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표제지
제출문
목차
제1장 서론 12
제1절 연구 배경 및 필요성 13
제2절 연구 목표 및 내용 17
제3절 기대효과 및 활용방안 18
제2장 수장기, 합리화계획상의 농업용수 산정방법 분석 21
제1절 국내 관련 문헌조사 및 수집 22
1.1. 수자원장기종합계획(2001~2020)(국토부, 2016) 22
1.2. 농어촌용수이용합리화계획(2015~2024)(농식품부, 2014) 26
1.3. 전국유역조사(국토부, 2017) 29
1.4. 기타 용수 수요량 및 공급량 산정 관련 문헌 29
제2절 문헌분석을 통한 국내 농업용수 산정방법 분석 31
2.1. 농업용수 수요량 산정 31
2.2. 논용수 수요량 산정 방법 38
2.3. 밭용수 수요량 산정 방법 46
2.4. HOMWRS를 이용한 농업용수 수요량 산정 53
2.5. 농업용수 공급량 산정 방법 55
제3장 국제데이터(FAO, OECD)의 농업용수 산정 방법 분석 60
제1절 국외 관련 문헌조사 및 수집 62
1.1. FAO(Food and Agriculture Organization of the United Nations) 62
1.2. OECD(Organization for Economic Cooperation and Development) 65
1.3. 기타 국외의 농업수자원 수요·공급량 산정기법 관련 문헌 68
제2절 문헌분석을 통한 국외 농업용수 산정방법 분석 70
2.1. FAO-paper56(1998) 「Irrigation and drainage」 70
제4장 농업수자원 산정방법의 차이점 분석 및 개선안 도출 75
제1절 국내외 농업용수 산정방법 차이점 분석 77
1.1. 수요량 추정을 위한 증발산량 산정 방법 77
1.2. 관개필요수량 비율(관개효율) 고려 80
제2절 비교분석을 통한 농업용수 산정방법 개선점 도출 82
제5장 현황분석을 위한 농업수자원 데이터 수집 및 분석 85
제1절 농업수자원 분석을 위한 활용 가능자료 현황 조사 87
제2절 국내 농업수자원 이용현황 및 기존 분석자료 검토 92
2.1. 농업용수 수요량 추정 92
2.2. 농업용수 공급량 추정 98
제6장 기존 농업수자원 현황 분석방법 검토 및 문제점 도출 101
제1절 기존 농업용수 분석방법의 문제점 도출 103
1.1. 농업용수 수요량 산정방법의 문제점 103
1.2. 농업용수 공급량 산정방법의 문제점 111
1.3. 기술적인 문제점 113
1.4. 수장기와 합리화계획의 농업용수 산정방법론 차이 117
제2절 기존 및 신규 공급량 산정방법 비교를 통한 적정성 검토 119
2.1. 농업용수 수요량 산정방법 개선안 도출 119
2.2. 농업용수 공급량 산정방법 개선안 도출 129
제7장 농업수자원 공급량 산정방법 도출 133
제1절 관개시설을 고려한 대표 시험지구 선정 135
1.1. 대표 시험지구 선정 135
1.2. 시험지구 현황 및 기초자료 137
제2절 물 관리 방식에 따른 시설별 공급량 산정방법 제시 142
2.1. 수요량 산정 방법 분석 142
2.2. 공급량 산정 방법 분석 171
2.3. 수요/공급량 산정 방법 개선을 위한 제언 216
제8장 종합 결론 224
참고문헌 230
판권기 233
[표 1.1] 경지면적과 경지이용률 전망(한국농촌경제연구원, 2016) 16
[표 2.1] 수자원장기종합계획 기조 및 기본 목표(국토부, 2016) 24
[표 2.2] 농어촌용수이용합리화계획 추진경과(농식품부, 2014) 26
[표 2.3] 수계단위 대권역, 중권역, 용수구역 현황 27
[표 2.4] 수요량 산정 시나리오별 주요 지표 내용(국토부, 2016) 33
[표 2.5] 경지면적 전망(국토부, 2016) 33
[표 2.6] 계획 수리답률(국토부, 2016) 34
[표 2.7] 밭 기반정비 대상면적(국토부, 2016) 34
[표 2.8] 밭 시설재배 및 과수작물 재배면적(국토부, 2016) 34
[표 2.9] 논면적 변화 추이(농식품부, 2014) 35
[표 2.10] 밭면적 변화 추이(농식품부, 2014) 36
[표 2.11] 수계별 밭면적 변화 전망(농식품부, 2014) 36
[표 2.12] 논용수 수요량 산정방법(국토부, 2017) 41
[표 2.13] 논의 작부시기(한국농어촌공사, 2010) 42
[표 2.14] 논벼의 작물계수(농림부, 1999) 42
[표 2.15] 수로구조별 기준손실율(농업생산기반정비사업계획설계기준, 농림부, 1999) 42
[표 2.16] 밭용수 수요량 산정방법(국토부, 2017) 49
[표 2.17] 밭작물의 작물계수(FAO, 1998) 51
[표 2.18] 밭의 작부시기(한국농어촌공사, 2010) 52
[표 2.19] 스프링클러의 관개효율(농림부, 1999a) 52
[표 2.20] 밭작물의 다목적 용수량(농림부, 1999a) 52
[표 2.21] 시설별 논용수 공급현황(농식품부, 2014) 59
[표 3.1] 국가별 관개용수 소요량(FAO Data base-AQUASTAT, 1993-2015) 63
[표 3.2] 국가별 관개 지역규모(FAO Data base-AQUASTAT, 1993-2015) 64
[표 3.3] Agricultural water use(OECD, 2009) 66
[표 4.1] 농업용수 수요량 추정방법 78
[표 4.2] Penman-Monteith 사용시 벼 작물계수(FAO, 1988) 79
[표 4.3] 주요 대륙 나라별 관개필요수량비율 등(FAO, 2016) 81
[표 5.1] HOMWRS 필요수량 산정 입력자료 조사 88
[표 5.2] 농업수자원 분석을 위한 활용가능자료 현황 89
[표 5.3] 농업용수 수요량 산정 방안 90
[표 5.4] 조사 인자 및 자료 수집 기관 91
[표 5.5] 2020년 수계별 논밭용수 수요량(국토부, 2016) 92
[표 5.6] 재배방식별 논용수 수요량 변화전망(국토부, 2016) 93
[표 5.7] 시나리오별 논용수 수요량 변화전망(국토부, 2016) 93
[표 5.8] 재배방식별 밭용수 수요량 변화전망(국토부, 2016) 94
[표 5.9] 시나리오별 밭용수 수요량 변화전망(국토부, 2016) 94
[표 5.10] 수계별 농어촌용수 수요량(농식품부, 2014) 95
[표 5.11] 수계별 논용수 수요량 전망(농식품부, 2014) 96
[표 5.12] 수계별 밭용수 수요량 전망(농식품부, 2014) 96
[표 5.13] 수계별 논밭용수 수요량 전망 비교 97
[표 5.14] 2020년 농업용수 수요량 및 공급량(국토부, 2016) 98
[표 5.15] 2020년 농업용수 물부족량(국토부, 2016) 98
[표 5.16] 시설별 논용수 공급현황(농식품부, 2014) 99
[표 5.17] 농어촌용수 물부족 전망 2024 100
[표 6.1] 기존의 논의 순별 작물계수(한국농어촌공사, 2010) 104
[표 6.2] 기존의 밭작물 순별 작물계수(한국농어촌공사, 2010) 105
[표 6.3] 기존 논 작부시기(한국농어촌공사, 2010) 106
[표 6.4] 일반적 송수손실률(농림부, 2004) 110
[표 6.5] GIS 자료 및 통계연보 자료에서의 관개면적 차이(양소열, 2016) 114
[표 6.6] 관개면적 추출 자료별 면적 비교(구성저수지 예시) 114
[표 6.7] 벼 생육단계별 작물 계수(2017a) 120
[표 6.8] 토성별 처리별 벼 생육단계별 작물계수(2017a) 121
[표 6.9] 밭작물 생육단계별 작물 계수(농진청, 2017c) 122
[표 6.10] 지역별 이앙기 표준 날짜(농진청, 2017b) 124
[표 6.11] 현재의 논 생육시기(예시) 125
[표 6.12] 기후변화가 벼 생육기간에 미치는 영향(이충근 등, 2011) 125
[표 7.1] 이동지구 저수지 현황 138
[표 7.2] 이동지구 양수장 현황 139
[표 7.3] 이동지구 유역 특성 139
[표 7.4] 이동지구 농업용수량 계측 현황 141
[표 7.5] 관개기 월 평균기온의 연도별 변화 152
[표 7.6] 기후변화에 따른 작부시기 변화 시나리오 154
[표 7.7] 작부시기 변화에 따른 필요수량 모의 결과 155
[표 7.8] 작부시기 변화에 따른 필요수량 최대치 및 최소치 발생 시나리오 157
[표 7.9] 연도별 수혜면적 변화 추이 163
[표 7.10] 연도별 필요수량 산정 결과 비교 165
[표 7.11] 농업용수 공급량 산정을 위한 적용 방법 173
[표 7.12] 연 유출량 계측 자료(국토부 수위관측소) 178
[표 7.13] 저수지 무효방류량 및 하류측 유역 유출량 모의 결과 179
[표 7.14] 유역단위 물수지 분석에 의한 공급량 추정 180
[표 7.15] 농업용 저수지 물수지 분석 결과(시나리오-1, 회귀율 0%) 183
[표 7.16] 농업용 저수지 물수지 분석 결과(시나리오-2, 회귀율 15%) 185
[표 7.17] 농업용 저수지 물수지 분석 결과(시나리오-3, 회귀율 35%) 187
[표 7.18] 회귀율 변화 시나리오에 따른 물수지 분석 결과 189
[표 7.19] 수원공별 물수지 분석 결과 192
[표 7.20] 물수지 분석 방법에 따른 회귀율 시나리오별 공급량 산정 결과 195
[표 7.21] 이동시점 연도별 관개 회수(농식품부, 2011) 201
[표 7.22] 이동시점 연도별 관개 시간(농식품부, 2011) 201
[표 7.23] 이동시점의 계측 공급량 자료 203
[표 7.24] 실측 공급량 기반의 수혜구역 단위면적당 공급량 204
[표 7.25] ①번 방법 및 ③번 방법에 의한 공급량의 비교 207
[표 7.26] ①번 방법 및 ③번 방법에 의한 단위면적당 공급량의 비교 207
[표 7.27] ②-1 번 방법 및 ③번 방법에 의한 공급량의 비교 209
[표 7.28] ②-1 번 방법 및 ③번 방법에 의한 단위면적당 공급량의 비교 210
[표 7.29] ②-2번 방법 및 ③번 방법에 의한 공급량의 비교 212
[표 7.30] ②-2번 방법 및 ③번 방법에 의한 단위면적당 공급량의 비교 213
[표 7.31] 공급량 산정 방법 및 전국 확대 적용 방안 제시 220
[표 7 32] 공급량 산정 방안 개선을 위한 향후 연구 방향 제시 223
[그림 1.1] 우리나라 가뭄빈도 분석 13
[그림 1.2] 농업가뭄 피해구역 현황 14
[그림 1.3] 전국 논·밭 면적 및 비율 변화 15
[그림 1.4] 계절별 강우량 추이 16
[그림 2.1] 수자원 관련계획 체계(수장기, 2001-2020)(국토부, 2016) 22
[그림 2.2] 전국 6개 대권역 설정 현황(국토부, 2016) 25
[그림 2.3] 농어촌용수구역 설정 현황(농식품부, 2014) 28
[그림 2.4] 논용수량 구성 39
[그림 2.5] 논용수 수요량 산정 흐름도(국교부, 2006) 40
[그림 2.6] 논의 단위용수량 산정단계(국토부, 2017) 41
[그림 2.7] 논에서의 증발산량 산정단계(국토부, 2017) 43
[그림 2.8] 일별 담수심추적법 산정단계(국토부, 2017) 45
[그림 2.9] 밭용수 수요량 산정 흐름도(국토부, 2006) 48
[그림 2.10] 밭의 단위용수량 산정단계(국토부, 2017) 49
[그림 2.11] 밭의 잠재증발산량 산정단계(국토부, 2017) 50
[그림 2.12] HOMWRS의 하위 모형간 연계도 54
[그림 2.13] 물 수급 전망 절차(국토부, 2016) 57
[그림 2.14] 이수종합계획 수립 절차(문장원 등, 2005) 58
[그림 3.1] Agricultural water use(OECD, 2009) 65
[그림 3.2] Projected total and agricultural water withdrawals in OECD... 67
[그림 3.3] Flowchart of calculation for agricultural water requirement-CROPWAT... 73
[그림 6.1] 연도별 논재배면적 및 쌀소비량 변화 107
[그림 6.2] 노후화 수로의 누수 109
[그림 6.3] 관개면적 추출을 위한 GIS 자료 및 항공사진(황한철 등, 2007) 115
[그림 6.4] 저수지 물수지 분석에 의한 공급량 및 실측 공급량 비교 116
[그림 6.5] 관개면적 추출을 위한 위성영상 활용(용담댐 유역 예시) 126
[그림 6.6] 저수지 물수지 분석에 의한 필요수량 산정 방법의 비교 127
[그림 6.7] 농업용수량 산정 신뢰성 제고를 위한 계측지점 설계(구암저수지 예시) 130
[그림 6.8] 회귀용수를 고려한 수요량 및 공급량 산정(구암저수지 예시) 131
[그림 7.1] 대표 시험지구 선정 136
[그림 7.2] 월별 강수량 변화 패턴(이천관측소) 146
[그림 7.3] 누적 강수량(이천관측소) 149
[그림 7.4] 월 강수량의 연도별 변화 패턴 149
[그림 7.5] 월별 평균기온 변화 패턴(이천관측소) 151
[그림 7.6] 월 평균기온의 연도별 변화 패턴 152
[그림 7.7] 작부시기 변화에 따른 필요수량 변화 모의 결과 156
[그림 7.8] 관개기 강수량과 필요수량과의 상관분석 159
[그림 7.9] 관개기 평균기온과 필요수량과의 상관분석 160
[그림 7.10] 연도별 토지피복도 162
[그림 7.11] 위성영상으로부터 추출한 연도별 경지면적 변화 추이 163
[그림 7.12] 필요수량 산정 결과(동일한 면적을 적용한 경우) 166
[그림 7.13] 필요수량 산정 결과(연도별 변화 면적을 적용한 경우) 167
[그림 7.14] 필요수량 산정 결과 비교 168
[그림 7.15] 경지면적 변화와 필요수량과의 상관 분석 169
[그림 7.16] 대상지구의 유역 네트워크 현황 176
[그림 7.17] 하류측 하천 유출량 178
[그림 7.18] 저수지 무효방류량 및 하류측 유역 유출량 179
[그림 7.19] 물수지 분석을 위한 유출량 및 무효방류량 모의 결과 180
[그림 7.20] 유역단위 물수지 분석에 의한 연단위 공급량 추정 181
[그림 7.21] 회귀율 변화에 따른 필요수량 모의 결과 190
[그림 7.22] 회귀율 변화에 따른 공급량 모의 결과 191
[그림 7.23] 수원공별 물수지 분석에 의한 회귀율 시나리오별 공급량 195
[그림 7.24] 물수지 분석 방법에 따른 회귀율 시나리오별 공급량 197
[그림 7.25] 대상지구 용수간선 현황 200
[그림 7.26] 진위간선의 이동시점 수위관측시설 202
[그림 7.27] 이동시점 수위-유량 관계식 202
[그림 7.28] 실측치 기반의 수혜구역 단위면적당 공급량 205
[그림 7.29] ①번 방법 (유역단위 물수지) 및 ③번 방법 (실측치 기반)에 의한... 208
[그림 7.30] ②-1번 방법 (유역단위 물수지) 및 ③번 방법 (실측치 기반)에... 211
[그림 7.31] ②-2번 방법 (유역단위 물수지) 및 ③번 방법 (실측치 기반)에... 214
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