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목차
I. 서론 21
제1절 연구배경 및 필요성 21
1. 유역 및 도시 물순환 개념 21
2. 정책적 필요성 24
3. 기술적 필요성 26
제2절 국내·외 동향 30
1. 국내·외 물순환 정책동향 30
2. 국내·외 물순환 기술동향 49
제3절 연구 목적 72
II. 연구내용 및 방법 73
제1절 연구내용 73
1. 물순환 중장기 목표설정을 위한 유역모델 구축 73
2. 모델 물순환 시나리오 분석 73
3. 중장기 물순환 관리목표 설정 방법 가이드라인 제시 74
제2절 연구방법 76
1. 물순환 중장기 목표설정을 위한 유역모델 구축 76
2. 모델 물순환 시나리오 분석 102
3. 낙동강수계 물순환 중장기 관리목표 설정 방법 103
III. 연구결과 및 고찰 107
제1절 유역모형 선정 및 모델 구축 107
1. 유역모형 선정 및 최신 유역정보를 반영한 유역모델 구축결과 107
2. 유역 모형 검·보정 결과 110
3. 연구대상지역의 물순환·비점오염 상태평가 결과 119
제2절 모델 시나리오 분석을 통한 유역의 물순환 구조 및 수질개선 효과 분석 129
1. 유역물순환 분석을 위한 시나리오 설정(내용없음) 15
2. 유역물순환 시나리오 분석 결과 129
제3절 낙동강수계 물순환 중장기 관리목표 설정 방법 마련 및 목표설정 145
1. 중권역 특성 분석 및 주요 중권역 선정 145
2. 낙동강수계 물순환 중장기 관리목표 설정 156
3. 낙동강수계 물순환 중장기 관리목표 설정(안) 마련 결과 163
IV. 결론 172
VI. 참고문헌 174
VII. 부록 : 중장기 물순환 관리목표 설정 가이드라인(안) 175
〈표 1-1〉 뉴욕시 우수관리를 위한 주요 예산 구성 33
〈표 1-2〉 대상 지역의 범위 37
〈표 1-3〉 국내 도시물순환 촉진정책 41
〈표 1-4〉 지역 맞춤형 대체수자원 확보 및 수자원다변화 43
〈표 1-5〉 가뭄대비 안정적 수원·수질 확보 및 수요관리체계 마련 43
〈표 1-6〉 LID 적용 확대를 통한 건전한 물순환 유도 44
〈표 1-7〉 수질·수생태계를 위한 환경·생태유량 확보 44
〈표 1-8〉 국내 관련제도 46
〈표 1-9〉 환경부 도시물순환 개선을 위한 조례(안) 주요내용 47
〈표 1-10〉 물순환 선도도시 시범사업 개요 49
〈표 1-11〉 국내 LID 기법 적용사례 및 특징 69
〈표 2-1〉 유역특성과 토지이용 특성에 따른 모형의 적용성(1) 77
〈표 2-2〉 유역특성과 토지이용 특성에 따른 모형의 적용성(2) 78
〈표 2-3〉 낙동강권역하천현황 80
〈표 2-4〉 낙동강권역 기초시설 현황 80
〈표 2-5〉 낙동강 중권역 개황 82
〈표 2-6〉 낙동강 중권역 대표지점 83
〈표 2-7〉 중권역 대표지점 BOD 수질 분석 84
〈표 2-8〉 중권역 대표지점 T-P 수질 분석 85
〈표 2-9〉 '14-'16 BOD, T-P 연도별 수질 현황 87
〈표 2-10〉 기준년도(2014년) 오염원 현황 88
〈표 2-11〉 기준년도(2014년) 생활계 오염원 88
〈표 2-12〉 기준년도(2014년) 축산계 사육현황 89
〈표 2-13〉 기준년도(2014년) 산업계 오염원 현황 90
〈표 2-14〉 기준년도(2014년) 토지계 오염원 현황 91
〈표 2-15〉 기준년도(2014년) 점·비점 오염물질 배출현황 93
〈표 2-16〉 수문자료 수집 96
〈표 2-17〉 매개변수 검·보정 평가기준 98
〈표 2-18〉 불투수면적 저감 시나리오 103
〈표 2-19〉 비점오염원 관리 종합대책의 계획 기관 및 단계별 대책 104
〈표 2-20〉 김해시 물순환 기본계획 단계별 목표 105
〈표 2-21〉 김해시 물순환 상태평가 및 목표설정 105
〈표 2-22〉 지자체 불투수면적 저감목표 분배 예시 106
〈표 3-1〉 검·보정 결과 118
〈표 3-2〉 낙동강유역 불투수면적률별 소권역 개수 120
〈표 3-3〉 낙동강유역 소권역별 불투수면적률 및 물순환율 현황 121
〈표 3-4〉 낙동강유역 소권역별 물순환율 산정 결과(연평균 강우조건) 126
〈표 3-5〉 불투수면적 시나리오에 따른 유황별 '08~'17년 평균유량 비교(CMS) 141
〈표 3-6〉 불투수면적 시나리오에 따른 유황별 '08~'17년 평균유량 비교 143
〈표 3-7〉 낙동강유역 주요 보호구역 현황 153
〈표 3-8〉 낙동강유역 자연증감을 고려한 소권역별 불투수면적률 현황 154
〈표 3-9〉 다양한 물순환 관리계획의 계획기간 157
〈표 3-10〉 낙동강 대권역관리계획 분야별 핵심전략 및 투자계획(안) 158
〈표 3-11〉 물순환 선도도시 마스터플랜 LID기법 적용 평균비용 159
〈표 3-12〉 소권역별 대권역계획 연계 저감목표 불투수면적 160
〈표 3-13〉 대권역계획 연계 소권역별 불투수면적 저감목표 및 저감가능량 161
〈표 3-14〉 시군구별 대권역계획 연계 저감목표 불투수면적 162
〈표 3-15〉 물순환 관리 목표설정에 따른 유황별 '08~'17년 평균유량 비교(CMS) 168
〈표 3-16〉 불투수면적 시나리오에 따른 유황별 '08~'17년 평균부하량 비교 169
〈표 3-17〉 중장기 물순환 관리목표(안) 170
〈표 3-18〉 시도별 중장기 물순환 관리목표 설정(안) 171
〈그림 1-1〉 물순환 변화 22
〈그림 1-2〉 전국 불투수면적률 시계열 변화 추이 25
〈그림 1-3〉 전국 불투수면적률 시계열 변화 추이 25
〈그림 1-4〉 물정책 패러다임 및 통합물관리 기대효과 26
〈그림 1-5〉 물순환 변화로 인한 문제 27
〈그림 1-6〉 유역상태와 불투수면적률과의 관계 28
〈그림 1-7〉 불투수면 증가에 따른 수환경 영향 28
〈그림 1-8〉 불투수면에 따른 물순환 변화 29
〈그림 1-9〉 불투수면적률에 따른 용존산소 농도 변화 30
〈그림 1-10〉 미국의 국가오염원배출감소시스템(NPDES) 32
〈그림 1-11〉 지속가능한 배수체계(SuDS)의 개념도 34
〈그림 1-12〉 물 순환 기본 계획 36
〈그림 1-13〉 PDCA 사이클 개념도 38
〈그림 1-14〉 물순환에 관한 계획의 여부와 그 대상영역 39
〈그림 1-15〉 함양된 지하수가 하류 유역에서 활용되는 사례... 39
〈그림 1-16〉 도시물순환 관리제도 도입을 위한 기관별 역할 47
〈그림 1-17〉 물순환 선도도시 개념도 48
〈그림 1-18〉 옥상녹화 적용 예 50
〈그림 1-19〉 유출저감효과 사례 51
〈그림 1-20〉 저영향개발 적용에 따른 편익분석 51
〈그림 1-21〉 미국의 빗물이용시설 사례 52
〈그림 1-22〉 리빙 스트리트 53
〈그림 1-23〉 37번가 그린웨이 및 쇼어뷰 다공성 도로 54
〈그림 1-24〉 메이플우드 몰 54
〈그림 1-25〉 로리 애비뉴 브릿지 및 지하 여과시스템 설치 55
〈그림 1-26〉 타겟 필드 및 빗물관리시스템 설치 55
〈그림 1-27〉 시카고 그린 테크놀로지 센터 56
〈그림 1-28〉 미시건 주 포드 루지 센터 57
〈그림 1-29〉 독일의 빗물이용시설 사례 58
〈그림 1-30〉 프랑크푸르트의 에코하우스 전경과 식물여과조 59
〈그림 1-31〉 Emscher Park의 선형 빗물침투저류시설 60
〈그림 1-32〉 Rummelsburg Bucht 내 도로변 빗물침투지 60
〈그림 1-33〉 일본 스미다구의 로지손 61
〈그림 1-34〉 히가시오미야 물순환 프로젝트 62
〈그림 1-35〉 수와도 공원도시 침투시설 조성 63
〈그림 1-36〉 빗물이용장치 63
〈그림 1-37〉 LID 요소기술(1) 64
〈그림 1-38〉 LID 요소기술(2) 65
〈그림 1-39〉 스타시티 빗물이용 사례 67
〈그림 1-40〉 관악구 빗물이용(빗물저금통) 사례 67
〈그림 1-41〉 원주시청사 빗물이용도 67
〈그림 1-42〉 식생체류지 구조 68
〈그림 1-43〉 나무여과상자 및 식물재배화분 68
〈그림 1-44〉 빗물관리 목표량 설정 시 기초자료 분석체계 70
〈그림 1-45〉 LID 기술요소 선정을 위한 기초조사 70
〈그림 1-46〉 LID 기술요소 선정기준 71
〈그림 1-47〉 유출매개변수 자동전처리 시스템 72
〈그림 2-1〉 중장기 물순환 관리목표 설정 연구 모식도 75
〈그림 2-2〉 낙동강 유역현황 79
〈그림 2-3〉 낙동강 중권역 현황도(22개) 81
〈그림 2-4〉 '14-'16 BOD, T-P 연도별 수질 현황 86
〈그림 2-5〉 2014년 점·비점오염물질 배출현황 92
〈그림 2-6〉 낙동강 표준유역 구분 94
〈그림 2-7〉 낙동강 HSPF 모형의 유역구분 및 모식도 95
〈그림 2-8〉 낙동강유역 티센망 분석 96
〈그림 2-9〉 하수처리장 WDM 구축자료 97
〈그림 2-10〉 General Method 개념도 100
〈그림 2-11〉 Perfect Prognosis 개념도 100
〈그림 2-12〉 Model Output Statistics 개념도 101
〈그림 2-13〉 물순환 관리목표 설정원칙(안) 106
〈그림 3-1〉 낙동강수계 유역별 HSPF 구축 108
〈그림 3-2〉 낙동강수계 유역별 HSPF 표준유역 연계도 109
〈그림 3-3〉 낙동강수계 HSPF 모의결과 및 실측치와 비교('08~'17) 113
〈그림 3-4〉 Perfect Prognosis 방법을 적용한 부하량과 모의결과의 비교 115
〈그림 3-5〉 Model Output Statistics 방법을 적용한 부하량과 모의결과의 비교 117
〈그림 3-6〉 중권역 및 소권역 불투수율 산정 결과 120
〈그림 3-7〉 낙동강수계 불투수면적률에 따른 물순환율 변화 124
〈그림 3-8〉 직접유출량(㎜/yr) 및 단위면적당 비점배출부하량(㎏/㎢/yr) 산정 결과 125
〈그림 3-9〉 물순환율 산정 결과(연평균 강우조건) 126
〈그림 3-10〉 낙동강수계 시나리오별 '17년 직접유출량 변화 130
〈그림 3-11〉 낙동강수계 시나리오별 '17년 비점배출부하량 변화 132
〈그림 3-12〉 낙동강수계 시나리오별 '17년 기저유출량 변화 133
〈그림 3-13〉 낙동강수계 중권역 시나리오별 물순환 구조개선 효과 분석(직접유출량) 134
〈그림 3-14〉 낙동강수계 중권역 시나리오별 물순환 구조개선 효과 분석(비점배출부히량) 135
〈그림 3-15〉 낙동강수계 중권역 시나리오별 물순환 구조개선 효과 분석(기저유출량) 136
〈그림 3-16〉 주요소권역 시나리오별 물순환 구조개선 효과 분석(직접유출량) 137
〈그림 3-17〉 주요소권역 시나리오별 물순환 구조개선 효과 분석(비점배출부하량) 138
〈그림 3-18〉 주요소권역 시나리오별 물순환 구조개선 효과 분석(기저유출량) 139
〈그림 3-19〉 주요지점 소권역 FDC(2008~2017) 결과 141
〈그림 3-20〉 주요지점 소권역 LDC(2008~2017) 결과 143
〈그림 3-21〉 안동댐, 임하댐, 안동댐하류 145
〈그림 3-22〉 내성천, 영강, 병성천, 낙동상주 146
〈그림 3-23〉 위천, 구미보, 감천, 강정고령보 147
〈그림 3-24〉 금호강, 회천, 창녕합천보 147
〈그림 3-25〉 합천댐, 황강 및 낙동창녕 148
〈그림 3-26〉 남강댐, 남강, 낙동밀양 149
〈그림 3-27〉 밀양강 및 낙동강하구언 149
〈그림 3-28〉 낙동강유역 대지 증가율(5년 평균) 150
〈그림 3-29〉 낙동강유역 불투수면적률 0-5% 대지 증가율(5년 평균) 151
〈그림 3-30〉 낙동강유역 불투수면적률 5-25% 대지 증가율(5년 평균) 151
〈그림 3-31〉 낙동강유역 불투수면적률 25% 이상 대지 증가율(5년 평균) 152
〈그림 3-32〉 낙동강 유역 불투수면적률 0-25%이내 지역 및 보호구역 현황 153
〈그림 3-33〉 중장기 불투수면적률 관리목표 설정(안)(불투수면적률) 163
〈그림 3-34〉 중장기 물순환율 관리목표 설정(안)(물순환율) 164
〈그림 3-35〉 시·도별 중장기 물순환 관리목표(안)(불투수면적률) 164
〈그림 3-36〉 주요 소권역별 관리목표 설정(안)에 따른 직접유출량 변화 165
〈그림 3-37〉 주요 소권역별 관리목표 설정(안)에 따른 비점배출부하량 변화 166
〈그림 3-38〉 주요 소권역별 관리목표 설정(안)에 따른 기저유출량 변화 167
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