한국농림기상학회지, 제 9권 제1호(2007) (pISSN 1229-5671, eISSN 2288-1859)
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, Vol. 9, No. 1, (2007), pp. 29~36
DOI: 10.5532/KJAFM.2007.9.1.029
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미계측 유역관리를 위한 WASP5 모형의 개선 및 적용성 검토

김진호(1), 신동석(2), 권순국(3)
(1)농촌진흥청 농업과학기술원 환경생태과, (2)국립환경과학원 수질총량과,
(3)서울대학교 조경·지역시스템공학부

(2007년 01월 30일 접수; 2007년 02월 23일 수락)

Modification of WASP5 for Ungauged Watershed
Management and Its Application

Jin-Ho Kim(1), Dong-Suk Shin(2), Soon-Kuk Kwun(3)
(1)Division of Environment and Ecology, National Institute of Agricultural Science
and Technology, Rural Development Administration, Suwon 441-707, Korea
(2)Water Pollution Cap System Division, National Institute of Environment Research, Incheon 404-708, Korea
(3)Department of Landscape Architecture and Rural System Engineering,
Seoul National University, Seoul 151-742, Korea

(Received January 30, 2007; Accepted February 23, 2007)

ABSTRACT
This study was carried out to develop a water quality simulation model for the evaluation of an ungauged watershed. For this purpose, the WASP5 model was selected and modified. The model consists of three sub-models, LOAD-M, DYN-M, and EUT-M. LOAD-M, an empirical model, estimates runoff loadings using point and non-point source data of villages. The Geum River Estuary watershed was selected to calibrate and verify the Modified-WASP5. The LOAD-M model was established using field data of water quality and quantity at the gauging stations of the watershed and was applied to the ungauged watersheds, taking the watershed properties into consideration. The result of water quality simulation using Modified-WASP5 shows that the observed average BOD data from Gongju and Ganggyeong were 2.6 mg/L and 2.8 mg/L, and the simulated data were 2.5 mg/L and 2.4 mg/L, respectively. Generally, simulation results were in good agreement with the observed data. This study focused on formulating an integrated model for evaluating ungauged watersheds. Even though simulation results varied slightly due to limited availability of data, the model developed in this study would be a useful tool for the assessment and management of ungauged watersheds.

Keyword: Modified-WASP5, Pollutant loads, Watershed management, Ungauged watershed

MAIN

적요

유량 및 수질자료가 부족한 미계측 유역의 수질환경평가를 간편하게 수행할 수 있는 대유역 수질관리를 위한 수질모형 Modified-WASP5을 개발하고, 금강하구 수질재현에 활용을 통해 그 적용성을 입증하였다.
Modified-WASP5은 부하모형과, 수리모형, 수질모형으로 구성되어 있으며, 부하모형은 동리 단위로 조사된 점원 및 비점원 자료와 배출원단위를 입력하여 소유역 배출부하량을 계산하고, 이를 통계적으로 구한 유달함수에 대입하여 유달부하량을 출력한다. 부하모형의 결과, 금강하구 유역의 BOD, TN, TP의 총 유달부하량의 상대오차는 각각 44%, 32%, 26%이고 상관계수는 0.91, 0.96, 0.87을 보였다. 위와 같은 결과를 볼 때, 자료의 분산이 나타나기는 하나, 제한된 자료로부터 실측치와 계산치가 유사한 경향을 가지므로 미계측 유역에 적용이 가능하다고 판단된다.
수리계산에 필요한 유량자료에 있어서, 경계조건으로 분류되는 상류 소유역의 유량관측자료가 존재하지않으므로, 부득이하게 비유량 방법을 이용하였으나, 별다른 유출입 유량이 없는 경우에도 하류에서 유량이 급등하는 등 실제 상황을 정확히 재현하는데는 어려움이 따른다. 이러한 특이 값을 제거한 후, 측정지점에 대한 비유량을 각각 구하고 이들 비유량의 평균을 사용하였으나, 현재 가용한 자료의 제한성으로 더 나은 결과를 계산할 수 없다.
수질모형의 결과, 공주와 강경의 평균 BOD 농도는 2.6 mg/L 및 2.8 mg/L, 모의결과는 각각 2.5 mg/L와 2.4 mg/L로 나타나 개발모형에 대한 호수 및 하천구간의 예측에 무리가 없음을 확인하였다.
이와 같이, 본 연구에서는 하천과 호수가 연계된 수계에 적용이 가능한 동적 수질모형(WASP-M)을 개발하여 WASP5의 범용성을 높였으며, 개발된 부하모형과 수질모형을 이용하여 대청호 및 금강하구 유역에 적용한 결과, 그 적용성이 입증되었으며, 위에서 언급한 과제들이 연구개선될 경우 우리나라 수계에 범용으로 적용가능하고, 미계측 유역의 수질환경평가에 이용 될 수 있을 것이다.

REFERENCES

Beasley, D. B., L. F. Huggins, and E. J. Monke, 1980: ANSWERS : A Model for Watershed Planning, Trans, of ASAE 23(4), 938-944. (in Korean)

Choi J. Y., W. G. Park, Y. H. Park, and H. J. Han, 1995: The Report of Survey Project on Non-point source, KEI. (in Korean)

Kong, D. S., 1992: Limnological and ecological studies of lake Paldang, Korea University, a thesis for a doctorate. (in Korean)

Korea Water Resources Corporation, 1997: 1998: 1999: Source book of hydrology. (in Korean)

Korea Meteorological Administration, 1997: 1998: 1999: A monthly report of meteorology. (in Korean)

Kwon, S. K., 1998: Management Improvement and Perspective on Nonpoint Sources of Water Pollution in Korea, Journal of Korean Society of Environmental Engineers 20(11), 1497-1510. (in Korean)

Ministry of Construction and Transportation, 1997: 1998: 1999: An annual report of flux. (in Korean)

Ministry of Environment, 1997: 1998: 1999: An environmental yearbook. (in Korean)

Ministry of Environment, 1998: Special Management Countermeasures for the Water Quality of Water Resources in Han River Basin, MOE, Division of Wter Quality Policy. (in Korean)

Ministry of Environment, 1999a: Guidelines of TMDLs Plan. (in Korean)

Ministry of Environment, 1999b: Reports of Water Quality Modeling using Water Policy Supporting System in Geum River Basin. (in Korean)

Ministry of Environment, 2000: Survey of Pollutant Sources Nationwide and DB Set Up, National Institute of Environmental Research. (in Korean)