표제지
제출문
참여 연구진
목차
제1장 서론 12
1.1. 연구배경 및 필요성 12
1.1.1. 팔당호 녹조발생 원인에 대한 관심증대 12
1.1.2. 물환경측정망 자료 활용성 확대 필요 13
1.2. 연구목적 15
1.3. 연구범위 15
제2장 일반현황 18
2.1. 연구대상지역 유역현황 18
2.1.1. 토지이용현황 18
2.1.2. 인구현황 19
2.1.3. 가축현황 21
2.1.4. 산업현황 21
2.1.5. 공공하수처리장 현황 22
2.2. 지점별 수질 및 유량현황 24
2.2.1. 강수량 24
2.2.2. 주요지점 수질 및 유량 24
제3장 녹조발생지역 통계분석 40
3.1. 북한강 삼봉지점의 수질 장기변동 40
3.2. 수질항목별 상관분석 42
제4장 팔당호 수질모델링에 의한 장래예측 46
4.1. 팔당호 수질모델의 적용 46
4.1.1. 적용모델(CE-QUAL-W2 v.4.0)의 개요 46
4.1.2. 수계 모식화 및 모델자료 구축 51
4.1.3. 모델의 보정 및 검증 결과 58
4.2. 물의 이동 및 조류 증식모의 63
4.2.1. 체류시간과 호 내 물의 이동 모의결과 63
4.2.2. 조류증식 모의결과 69
4.3. 조류 발생 우심지역 시나리오 분석 71
4.3.1. 청평댐 방류수의 영향 분석 72
4.3.2. 체류시간과 조류성장 관계 분석 77
4.3.3. 하수처리장 방류수의 영향 분석 79
제5장 결론 및 제언 82
참고문헌 84
부록 86
부록 1. 모델 유입유출자료 수집기간 및 자료출처 86
부록 2. 묵현천 1차 강우시 수질자료 87
부록 3. 묵현천 2차 강우시 수질자료 88
부록 4. 벽계천 1차 강우시 수질자료 89
부록 5. 벽계천 2차 강우시 수질자료 90
〈표 1-1〉 유역별 물환경측정망 운영현황 14
〈표 2-1〉 연구대상지역 유역 내 토지이용현황 18
〈표 2-2〉 연구대상지역 유역 내 인구현황 20
〈표 2-3〉 연구대상지역 내 가축사육 두수현황 21
〈표 2-4〉 연구대상지역 유역 내 산업현황 21
〈표 2-5〉 연구대상지역 유역 내 공공하수처리장 현황 23
〈표 2-6〉 2011~2016년 강수량 24
〈표 2-7〉 북한강, 남한강, 경안천 연평균 유입량 및 팔당댐 연평균 방류량 28
〈표 2-8〉 북한강구간(청평댐 방류-남한강 합류)내 유입하천의 연평균 유량 31
〈표 2-9〉 묵현천과 벽계천에서의 강우시 유량가중평균농도 34
〈표 2-10〉 연구대상지역 내 공공하수처리장 처리시설용량 및 수질농도 34
〈표 2-11〉 2011~2016년 동안의 화도1, 2하수처리장 방류수 연평균 수질농도 36
〈표 2-12〉 2014~2016년 동안의 서종하수처리장 방류수 연평균 수질농도 37
〈표 2-13〉 공공하수처리시설의 방류수 수질기준 38
〈표 3-1〉 2007~2017년 동안의 북한강 삼봉지점 연평균 수질농도 40
〈표 3-2〉 2007년~2017년 동안의 북한강 삼봉지점 수질항목 및 방류량, 체류시간과의 상관계수 43
〈표 3-3〉 기간별 북한강 삼봉지점의 엽록소-a 및 방류량, 체류시간과의 상관계수 43
〈표 4-1〉 수질모델(CE-QUAL-W2 model)의 특징 47
〈표 4-2〉 CE-QUAL-W2 모델에서 예측 가능한 수질항목의 종류 48
〈표 4-3〉 팔당호 모델격자 구성 참고자료 현황 51
〈표 4-4〉 하천별 유역면적 및 유황분석 53
〈표 4-5〉 모델에 적용된 하수처리장 제원 및 처리유량 54
〈표 4-6〉 북한강구간 내 유입하천의 유량과 하수처리장 방류량 54
〈표 4-7〉 연구에 적용된 CE-QUAL-W2 모델의 수질항목과 입력자료 구축 방법 57
〈표 4-8〉 북한강 삼봉지점의 수질항목 별 모델의 보정 및 검증 통계분석 결과 61
〈표 4-9〉 연구에 사용한 모델계수 62
〈표 4-10〉 팔당호 체류시간 모의결과와 청평댐 방류량 범위별 체류시간 특징(2011년~2016년) 69
〈표 4-11〉 팔당호 조류발생 감소에 대한 모델의 예측 시나리오 구성 및 설정 조건 72
〈표 4-12〉 청평댐 방류수의 조류저감 효율에 따른 북한강구간의 수질개선 효과 분석... 73
〈표 4-13〉 청평댐 방류구 위치 변경 시나리오에 따른 엽록소-a 부하량 증감 분석결과 76
〈표 4-14〉 하수처리장 방류수의 T-P 배출기준에 따른 수질농도 모의결과(북한강 삼봉지점,... 80
〈표 4-15〉 하수처리장 방류수의 T-P 배출기준에 따른 수질농도 모의결과(북한강 삼봉지점,... 80
〈그림 1-1〉 팔당호 남조류 발생현황 12
〈그림 1-2〉 팔당호 녹조발생 관련 보도자료 13
〈그림 1-3〉 물환경측정망 운영체계 14
〈그림 1-4〉 연구목적 15
〈그림 1-5〉 연구범위 16
〈그림 1-6〉 연구대상지역 16
〈그림 2-1〉 연구대상지역의 토지이용 현황 19
〈그림 2-2〉 연구대상지역의 인구현황 20
〈그림 2-3〉 연구대상지역의 산업현황 22
〈그림 2-4〉 연구대상지역의 공공하수처리장 현황 23
〈그림 2-5〉 북한강(청평지점)과 남한강(팔당댐3지점)의 수질변동 25
〈그림 2-6〉 경안천(경안천6지점)과 팔당호방류수(팔당지점)의 수질변동 26
〈그림 2-7〉 북한강, 남한강, 경안천 및 팔당호 방류수의 연도별 연평균 수질농도 변동 27
〈그림 2-8〉 조종천과 묵현천의 수질변동 29
〈그림 2-9〉 구운천과 벽계천의 수질변동 30
〈그림 2-10〉 문호천과 가정천의 수질변동 31
〈그림 2-11〉 강우조사 현장모습 32
〈그림 2-12〉 묵현천 강우사상별 수질변화 33
〈그림 2-13〉 벽계천 강우사상별 수질변화 33
〈그림 2-14〉 화도1, 2하수처리장 방류수 수질변화 36
〈그림 2-15〉 서종하수처리장 방류수 수질변화 37
〈그림 3-1〉 북한강 삼봉지점에서의 수질 장기변동(2007년~2017년) 41
〈그림 3-2〉 북한강 삼봉지점에서의 엽록소-a, 체류시간 및 청평댐 방류수 변동(2007년~2017년) 42
〈그림 3-3〉 체류시간과 하수처리장... 44
〈그림 4-1〉 CE-QUAL-W2 모델에서의 생분해성 용존 유기물(Labile DOM)... 49
〈그림 4-2〉 CE-QUAL-W2 모델에서의 난분해성 용존 유기물(Refractory DOM)... 49
〈그림 4-3〉 CE-QUAL-W2 모델에서의 인산염인의 물질수지 흐름도 49
〈그림 4-4〉 CE-QUAL-W2 모델에서의 용존산소(DO) 물질수지 흐름도 50
〈그림 4-5〉 CE-QUAL-W2 모델에서의 식물플랑크톤의 물질수지 흐름도 50
〈그림 4-6〉 팔당호 모델 격자구조 구성(좌: 팔당호 수체모형 격자구성도, 우:... 52
〈그림 4-7〉 팔당호 모델격자 구성(수직격자 구성도) 52
〈그림 4-8〉 묵현천의 SS 농도 변화 55
〈그림 4-9〉 묵현천의 TP 농도 변화 56
〈그림 4-10〉 묵현천의 TOC 농도 변화 56
〈그림 4-11〉 팔당호 댐 앞 지점 수위의 모델 보정 및 검증결과 58
〈그림 4-12〉 팔당호 표층 수온의 모델 보정결과... 59
〈그림 4-13〉 팔당호 표층 DO의 모델 보정결과... 59
〈그림 4-14〉 팔당호 표층 SS의 모델 보정결과... 59
〈그림 4-15〉 팔당호 표층 TOC의 모델 보정결과... 59
〈그림 4-16〉 팔당호 표층 T-N의 모델 보정결과... 60
〈그림 4-17〉 팔당호 표층 T-P의 모델 보정결과... 60
〈그림 4-18〉 팔당호 표충 엽록소-a의 모델 보정결과... 60
〈그림 4-19〉 팔당호 내 북한강구간 삼봉지점의 수질항목별... 61
〈그림 4-20〉 북한강 삼봉지점의 체류시간 모의결과와 강우량 변동 비교(2011년~2016년) 64
〈그림 4-21〉 북한강 삼봉지점의 체류시간 모의결과와 청평댐 일 방류량 변동 비교(2011년~2016년) 64
〈그림 4-22〉 팔당호 내 북한강구간에서 체류시간의 수평·수직적 분포 모의결과(날짜: 2012년 7월 20일) 66
〈그림 4-23〉 팔당호 내 북한강구간에서 체류시간의 수평·수직적 분포 모의결과(날짜: 2015년 8월 15일) 67
〈그림 4-24〉 북한강구간 삼봉지점의 일 체류시간 모의결과와 청평댐 일방류량 변동 비교... 68
〈그림 4-25〉 청평댐 방류량과 북한강구간 삼봉지점의 일 체류시간 모의결과 비교 68
〈그림 4-26〉 청평댐 방류량과 북한강구간 삼봉지점의 엽록소-a 농도 비교 69
〈그림 4-27〉 북한강 삼봉지점의 일 체류시간과 엽록소-a 농도 모의결과 비교(2013년~2014년) 70
〈그림 4-28〉 청평댐 방류수의 엽록소-a 농도와 묵현천 및 북한강 삼봉지점의 엽록소-a 농도 비교 71
〈그림 4-29〉 녹조제거선 신문보도 내용 및 특장점 73
〈그림 4-30〉 청평댐 방류수의 조류저감 효율에 따른 북한강 삼봉지점의 엽록소-a 농도 변화 74
〈그림 4-31〉 청평댐 방류수의 조류저감 효율에 따른 북한강 삼봉지점의... 74
〈그림 4-32〉 청평댐 방류수(청평지점)와 청평댐 중층과 심층의 엽록소-a 농도의 변화 75
〈그림 4-33〉 청평댐 방류구 위치 변경에 따른 북한강 삼봉지점 엽록소-a 농도 변화 75
〈그림 4-34〉 청평댐 방류구 위치변경 시나리오에 따른 팔당호 조류(Algae) 농도 모의결과 76
〈그림 4-35〉 청평댐 방류량 변동과 북한강 삼봉지점의 엽록소-a 농도 변화 및 시나리오 3의... 77
〈그림 4-36〉 청평댐 방류량 증가에 따른 북한강 삼봉지점의 엽록소-a 농도 및... 78
〈그림 4-37〉 화도1 하수처리장 방류수의 총인(T-P) 농도 시간 변화 79
〈그림 4-38〉 하수처리장 방류수의 총인 고도처리 실시에 따른 T-P농도 모의결과 81
〈그림 4-39〉 하수처리장 방류수의 총인 고도처리 실시에 따른 북한강구간 삼봉지점의... 81