농업용 저수지 둑 높이기 사업 전후 수문 분석

Hydrological Analysis Before and After Embankment-Raising Project of Agricultural Reservoir Watershed: A Case Study of Suyang Reservoir

본 연구에서는 농업용 저수지의 둑높임 사업 전후를 고려한 수문 분석을 위해 수문모형(SWAT)을 선정하였다. 수양저수지를 포함하는 유역 출구인 송산 수위관측소의 유출량 자료가 있는 2015~2016년의 모형 검⋅보정을 실시하였다. 수양저수지는 댐 높이 13.5 m에서 15.1 m로 증고되었으며 총저수량은 7,472천 m3에서 11,926천 m3로 증가하였다. 모형 검증 결과 모형효율이 0.9로 나타났으며, 둑 높이기 사업 전(2001-2012)과 후(2014-2016)을 모의하여 사업 전⋅후의 수문요소(강우, 유출, 침투, 증발산, 침루, 토양수분, 지하수 증발, 지하수함양)별 결과를 정리하였다. 모델링 결과 사업 전(2001-2012) 평균 강수량 1,479.3 mm, 유출량 864.1 mm, 침투량 550.8 mm, 증발산량 584.2 mm, 지하수 함양량 165.0 mm, 사업 후(2014-2016) 평균 강수량 1290.4 mm, 유출량 678.0 mm, 침투량 494.0 mm, 증발산량 587.9 mm, 지하수 함양량 145.9 mm로 모의되었다. 사업 후 평년 이하의 강수량에도 농업용 저수지 운영에는 큰 영향을 미치지 않았던 것으로 나타났다. 둑 높이기 사업을 통한 저수량의 증가로 장래 물 부족과 이상가뭄 등에 대한 추가 용수 확보 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 향후 기후변화 시나리오 적용 등 장기적인 조사와 분석을 통해 적정 저수율 제시 등 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

We selected the SWAT hydrological model to analyze the hydrological changes before and after an embankment-raising project in agricultural reservoirs. The model was calibrated and validated from 2015 to 2016 using discharge data from the Songsan gauge station, which serves as a watershed outlet that includes the Suyang Reservoir. The dam height of Suyang Reservoir was raised from 13.5 m to 15.1 m, which resulted in a total storage capacity increase from 7.472 million cubic meters to 11.926 million cubic meters. The calibrated model demonstrates an efficiency of 0.9. Scenarios for pre- (2001-2012) and post-embankment raising (2014-2016) were simulated, and the results for various hydrological components (precipitation, runoff, infiltration, evapotranspiration, percolation, soil moisture, groundwater evaporation, and groundwater recharge) were summarized. The model results revealed average precipitation, runoff, infiltration, evapotranspiration, and groundwater recharge for the pre-embankment raising period (2001-2012) as 1,479.3 mm, 864.1 mm, 550.8 mm, 584.2 mm, and 165.0 mm, respectively. For the post-embankment raising period (2014-2016), the simulated values were 1,290.4 mm, 678.0 mm, 494.0 mm, 587.9 mm, and 145.9 mm, respectively. Below-average precipitation during the post-embankment raising period did not have a significant impact on the operation of the agricultural reservoir. The increased reservoir capacity through the embankment-raising project suggests the potential for additional water supply in the face of future water shortages and abnormal drought conditions. Additional research, including the determination of an appropriate water storage rate, will be necessary through long-term investigations and analyses, and climate change scenarios should be incorporated.