기후, 지하수 취수 및 토지이용 변화의 건기 총유출량에 대한 영향

Abstract

본 연구는 SWAT모형을 이용하여 기상, 지하수 취수량, 토지이용 변화에 대한 건기 총유출량의 민감도를 제시하였으며 더 나아가 건기의 총 유출량을 추정하기 위해 건기 총강우량, 전 우기 총강우량, 평균 일 최대온도, 일평균 태양복사량과 같은 기상 변수들과 지하수 취수량 및 도시면적 비율을 이용하여 회귀식을 도출하였다. 도출된 식을 이용하여 기후변화에 대한 건기 총유출량 변화를 살펴보기 위하여 온도와 강우량의 변화에 대한 건기 총유출량의 변화율을 제시하였는데 기후변화로 인해 온도가 상승할 경우 건기의 총 유출량은 감소하는 것으로 나타났다. 지하수 취수량은 총 유출량과 관계가 높은데 반해 토지이용 변화는 산간유역인 대상유역의 경우 크게 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안된 식은 기저유출에 영향을 크게 미치는 강우와 기온 및 태양복사량을 포함하는 기상상태, 지하수 취수량, 도시면적 비율을 변수로 갖는 식이므로 기후변화를 비롯한 유역의 다양한 수문학적 변화에 대해 대상유역의 미래 건기의 수자원 확보량을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다. In this study, the effects of variability in climate, groundwater withdrawal, and landuse on dry-weather streamflows were investigated by input sensitivity analysis using SWAT (Soil and Water Assessment Tool). Since only dry-period precipitation and daily average solar radiation among climate variables have high correlation coefficients to total flow (TF), sensitivity analyses of those were conducted. Furthermore, an equation was derived from simulation results for 30 years by multiple regression analysis. It may be used to estimate effects of various climatic variations (precipitation during the dry period, precipitation during the previous wet period, solar radiation, and maximum temperature). If daily average maximum temperatures increase, TFs during the dry period will decrease. Sensitivities of groundwater withdrawal and landuse were also conducted. Similarly, groundwater withdrawals strongly affect streamflow during the dry period. However, landuse changes (increasing urbanization) within the forested watershed do not appear to significantly affect TF during the dry period. Finally, a combined equation was derived that describes the relationship between the total runoff during the dry period and the climate, groundwater withdrawal and urban area proportion. The proposed equation will be useful to predict the water availability during the dry period in the future since it is dependent upon changes of temperature, precipitation, solar radiation, urban area ratio, and groundwater withdrawal.