농업용 저수지 및 관개지구를 고려한 농업유역 물순환율 개발 및 적용

Abstract

본 연구에서는 농업용 저수지와 관개지구를 포함한 농업유역의 물순환을 평가하기 위해 농업유역의 특성을 반영한 물순환율을 개발 및 적용하였으며 농업유역 수문해석 모형과 수문분석프로그램을 활용해 농업유역 수자원 관리방안에 따른 유역 단위 물순환 개선을 평가하였다. 농업유역 물순환율은 기존의 환경부가 비점오염 평가를 위해 제시한 물순환율 (1-직접유출량/강우량)을 농업유역 비점오염 특성을 반영할 수 있도록 농업용 저수지, 관개지구, 하류 비관개지구로 구분하여 직접유출 및 비점오염 성분을 정의하였다. 농업용 저수지에서의 직접유출은 홍수기 예비방류를 제외한 저수지 방류량이며 저수지 저류효과를 고려해 상류유역의 직접유출비율(직접유출량/총유출량)을 곱해 산정하였다. 관개지구의 직접유출은 강우 시 물꼬를 통해 방류되는 논 포장배수량으로 산정하였으며 하류 비관개지역은 유출의 직접유출량으로 산정하였다. 이동저수지 유역을 대상으로 농업유역 물순환율을 적용한 결과 하류하천 유출량을 통해 물순환율을 평가했을 때보다 높게 산정되었으며 이는 상류에서 발생한 직접유출이 저수지에서 저류되며 이를 통한 농업용수 공급이 유역 물순환 개선에 영향을 미친 것으로 사료된다. 개발한 농업유역 물순환율을 이용하여 수자원 관리방안에 따른 각 구성성분의 직접유출 비율 변화와 유역 단위 물순환 변화를 평가하였다. 농업용 저수지는 제한 수위운영을 통한 유역 물순환 개선 효과를 확인하였으나 관개지구에 적용한 물꼬 및 담수심 관리방안의 효과는 미비한 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 농업유역 물순환율은 농업유역의 물순환 평가를 위한 지표로 활용할 수 있으며 농업유역 관리방안에 따른 유역 단위 영향평가에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

In this study, to evaluate the water circulation of an agricultural watershed, including agricultural reservoirs and irrigation districts, Agricultural watershed water circulation rate that reflects the characteristics of agricultural watersheds was developed. Agricultural watershed circulation is divided into an agricultural reservoir, irrigation area, and downstream non-irrigation area. The water circulation rate (1-direct runoff/rainfall) presented by the Ministry of Environment defines direct runoff as a nonpoint pollutant source component but it is difficult to define alone in agricultural watersheds. Nonpoint pollutants in agricultural reservoirs are reservoir release except for preliminary flood discharges and are calculated by multiplying the direct runoff rate (direct runoff / total runoff) in the upstream watershed by considering the reservoir retention effect. The nonpoint pollution component of the irrigation district was calculated by the paddy drainage during rainfall. As a result of applying the agricultural water circulation rate to the Idong reservoir basin, it was estimated that it was higher than when water circulation rate was estimated through the downstream stream runoff, this suggests that the upstream runoff is stored in the reservoir, and the supply of agricultural water affects the watershed water circulation. The developed agricultural watershed water circulation rate was used to evaluate the change of direct runoff rate of components and watershed water circulation change according to water resource management. Agricultural reservoirs were found to improve watershed circulation through limited water level management, but irrigation districts were found to be ineffective in managing drainage height and ponded-water level. The agricultural watershed water circulation rate presented in this study can be used as an index for the evaluation of agricultural watershed water circulation.