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J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 19(1); 2019 > Article
환경방재
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2019;19(1):341-349.
DOI: https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2019.19.1.341    Published online February 28, 2019.
HSPF 모형을 이용한 비점오염 저감용 정화림 조성의 적절성 평가
이시현, 김재문, 신현석, 권순철
1정회원, 부산대학교 토목공학과 석사과정
2부산대학교 토목공학과 박사과정
3부산대학교 토목공학과 교수
4정회원, 부산대학교 토목공학과 조교수
Evaluation of Riparian Buffer for the Reduction Efficiency of Non-point Sources Using HSPF Model
Sihyeon Lee, Jae Moon Kim, Hyun Suk Shin, Soonchul Kwon
1Member, Master’s Degree, Department of Civil Engineering, Pusan National University
2Ph.D Candidate, Department of Civil Engineering, Pusan National University
3Professor, Department of Civil Engineering, Pusan National University
4Member, Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Pusan National University
Corresponding author:  Soonchul Kwon, Tel: +82-51-510-7640, Fax: +82-51-513-9596, 
Email: sckwon@pusan.ac.kr
Received: 4 December 2018   • Revised: 6 December 2018   • Accepted: 12 December 2018
Abstract
In recent years, the increase of non-point sources flowing into rivers has made their water quality management challenging. In this study, we estimated the reduction efficiency of non-point sources using riparian buffer sites in the Kumho River watershed, utilizing the HSPF (Hydrological Simulation Program-FORTRAN) as the water runoff model. We calculated and validated the accuracy of the modeling performance through the coefficient of determination R2 and the % difference of the modeling evaluation that represents the levels of water quality as Very good (FLOW, BOD) or Good (TP). We found that the simulated values were well consistent with the measured ones. For sub-watersheds of the Kumho River watershed, we set five scenarios depending on the site area (10,000, 20,000, 40,000, 160,000, and 320,000 m2). The BOD and the TP were estimated to be equal to 17.68% and 13.71%, respectively, for 20-30 mm rainfall in the 320,000 m2 riparian buffer. This is a very low value, but is the result of considering a very small portion (0.084%) of the RCH4 watershed area. These results suggest that the Best Management Practice (BMP) is effective for the reduction and management of non-point pollution sources.
Key Words: Riparian Buffer, HSPF, Non-point Sources, Improvement of Water Quality, BMP
요지
최근 하천으로 유입되는 비점오염원의 증가로 하천의 수질관리에 어려움이 있어 이를 개선하기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유역유출모델인 HSPF (Hydrological Simulation Program–FORTRAN)를 활용하여 금호강 유역에 정화림을 적용하여 정화림 면적에 따른 비점오염원의 저감효율을 BOD, TP 농도로 산정하였다. HSPF 모형의 검⋅보정 평가를 위해 결정계수인 R2, %difference를 산출하였다. 검⋅보정 결과 Very good (FLOW, BOD), Good (TP)으로 산정되어 모의치가 실측치를 잘 반영한다고 판단하였다. HSPF 모형 대상지인 금호강 유역내 소유역을 대상으로 면적에 따른 (10,000, 20,000, 40,000, 160,000, 32,000 m2) 시나리오를 설정하였다. 320,000 m2 면적의 정화림에서 20~30 mm 강우에 대해 저감효율이 BOD는 17.68%, TP는 13.71%로 산정되었다. 이는 매우 낮은 수치이나 이때 적용한 정화림 면적이 RCH4 유역 면적의 0.084%로 매우 낮은 면적을 적용한 결과라 할 수 있다. 이러한 결과는 비점오염원 저감 및 관리를 위한 방안으로 최적관리모델(BMP) 적용이 효율적임을 보여주는 연구사례라 사료된다.
핵심용어: 정화림, HSPF, 비점오염원, 수질개선, BMP


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