지질공학, 21(2), pp.107~116 (2011), 대한지질공학회
  30. 유동선, "실측 경사장 및 경사도를 고려한 양구 해안면 유역의 유사량 평가", 한국물환경학회지, 24(5), pp.569~580 (2008), 한국물환경학회

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (13건)