농업용 저수지와 논 경작을 고려한 HSPF-CREAMS-PADDY 연계 시스템 개발 및 적용

Abstract

농업용 저수지는 농촌 유역에서 유량과 수질에 영향을 많이 주지만, 실제 수문 및 수질 모의에 고려되지 않는 경우가 있다. 수문 및 수질 모의에 농업용 저수지의 저류효과나 저수지 내 수질 기작 등이 반영되지 않기 때문에 부정확한 모의 결과의 원인이 될 수 있다. 한편, 점오염원의 영향이 적은 농촌 유역에서 수질을 악화시키는 주요인으로 농업비점오염원이 있다. 점오염원에 대한 처리가 한계에 이른 시점에서, 농업비점오염원을 저감하기 위해 농촌 유역에 적용 가능한 최적관리기법의 저감 효율에 대한 연구는 선행되어야 한다. 본 연구에서는 HSPF 모형, MASA 모형, CREAMS-PADDY 모형을 연계한 HSPF-CREAMS-PADDY 시스템을 구축하여, 농업용 저수지와 논의 수문·수질 기작을 고려한 수문 및 수질 모의를 수행하였다. 저수지와 논의 수문·수질 기작을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 유역말단에서의 유량과 오염물질 부하량을 비교하였다. 또한, 농촌 유역에 적용될 수 있는 최적관리기법 중 인공습지와 물꼬 높이 관리를 시스템에 적용하여 모의한 결과를 바탕으로 최적관리기법의 유역말단에서의 오염부하량 저감 효과를 분석하였다. 연구 결과, HSPF-CREAMS-PADDY 시스템을 적용하여 농업용 저수지 및 논의 수문·수질 기작을 반영한 모의를 수행할 수 있었으며, 이를 이용하여 최적관리기법 적용 시 유역 및 필지 단위에서의 오염부하량을 산정할 수 있었다. 유량은 농업용 저수지와 논의 수문·수질 기작을 고려한 경우 가장 실측치를 잘 반영하는 것으로 나타났으며, 수질은 저수지와 논의 수질 기작을 고려하지 않은 경우에도 실측치를 잘 반영할 수 있는 것으로 나타났다. 인공습지를 적용한 경우 부하량이 감소하였지만, 물꼬 높이를 상승시킨 경우 유역말단에서의 부하량은 오히려 증가할 수 있는 것으로 나타났다.