식생사주 역에서 지하수위와 토양수분의 현장 조사·분석

Abstract

국내 하천에서 사주 상 식생 활착 현상이 급속하게 진행되고 있다. 1960년대 산업화와 도시화 이전 우리나라 하천은 모래, 자갈이대부분인이른바 'White River (백사장하천)'이었으나, 1970년대이후댐건설, 하천정비등으로유황과유사이 송특성이 교란되어수변에 식생이번무하게 되는이른바 'Green River (식생하천)'가진행중이다. 본 연구는비조절하천사주 상 식생활착에 영향을 미치는 인자 중에서 수위, 수온, 강우, 토양수분, 토양입경 등의 상호연관성을 파악하고자하였다. 이를 위해 우리나라 모래하천인 내성천의 하류를 시험하천구간으로 선정하고, 289일간 모니터링 및 조사 분석을 실시하였다. 또한 과거로부터 현재까지 식생의 경년변화를 파악하기 위해 1970년부터 2009년까지의 항공사진을 분석하였다. 시험하천구간의 범위는 횡단길이 361m, 종단길이 약 2 km이다. 조사 분석 결과 내성천 시험하천구간은 지하수위가 하천수위보다 20~30 cm 가량 높게 나타나는 이득하천이었다. 지하수온은 일별, 계절별 차이가 <TEX>$5^{\circ}C$</TEX> 미만이었고, 하천수온은 식생활착이 본격적으로 시작되는 5월부터 <TEX>$10^{\circ}C$</TEX> 이하로 떨어지지 않았다. 토양수분의 영향인자는 하층은 지하수위, 상층은 강우이며, 상하층은 모두 토양입경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 토양수분측정지점 6곳의 지표면~지하 1m까지의 토양은 <TEX>$D_{50}$</TEX> 입경 0.07~1.37mm의 모래이며, 이 입경에서 가능한 모세관 높이는 약 14~43 cm 범위로 추정된다. 한편 비 조절하천인 시험하천구간의 40년간 공간분석 결과, 인위적인 하천교란과 가뭄은 식생활착을 촉진하며, 홍수로 인해 식생군락이 자주 소멸될 수 있음을 확인하였다. 1970년부터 식생의 크고 작은 활착과 소멸이 반복되고 있지만 현재의 식생면적은 과거에 비해 뚜렷하게 증가되어 있다. 식생면적은 시간에 따라 점진적으로 증가하고 있는 것으로 판단된다. Phenomenon of vegetation recruitment on the sand bar is drastically rising in the streams and rivers in Korea. In the 1960s prior to industrialization and urbanization, most of the streams were consisted of sands and gravels, what we call, 'White River'. Owing to dam construction, stream maintenance, etc. carried out since the '70s, the characteristic of flow duration and sediment transport have been disturbed resulting in the abundance of vegetation in the waterfront, that is, 'Green River' is under progress. This study purposed to identify the correlation among water level, water temperature, rainfall, soil moisture and soil texture out of the factors which give an effect on the vegetation recruitment on the sand bar of unregulated stream. To this purpose, this study selected the downstream of Naeseong Stream, one of sand rivers in Korea, as the river section for test and conducted the monitoring and analysis for 289 days. In addition, this study analyzed the aerial photos taken from 1970 to 2009 in order to identify the aged change in vegetation from the past to the present. The range of the tested river section was 361 m in transverse length and about 2 km in longitudinal length. According to the survey analysis, the tested river section in Naeseong Stream was a gaining river showing the higher underground-water level by 20~30 m compared to Stream water level. The difference in the underground water temperature was less than <TEX>$5^{\circ}C$</TEX> by day and season and the Stream temperature did not fall to <TEX>$10^{\circ}C$</TEX> and less from May when the vegetation germination begins in earnest. The impact factor on soil moisture was the underground water level in the lower layer and the rainfall in the upper layer and it was found that all the upper and lower layer were influenced by soil particle size. The soil from surface to 1 m-underground out of 6 soil moisture-measured points was sand with the <TEX>$D_{50}$</TEX> size of 0.07~1.37 mm and it's assumed that the capillary height possible in the particle size would reach around 14~43 cm. On the other hand, according to the result of space analysis on the tested river section of unregulated stream for 40 years, it was found that the artificial disturbance and drought promoted the vegetation recruitment and the flooding resulted in the frequency extinction of vegetation communities. Even though the small and large scales of recruitment and extinction in vegetation have been repeated since 1970, the present vegetation area increased clearly compared to the past. It's found that the vegetation area is gradually increasing over time.