농촌소유역 비점원오염 평가를 위한 HSPF 와 SWAT 모델의 검토

본 연구에서는 단일강우사상 모의가 가능한 HSPF, SWAT 모델을 이용해 밭작물에서의 적용가능한 볏짚지표피복 시나리오 적용에 따른 유출 저감 및 비점원오염 저감률을 분석하여 비구조적 최적관리기법으로 그에 따른 적용성을 평가하고자 하였다. 유역차원에서 모델링을 통한 볏짚지표피복효과를 분석하기 위해 HSPF, SWAT 모델에 2011년 6월 ∼8월까지 시간당 유출 및 수질 모의를 위한 검보정을 실시하여 적용성을 평가하였다. 그 결과 HSPF 모델은 각각 월별통계에 따른 적용성 분석으로 R2 (determination coefficient)는 0.62 ∼ 0.78, NSE (Nash-Sutcliffe model Efficiency)는 0.62 ∼ 0.76, sediment, T-N, T-P의 검보정기간동안의 평균 R2는 각각 0.72, 0.62, 0.63, NSE는 0.68, 0.60, 0.58로 나타났으며 SWAT 모델은 각각 월별 통계에 따른 적용성 분석으로 R2은 0.58 ∼ 0.89, NSE은 0.43 ∼ 0.81, sediment, T-N, T-P의 검보정기간동안의 평균 R2는 각각 0.54, 0.87, 0.64로 두 모델 모두 모의치와 실측치의 유출량은 유의성이 있는 것으로 나타났다. 시험포장에서 대조군으로 이루어진 볏짚지표피복 적용결과를 분석하여 평균 유출률 저감 및 비점원오염부하량 저감률을 산정하였다. 시험포장 결과 평균 유출률 저감 약 10.0 포인트에 따른 평균 비점원오염 저감률은 89.7 % ∼ 99.4 %를 나타냈다. 적용성 평가 후 9개의 강우event를 선정하여 밭에서의 평균 유출률 저감이 약 10.0포인트 나타날 때까지 INFILT 매개변수(HSPF), SOL_K 매개변수(SWAT)를 조절하여 유출저감 및 비점원오염저감효과를 분석한 결과 HSPF 모델에서 유출률저감 10.0 포인트를 나타내는 INFILT (high) 16.0 mm/hr값에 따른 sediment, T-N, T-P 각각의 평균 저감률은 87.2, 28.5, 75.6 %로 나타났으며 SWAT 모델에서 평균 유출률 저감 10.0 포인트일때 SOL_K high 111.2 mm/h값을 적용에 따른 sediment, T-N, T-P 각각의 평균 저감률은 80.0, 83.2, 78.7 %로 나타났다.