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목차

제1장 서론 24

제1절 연구의 배경 및 목적 24

1. 연구 배경 24

2. 연구 목적 25

제2절 연구의 범위 및 내용 25

1. 연구 범위 25

2. 연구 내용 26

제2장 수생태계 훼손하천 진단의 이해 28

제1절 수생태계 훼손하천 진단 28

1. 수생태계 훼손의 개념 28

2. 훼손하천 진단의 개념 28

3. 훼손하천 진단의 필요성 29

제2절 해외 훼손하천 진단시스템 및 진단 사례 30

1. 미국의 CADDIS(Casual Analysis/Diagnosis Decision Information System) 30

2. 호주의 Eco Evidence 33

3. 유럽의 AQEM & RBMP 연동 시스템 35

4. 해외 진단시스템 비교 및 평가 37

제3절 훼손하천 진단 절차 38

1단계 기초자료 조사 40

2단계 하천 수생태계 훼손판단 40

3단계 훼손구간 설정 40

4단계 훼손 유형화 41

5단계 개념적 훼손 모델의 설정 41

6단계 대상하천 본 조사 41

7단계 최종 훼손 모델 도출 및 훼손 진단 50

8단계 종합분석 및 하천 복원방향 제시 51

제3장 한강수계 수생태계 훼손원인 진단 대상하천 선정 54

제1절 한강수계 수생 태계 훼손하천 현황 54

1. 수생태계 건강성 조사 및 평가 결과를 활용한 한강수계 수생태계 훼손 판단 54

2. 한강수계 수생태계 훼손 현황 56

제2절 훼손원인 진단 대상하천 선정 59

1. 훼손원인 진단 대상하천 선정 62

2. 연차별 진단 대상하천 목록(안) 62

제4장 유역환경 변화에 따른 수문, 수질 및 수생태계 변동성 평가 64

제1절 수문·수질 및 하천환경과 수생태계 건강성 평가지수를 이용한 상호관계 분석 64

1. 수문·수질 및 하천환경과의 수생태 영향 분석 64

2. 환경변화에 따른 수생태 건강성 평가지수 연계 69

3. 유역환경 평가 및 변화 예측 76

제2절 유역 환경 예측결과와 평가지수 관계분석 77

1. 수질예측을 위한 유역 및 호소수질 모델 77

제5장 서곡천 수생태계 훼손하천 진단 및 관리방안 마련 98

제1절 기초자료 조사 98

1. 기초자료 조사 98

2. 서곡천 하천환경 종합 100

3. 참조하천의 선정 102

제2절 서곡천 수생태계 훼손 판단 104

제3절 훼손구간 설정 105

제4절 훼손 유형화 106

1. 서곡천 훼손 세부유형 판단 106

2. 서곡천 세부 훼손유형별 잠재적 훼손원인 106

제5절 서곡천 개념적 훼손 모델의 설정 109

제6절 본 조사 112

1. 조사 지점의 선정 112

2. 서곡천 본조사 결과 114

3. 계천(참조하천) 조사 결과 153

4. 서곡천 조사 결과 종합 158

제7절 최종 훼손 모델 도출 및 훼손 진단 161

1. 서곡천 공간적 동시성 분석 161

2. 주 훼손원인의 결정 162

3. 서곡천 최종 훼손 모델 도출 165

4. 서곡천 주 훼손원인 169

제8절 서곡천 수생태계 영향 평가 및 예측 171

1. 대상유역 수문 통합모형 구축 171

2. 기후 및 유역환경 시나리오 분석 185

3. 기후 및 유역환경 변화에 따른 수생태계 영향 평가 및 예측 201

제9절 서곡천 종합 분석 211

1. 유역환경 조사 및 진단 결과 211

2. 수생태 조사 및 진단 결과 212

3. 유역환경 변화 예측 결과 213

4. 종합 분석 220

제10절 서곡천 복원 및 관리 방안 225

1. 서곡천 복원 및 관리 방안 설정 기준 225

2. 서곡천 중점 복원 및 관리 방안 226

3. 서곡천 복원 및 관리 시 반영 사항 227

제6장 노곡천 수생태계 훼손하천 진단 및 관리방안 마련 236

제1절 기초자료 조사 236

1. 기초자료 조사 236

2. 노곡천 하천환경 종합 239

3. 참조하천의 선정 241

제2절 노곡천 수생태계 훼손 판단 243

제3절 훼손구간 설정 244

제4절 훼손 유형화 245

1. 노곡천 훼손 세부유형 판단 245

2. 노곡천 세부 훼손유형별 잠재적 훼손원인 246

제5절 노곡천 개념적 훼손 모델의 설정 248

제6절 본 조사 251

1. 조사 지점의 선정 251

2. 노곡천 본 조사 결과 253

3. 사기막천(참조하천) 조사 결과 283

4. 노곡천 조사 결과 종합 288

제7절 최종 훼손 모델 도출 및 훼손 진단 291

1. 노곡천 공간적 동시성 분석 291

2. 주 훼손원인의 결정 292

3. 노곡천 최종 훼손 모델 도출 296

4. 노곡천 주 훼손원인 300

제8절 노곡천 수생태계 영향 평가 및 예측 302

1. 대상유역 수문 통합모형 구축 302

2. 기후 및 유역환경 시나리오 분석 314

3. 기후 및 유역환경 변화에 따른 수생태계 영향 평가 및 예측 336

제9절 노곡천 종합분석 344

1. 훼손원인 진단 결과 344

2. 유역환경 변화 예측 결과 345

3. 종합 분석 346

제10절 노곡천 복원 및 관리 방안 351

1. 노곡천 복원 및 관리 우선 순위 제시 351

2. 노곡천 중점 복원 및 관리 방안 352

3. 노곡천 복원 및 관리 시 반영 사항 353

제7장 창의천 수생태계 훼손하천 진단 및 관리방안 마련 360

제1절 기초자료 조사 360

1. 기초자료 조사 360

2. 창의천 하천환경 종합 362

3. 참조하천의 선정 364

제2절 창의천 수생태계 훼손 판단 366

제3절 훼손구간 설정 367

제4절 훼손 유형화 368

1. 창의천 훼손 세부유형 판단 368

2. 창의천 세부 훼손유형별 잠재적 훼손원인 369

제5절 창의천 개념적 훼손 모델의 설정 371

제6절 본 조사 374

1. 조사지점의 선정 374

2. 창의천 본 조사 결과 376

3. 군업천(참조하천) 조사 결과 437

제7절 최종 훼손 모델 도출 및 훼손 진단 442

1. 창의천 공간적 동시성 분석 442

2. 창의천 시간적 동시성 분석 443

3. 주 훼손원인의 결정 446

3. 창의천 최종 훼손 모델 도출 450

4. 창의천 주 훼손원인 453

제8절 창의천 수생태계 영향 평가 및 예측 455

1. 대상유역 수문 통합모형 구축 455

2. 기후 및 유역환경 시나리오 분석 464

3. 기후 및 유역환경 변화에 따른 수생태계 영향 평가 및 예측 485

제9절 창의천 종합분석 494

1. 유역환경 조사 및 진단 결과 494

2. 수생태 조사 및 진단 결과 494

3. 유역환경 변화 예측 결과 495

4. 종합 분석 497

제10절 창의천 복원 및 관리 방안 500

1. 창의천 복원 및 관리 방안 설정 기준 500

2. 창의천 중점 복원 및 관리 방안 501

3. 창의천 복원 및 관리 시 반영 사항 502

제8장 결론 510

제1절 결론 510

제2절 조사연구결과 활용 방안 및 향후 계획 511

1. 조사연구결과 활용 방안 511

2. 향후 계획 512

제9장 참고문헌 516

제10장 부록 518

표 2-2-1. 해외 진단시스템 비교 분석 38

표 2-3-1. 훼손하천 진단 절차 39

표 2-3-2. XX천 지점 생태 경관 조사표 예시 45

표 2-3-3. XX천 소유역 특성 조사 결과 46

표 2-3-4. 유역 및 오염원 종합 평가 48

표 2-3-5. 서식처 연속성 종합 평가 기준 49

표 3-1-1. 한강수계 생물측정망 조사지점 수('16~'18) 54

표 3-1-2. 대상지 내 시·도별 훼손하천 현황 56

표 3-2-1. 한강수계 훼손하천 목록 59

표 3-2-2. 연차별 진단 대상하천 선정 기준 및 개수(안) 62

표 4-1-1. 환경인자와 수생태 간 상관분석을 위한 데이터 속성 선택 65

표 4-1-2. 개별 선택속성과 TDI 간 상관계수 분석 66

표 4-1-3. Random Forest 알고리즘에 의한 TDI 예측 모델 실행 결과 72

표 4-1-4. Random Forest 알고리즘에 의한 BMI 예측 모델 실행 결과 73

표 4-1-5. Random Forest 알고리즘에 의한 FAI 예측 모델 실행 결과 74

표 4-2-1. HSPF Application Modules 구성요소 85

표 4-2-2. 모델의 복잡도 91

표 5-1-1. 서곡천 수질 상태(2017년 수생태계 조사 및 평가결과) 99

표 5-1-2. 서곡천 생물측정망 조사지점별, 소유역 토지이용 비율 100

표 5-1-3. 서곡천 하천 및 유역 특성 101

표 5-1-4. 계천의 하천환경 특성 103

표 5-2-1. 서곡천 수생태계 훼손 판단 104

표 5-4-1. 기 조사 결과를 이용한 서곡천 세부 훼손 유형 및 판단 기준 106

표 5-4-2. 세부 훼손 유형별 잠재적 훼손원인의 도출 107

표 5-6-1. 서곡천 조사지점의 행정구역 및 위치(위·경도) 113

표 5-6-2. 서곡천 조사지점 별 소유역 현황 113

표 5-6-3. 서곡천 유역 및 인문사회 환경 종합평가 결과 115

표 5-6-4. 서곡천 소유역 유역환경 특성 종합 116

표 5-6-5. B서곡천1 소유역 특성 조사 결과 119

표 5-6-6. B서곡천1 지점 생태 경관 조사 결과 120

표 5-6-7. B매지천 소유역 특성 조사 결과 121

표 5-6-8. B매지천 지점 생태 경관 조사 결과 122

표 5-6-9. 서곡천 신규1 소유역 특성 조사 결과 123

표 5-6-10. 서곡천 신규1 지점 생태 경관 조사 결과 124

표 5-6-11. 서곡천 신규2 소유역 특성 조사 결과 125

표 5-6-12. 서곡천 신규2 지점 생태 경관 조사 결과 126

표 5-6-13. 서곡천 신규3 소유역 특성 조사 결과 127

표 5-6-14. 서곡천 신규3 지점 생태 경관 조사 결과 128

표 5-6-15. 서곡천 신규4 소유역 특성 조사 결과 129

표 5-6-16. 서곡천 신규4 지점 생태 경관 조사 결과 130

표 5-6-17. 서곡천 신규5 소유역 특성 조사 결과 131

표 5-6-18. 서곡천 신규5 지점 생태 경관 조사 결과 132

표 5-6-19. 서곡천 신규6 소유역 특성 조사 결과 133

표 5-6-20. 서곡천 신규6 지점 생태 경관 조사 결과 134

표 5-6-21. 서곡천 생물분야 분석 평가 136

표 5-6-22. 서곡천 생물분야 분석 평가(계속) 137

표 5-6-23. 서곡천의 생물분야별 우점종 139

표 5-6-24. 서곡천의 생물분야별 우점종 140

표 5-6-25. 서곡천의 서식처 및 수변환경 평가 149

표 5-6-26. 서곡천의 서식처 및 수변환경 평가(계속) 150

표 5-6-27. 계천 수서 생물군 세부 특성과 서식처 및 수변환경 평가 154

표 5-6-28. 계천의 생물분야별 우점종 155

표 5-7-1. 서곡천 조사지점들간(상류, 하류, 유입천) 주요 항목의 공간적 비교 161

표 5-7-2. 하천 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가(생물측정망) 결과에 의한 백분위 기준 참조하천과 훼손하천의 잠재적 훼손원인 결과 값 비교 162

표 5-7-3. 서곡천 조사구간의 부착돌말에 의한 생물학적 훼손 유형 및 주 원인 170

표 5-8-1. 서곡천 토지이용분석결과 172

표 5-8-2. 유역-수질모델 구축을 위한 입력자료 173

표 5-8-3. 서곡천 기상관측소 현황 173

표 5-8-4. 기상자료 입력단위 173

표 5-8-5. 서곡천 환경기초시설 현황 174

표 5-8-6. 유역모형(RCH4) 유출량 보·검증에 따른 모형효율 평가 178

표 5-8-7. 서곡천 유역모형 수질 보검증에 따른 모형효율 평가 180

표 5-8-8. 농촌용수종합정보시스템(RAWRIS) 매지저수지 모니터링 결과 182

표 5-8-9. 호소수질모형 보·검증에 따른 모형효율 평가 183

표 5-8-10. 시나리오 종류별 CO₂기준 농도 185

표 5-8-11. RCP 시나리오와 SRES 시나리오 비교 185

표 5-8-12. 기후변화 시나리오 강우량 및 강우일수 187

표 5-8-13. 서곡천유역 소유역별 발생유량 산정결과 189

표 5-8-14. 서곡천유역 소유역별 BOD 발생부하량 산정결과 190

표 5-8-15. 서곡천유역 소유역별 T-N 발생부하량 산정결과 191

표 5-8-16. 서곡천유역 소유역별 T-P 발생부하량 산정결과 192

표 5-8-17. 서곡천유역 소유역별 BOD 배출부하량 산정결과 194

표 5-8-18. 서곡천유역 소유역별 T-N 배 출부하량 산정결과 195

표 5-8-19. 서곡천유역 소유역별 T-P 배 출부하량 산정결과 196

표 5-8-20. 서곡천유역 장래 수질 예측 시나리오 구성 201

표 5-8-21. 서곡천 유역 시나리오1 적용 결과 202

표 5-8-22. 서곡천 유역 시나리오2 적용 결과 203

표 5-8-23. 매지저수지 수질예측결과 205

표 5-8-24. 물환경정보시스템 생물측정망 결과 207

표 5-8-25. 서곡천 환경변화에 따른 수생태 건강성 평가지수 예측결과 210

표 5-9-1. 서곡천 유역 인근 장래개발사업 211

표 5-9-2. 측정지점의 해당 소유역 구간별 배출부하량 비중 215

표 5-9-3. 측정지점의 해당 소유역별 부하량 증가 전망 215

표 5-9-4. 사업시행에 따른 부하량 변화 218

표 5-9-5. 측정지점의 해당 소유역 구간별 배출부하량 비중 219

표 5-9-6. 서곡천 종합분석표 222

표 5-10-1. 서곡천 복원 및 관리 우선 순위 225

표 5-10-2. 저수지 유역(강원도 원주시 홍업면 매지리) 물사용량 현황 226

표 5-10-3. 서곡천, 매지천 하천기본계획 구간 233

표 5-10-4. 연평균강우량 및 수자원 부존량 233

표 5-10-5. 서곡천, 매지천의 기본홍수량, 계획홍수량, 계획홍수위, 계획하폭 234

표 6-1-1. 노곡천(2017년 수생태계 조사 및 평가 결과) 237

표 6-1-2. 노곡천 생물측정망 조사지점 별, 소유역 토지이용 비율 238

표 6-1-3. 노곡천 하천 및 유역 특성 240

표 6-1-4. 사기막천 하천환경 특성 242

표 6-2-1. 노곡천 수생 태계 훼손 판단 243

표 6-4-1. 기 조사 결과를 이용한 노곡천 세부 훼손 유형 및 판단 기준 245

표 6-4-2. 세부 훼손 유형별 잠재적 훼손원인의 도출 246

표 6-6-1. 노곡천 조사지점의 행정구역 및 위치(위·경도) 252

표 6-6-2. 노곡천 조사지점 별 소유역 현황 252

표 6-6-3. 노곡천 유역 및 인문사회 환경 종합평가 결과 255

표 6-6-4. 노곡천 소유역 유역환경 특성 종합 256

표 6-6-5. B노곡천A1 소유역 특성 조사 결과 259

표 6-6-6. B노곡천A1 지점 생태 경관 조사 결과 260

표 6-6-7. B노곡천A2 소유역 특성 조사 결과 261

표 6-6-8. B노곡천A2 지점 생태 경관 조사 결과 262

표 6-6-9. 신규1 소유역 특성 조사 결과 263

표 6-6-10. 신규1 지점 생태 경관 조사 결과 264

표 6-6-11. 신규2 소유역 특성 조사 결과 265

표 6-6-12. 신규2 지점 생태 경관 조사 결과 266

표 6-6-13. 신규3 소유역 특성 조사 결과 267

표 6-6-14. 신규3 지점 생태 경관 조사 결과 268

표 6-6-15. 신규4 소유역 특성 조사 결과 269

표 6-6-16. 신규4 지점 생태 경관 조사 결과 270

표 6-6-17. 노곡천 수서 생물군 세부 특성 평가 272

표 6-6-18. 노곡천의 생물분야별 우점종 274

표 6-6-19. 노곡천의 서식처 및 수변환경 평가 280

표 6-6-20. 사기막천 수서 생물군 세부 특성과 서식처 및 수변환경 평가 284

표 6-6-21. 사기막천의 생물분야별 우점종 285

표 6-7-1. 노곡천 조사지점들간(상류, 하류, 유입천) 주요 항목의 공간적 비교 291

표 6-7-2. 하천 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가(생물측정망) 결과에 의한 백분위 기준 참조하천과 훼손하천의 잠재적 훼손원인 결과 값 비교 293

표 6-7-3. 노곡천 조사구간의 저서성 대형무척추동물에 의한 생물학적 훼손 유형 및 주 원인 301

표 6-8-1. 노곡천 토지이용 분석결과 303

표 6-8-2. 유역-수질모델 구축을 위한 입력자료 304

표 6-8-3. 기상관측소 현황 304

표 6-8-4. 기상자료 입력단위 304

표 6-8-5. 노곡천 환경기초시설 현황 306

표 6-8-6. 유역모형 유출량 보·검증에 따른 모형효율 평가 308

표 6-8-7. 노곡천 유역모형 수질 보검중에 따른 모형효율 평가 311

표 6-8-8. 시나리오 종류별 CO₂기준 농도 314

표 6-8-9. RCP 시나리오와 SRES 시나리오 비교 315

표 6-8-10. 기후변화 시나리오 강우량 및 강우일수(양평관측소) 317

표 6-8-11. 기후변화 시나리오 강우량 및 강우일수(이천관측소) 320

표 6-8-12. 노곡천유역 소유역별 발생 유량 산정결과 323

표 6-8-13. 노곡천유역 소유역별 BOD 발생부하량 산정결과 324

표 6-8-14. 노곡천유역 소유역별 T-N 발생부하량 산정결과 325

표 6-8-15. 노곡천유역 소유역별 T-P 발생부하량 산정결과 326

표 6-8-16. 노곡천유역 소유역별 BOD 배출부하량 산정결과 328

표 6-8-17. 노곡천유역 소유역별 T-N 배출부하량 산정결과 329

표 6-8-18. 노곡천유역 소유역별 T-P 배출부하량 산정결과 330

표 6-8-19. 노곡천 유역 장래 수질 예측 시나리오 구성 336

표 6-8-20. 노곡천 유역 시나리오1 적용 결과 337

표 6-8-21. 노곡천 유역 시나리오 2 적용 결과 338

표 6-8-22. 물환경정보시스템 생물측정망 결과 340

표 6-8-23. 노곡천 환경변화에 따른 수생태 건강성 평가지수 예측결과 343

표 6-9-1. 측정지점의 해당 소유역 구간별 배출부하량 비중 346

표 6-9-2. 측정지점의 해당 소유역별 부하량 증가 전망 346

표 6-9-3. 노곡천 종합분석표 348

표 6-10-1. 노곡천 복원 및 관리 우선 순위 351

표 7-1-1. 창의천 수질 상태(2017년 수생태계 조사 및 평가 결과) 360

표 7-1-2. 창의천 생물측정망 조사지점 토지이용 비율 361

표 7-1-3. 창의천 하천 및 유역 특성 363

표 7-1-4. 군업천의 하천환경 특성 365

표 7-2-1. 창의천 수생태계 훼손 판단 366

표 7-4-1. 기 조사 결과를 이용한 창의천 세부 훼손 유형 및 판단 기준 368

표 7-4-2. 세부 훼손 유형별 잠재적 훼손원인의 도출 369

표 7-6-1. 창의천 조사지점의 행정구역 및 위치(위 경도) 375

표 7-6-2. 창의천 조사지점 별 소유역 현황 375

표 7-6-3. 창의천 유역 및 인문사회 환경 종합평가 결과 378

표 7-6-3. 창의천 유역 및 인문사회 환경 종합평가 결과 (계속) 379

표 7-6-4. 창의천 소유역 유역환경 특성 종합 380

표 7-6-4. 창의천 소유역 유역환경 특성 종합 (계속) 381

표 7-6-5. B창의천 소유역 특성 조사 결과 384

표 7-6-6. B창의천 지점 생태 경관 조사 결과 385

표 7-6-7. 신규1 소유역 특성 조사 결과 386

표 7-6-8. 신규1 지점 생태 경관 조사 결과 387

표 7-6-9. 신규2 소유역 특성 조사 결과 388

표 7-6-10. 신규2 지점 생태 경관 조사 결과 389

표 7-6-11. 신규3 소유역 특성 조사 결과 390

표 7-6-12. 신규3 지점 생태 경관 조사 결과 391

표 7-6-13. 신규4 소유역 특성 조사 결과 392

표 7-6-14. 신규4 지점 생태 경관 조사 결과 393

표 7-6-15. 신규5 소유역 특성 조사 결과 394

표 7-6-16. 신규5 지점 생태 경관 조사 결과 395

표 7-6-17. 신규6 소유역 특성 조사 결과 396

표 7-6-18. 신규6 지점 생태 경관 조사 결과 397

표 7-6-19. 신규7 소유역 특성 조사 결과 398

표 7-6-20. 신규7 지점 생태 경관 조사 결과 399

표 7-6-21. 신규8 소유역 특성 조사 결과 400

표 7-6-22. 신규8 지점 생태 경관 조사 결과 401

표 7-6-23. 신규9 소유역 특성 조사 결과 402

표 7-6-24. 신규9 지점 생태 경관 조사 결과 403

표 7-6-25. 신규 10 소유역 특성 조사 결과 404

표 7-6-26. 신규 10 지점 생태 경관 조사 결과 405

표 7-6-27. 신규 11 소유역 특성 조사 결과 406

표 7-6-28. 신규 11 지점 생태 경관 조사 결과 407

표 7-6-29. 신규 12 소유역 특성 조사 결과 408

표 7-6-30. 신규 12 지점 생태 경관 조사 결과 409

표 7-6-31. 창의천 수서 생물군 세부 특성 평가 411

표 7-6-32. 창의천 수서 생물군 세부 특성 평가(계속) 412

표 7-6-33. 창의천 수서 생물군 세부 특성 평가(계속) 413

표 7-6-34. 창의천의 생물분야별 우점종 415

표 7-6-35. 창의천의 생물분야별 우점종(계속) 416

표 7-6-36. 창의천의 생물분야별 우점종(계속) 417

표 7-6-37. 창의천의 서식처 및 수변환경 평가 432

표 7-6-38. 창의천의 서식처 및 수변환경 평가 433

표 7-6-39. 창의천의 서식처 및 수변환경 평가 434

표 7-6-40. 군업천 수서 생물군 세부 특성과 서식처 및 수변환경 평가 438

표 7-6-41. 군업천의 생물분야별 우점종 439

표 7-7-1. 창의천 조사지점들간(상류, 하류) 주요 항목의 공간적 비교 442

표 7-7-2. 창의천 주요 항목의 시간적 비교 445

표 7-7-3. 하천 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가(생물측정망) 결과에 의한 백분위 기준 참조하천과 훼손하천의 잠재적 훼손원인 결과 값 비교 446

표 7-7-4. 창의천 조사구간의 어류에 의한 생물학적 훼손 유형 및 주 원인 454

표 7-8-1. 창의천 토지이용분석결과 456

표 7-8-2. 유역-수질모델 구축을 위한 입력자료 457

표 7-8-3. 기상관측소 현황 457

표 7-8-4. 기상자료 입력단위 457

표 7-8-5. 창의천 환경기초시설 현황 459

표 7-8-6. 창의천 유역모형 유출량 보·검증에 따른 모형효율 평가 461

표 7-8-7. 창의천 유역모형 수질 보검증에 따른 모형효율 평가 462

표 7-8-8. 시나리오 종류별 CO₂기준 농도 464

표 7-8-9. RCP 시나리오와 SRES 시나리오 비교 465

표 7-8-10. 기후변화 시나리오 강우량 및 강우일수(양평관측소) 467

표 7-8-11. 기후변화 시나리오 강우량 및 강우일수(춘천관측소) 469

표 7-8-12. 창의천 유역 소유역별 발생유량 산정결과 472

표 7-8-13. 창의천 유역 소유역별 BOD 발생부하량 산정결과 473

표 7-8-14. 창의천 유역 소유역별 T-N 발생부하량 산정결과 474

표 7-8-15. 창의천 유역 소유역별 T-P 발생부하량 산정결과 475

표 7-8-16. 창의천 유역 소유역별 BOD 배출부하량 산정결과 477

표 7-8-17. 창의천 유역 소유역별 T-N 배출부하량 산정결과 478

표 7-8-18. 창의천 유역 소유역별 T-P 배출부하량 산정결과 479

표 7-8-19. 창의천 유역 장래 수질 예측 시나리오 구성 485

표 7-8-20. 창의천 유역 시나리오 적용 결과 486

표 7-8-21. 창의천 유역 시나리오2 적용 결과 488

표 7-8-22. 물환경정보시스템 생물측정망 결과 490

표 7-8-23. 창의천 환경변화에 따른 수생태 건강성 평가지수 예측결과(1/2) 493

표 7-8-24. 창의천 환경변화에 따른 수생태 건강성 평가지수 예측결과(2/2) 493

표 7-9-1. 측정지점의 해당 소유역 구간별 배출부하량 비중 496

표 7-9-2. 측정지점의 해당 소유역별 부하량 증가 전망 496

표 7-9-3. 창의천 종합분석 표 498

표 7-10-1. 창의천 복원 및 관리 우선 순위 500

그림 2-1-1. 수생태계 훼손 진단 및 원인 분석을 포함한 하천 복원 사업 추진 체계 29

그림 2-2-1. CADDIS 시스템 1장 구성 요소 31

그림 2-2-2. CADDIS 시스템의 원인-반응 부분 구성 요소 32

그림 2-2-3. CADDIS 시스템 3장 구성 요소 32

그림 2-2-4. CADDIS 시스템 4장 구성 요소 33

그림 2-2-5. 호주 Eco evidence 프로그램의 단계별 구성 요소 34

그림 2-2-6. API에 기초하여 인에 의한 수계 영향 평가 지도 작성 예시 36

그림 2-3-1. 하천 표준 평면도 예시 43

그림 2-3-2. 하천 표준 단면도 예시 44

그림 2-3-6. 최종 훼손 모델 예시 51

그림 3-1-1. 한강수계 생물측정망 조사구간(일반 835개, 상시 72개) 55

그림 3-1-2. 한강수계 대상지 내 수생태계 훼손하천 현황(423개 중 107개 조사지점 훼손) 57

그림 3-1-3. 시·도별 훼손하천(지점) 및 생물군 훼손 분야 수 비율 58

그림 3-1-4. 중권역별, 시·군별 훼손하천(지점) 수 58

그림 4-1-1. Weka를 이용한 CFS 기법 적용 67

그림 4-1-2. Bagging을 이용하여 여러 개의 결정트리로 구성된 랜덤 포레스트를 학습하는 과정 69

그림 4-1-3. Radomized node optimization을 통한 학습과정 70

그림 4-1-4. 결정트리의 구조 71

그림 4-1-5. TDI 예측 모델 1차 재현성 검토 결과 72

그림 4-1-6. TDI 예측 모델 2차 재현성 검토 결과 72

그림 4-1-7. BMI 예측 모델 재현성 검토 결과 73

그림 4-1-8. FAI 예측 모델 재현성 검토 결과 74

그림 4-1-9. 학습횟수에 따른 수생태 건강성 평가지수 예측 모델 신뢰도 변화 분석결과 75

그림 4-1-10. 건강성 진단 예측 및 연계절차 76

그림 4-2-1. BASINS의 적용 흐름도 77

그림 4-2-2. BASINS의 구성요소 78

그림 4-2-3. National Environmental databases 구성요소 79

그림 4-2-4. BASINS Assessment tools 구성요소 79

그림 4-2-5. BASINS Utilities 구성요소 80

그림 4-2-6. BASINS Watershed Characterization Reports 81

그림 4-2-7. HSPF structure 구성요소 84

그림 4-2-8. PERLND module 구성요소 86

그림 4-2-9. IMPLND module 구성요소 87

그림 4-2-10. RCHRES module 구성요소 88

그림 4-2-11. RCHRES 물질 이동 흐름도 88

그림 4-2-12. WASP 모형의 구조 개념도 89

그림 4-2-13. WASP 모델의 구조 90

그림 4-2-14. WASP모델의 수질항목간 상호작용 91

그림 4-2-15. EFDC Hydrodynamic model의 흐름도 93

그림 4-2-16. EFDC모형의 수질변수 및 상호관계도 95

그림 5-1-1. 훼손하천(서곡천) 및 참조하천(계천) 위치 99

그림 5-1-2. 서곡천 소유역 및 생물측정망 지점 99

그림 5-3-1. 서곡천 훼손구간 105

그림 5-5-1. 서곡천의 '높은 운동성 돌말류 상대밀도'에 대한 훼손 모델 109

그림 5-5-2. 서곡천의 '높은 부영양성 돌말류 상대밀도'에 대한 훼손 모델 110

그림 5-5-3. 서곡천의 '낮은 민감성 돌말류 상대밀도'에 대한 훼손 모델 110

그림 5-5-4. 서곡천의 '높은 엽록소 농도'에 대한 훼손 모델 111

그림 5-6-1. 서곡천의 조사지점 선정 112

그림 5-6-2. 서식처 연속성 평가 종합 결과 117

그림 5-6-3. 유역 및 오염원 평가 종합 결과 117

그림 5-6-4. 소유역 유역환경 특성 조사 결과 118

그림 5-6-5. 서곡천 조사지점의 수생태계 건강성 평가 결과(TDI: 부착돌말지수, BMI: 저서동물 지수, FAI: 어류평가지수, HRI: 수변서식환경지수) 138

그림 5-6-6. 서곡천 신규4 지점의 전경 및 하상상태 141

그림 5-6-7. 서곡천 신규5 지점 전경 및 하상상태 142

그림 5-6-8. B서곡천1 지점의 전경 및 하상상태 143

그림 5-6-9. B매지천 지점의 전경 및 하상상태 144

그림 5-6-10. 매지천 신규6 지점의 전경 및 하상상태 145

그림 5-6-11. 서곡천 신규1 지점의 전경 및 하상상태 147

그림 5-6-12. 서곡천 신규2 지점의 전경 및 하상상태 147

그림 5-6-13. 서곡천 신규3 지점의 전경 및 하상상태 148

그림 5-6-14. 서곡천 분야별 종합평가 결과 151

그림 5-6-15. 서곡천 조사지점의 수질 및 하상 상태 152

그림 5-6-16. 계천의 수생태계 건강성 평가 결과 (TDI: 부착돌말지수, BMI: 저서동물지수, FAI: 어류평가지수, HRI: 수변서식환경지수) 155

그림 5-6-17. 계천 조사지점 전경 및 하상상태 157

그림 5-6-18. 서곡천 구간 분류 158

그림 5-6-19. 서곡천 하류 하상 상태 159

그림 5-7-1. 기존하천 수생태계 건강성 자료(생물측정망, 국립환경과학원) 백분위 기준 참조 하천과 훼손하천의 잠재적 훼손원인 결과값 분포 비교 163

그림 5-7-2. 기존하천 수생태계 건강성 자료(생물측정망, 국립환경과학원) 백분위 기준 참조 하천과 훼손하천의 잠재적 훼손원인 결과값 분포 비교 164

그림 5-7-3. 높은 부영양성 돌말류 상대밀도 훼손 유형의 최종 훼손 모델 165

그림 5-7-4. 낮은 민감성 돌말류 상대밀도 훼손 유형의 최종 훼손 모델 166

그림 5-7-5. 높은 운동성 돌말류 상대밀도 훼손 유형의 최종 훼손 모델 167

그림 5-7-6. 높은 엽록소 농도 훼손 유형의 최종 훼손 모델 168

그림 5-8-1. 대상지역 Delineation 및 토지이용분석 수행 171

그림 5-8-2. 유역모형 기상자료 입력결과 174

그림 5-8-3. 서곡천 유역 WinHSPF 구축 175

그림 5-8-4. 3차원 수리모형 EFDC 구축 176

그림 5-8-5. EFDC 모델 구축 176

그림 5-8-6. WASP 모형의 구축 177

그림 5-8-7. 호소수질모델 기상자료 입력결과 177

그림 5-8-8. 서곡천 유역모형(RC4)유출량 보검증 결과 179

그림 5-8-9. 서곡천 유역모형(RCH4)유출량 보검증 결과(R²) 179

그림 5-8-10. RCH4 (서곡천 하류) 보검증 결과 181

그림 5-8-11. 매지저수지 수질 보검증 결과(1/2) 183

그림 5-8-12. 매지저수지 수질 보검증 결과(2/2) 184

그림 5-8-13. 기후변화 시나리오 강우량 분석 186

그림 5-8-14. 기후변화 시나리오 기온분석 188

그림 5-8-15. 서곡천유역 총발생부하량 산정결과 193

그림 5-8-16. 서곡천유역 배출부하량 산정결과 197

그림 5-8-17. 소유역별 BOD 배출부하량 197

그림 5-8-18. 소유역별 T-N 배출부하량 198

그림 5-8-19. 소유역별 T-P 배출부하량 198

그림 5-8-20. 오염원별 BOD 배출부하량 199

그림 5-8-21. 오염원별 T-N 배출부하량 200

그림 5-8-22. 오염원별 T-P 배출부하량 200

그림 5-8-23. 시나리오1 적용 결과 202

그림 5-8-24. 시나리오2 적용 결과 204

그림 5-8-25. 매지저수지 장래 연간수질변화 205

그림 5-8-26. 매지저수지 장래 연평균수질 비교 206

그림 5-8-27. 매지저수지 장래 연최대수질 비교 207

그림 5-8-28. 생태지수모형 TDI 예측결과 208

그림 5-8-29. 서곡천 모니터링지점 TDI 장래예측결과 209

그림 5-9-1. 서곡천유역 장래개발사업 212

그림 5-9-2. 소유역별 배출부하량 214

그림 5-9-3. 소유역별 단위면적당 배출부하량 214

그림 5-9-4. 남원주역세권 개발 투자선도지구 기반시설계획 216

그림 5-9-5. 남원주역세권 개발 투자선도지구 우수유역도 217

그림 5-9-6. 매지(홍업)저수지 모의결과 219

그림 5-9-7. 서곡천 종합분석도 223

그림 5-9-8. 서곡천 중점관리구간 224

그림 5-10-1. 서곡천 내 잠재적 문제점 - 유로 227

그림 5-10-2. 인접하게 설치된 보 현황 228

그림 5-10-3. 신규6 지점 인근 과도한 하상 복원 현황 228

그림 5-10-4. 서곡천 내 잠재적 문제점 - 호안 229

그림 5-10-5. 식생 활착이 이루어지지 않아 노출된 돌망태 제방 230

그림 5-10-6. 하천으로 직접 유입되는 관거 시설(좌)과 농수로(우) 231

그림 5-10-7. 서곡천을 가로지르는 교량(좌)과 하천으로 유입되는 우수관(우) 231

그림 5-10-8. 서곡천 내 잠재적 문제점 - 식생 232

그림 6-1-1. 노곡천(훼손하천) 및 사기막천(참조하천) 위치 237

그림 6-1-2. 노곡천 소유역 및 생물측정망 지점 238

그림 6-3-1. 노곡천 훼손구간 244

그림 6-5-1. 노곡천의 '낮은 총 출현종수'에 대한 훼손 모델 248

그림 6-5-2. 노곡천의 '낮은 EPT종 총 개체수 비율'에 대한 훼손 모델 249

그림 6-5-3. 노곡천의 '주워먹는 무리의 높은 개체수 비율'에 대한 훼손 모델 249

그림 6-5-4. 노곡천의 '전체 개체수밀도에 대한 걸러먹는 무리 및 긁어먹는 무리의 낮은 개체수... 250

그림 6-6-1. 노곡천의 조사지점 선정 251

그림 6-6-2. 서식처 연속성 평가 종합 결과 257

그림 6-6-3. 유역 및 오염원 평가 종합 결과 257

그림 6-6-4. 소유역 유역환경 특성 조사 결과 258

그림 6-6-5. 노곡천 조사지점의 수생태계 건강성 평가 결과 273

그림 6-6-6. 저서성 대형무척추동물 훼손하천(노곡천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(B노곡천 A1 지점) 275

그림 6-6-7. 저서성 대형무척추동물 훼손하천(노곡천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(신규1 지점) 276

그림 6-6-8. 저서성 대형무척추동물 훼손하천(노곡천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(신규2 지점) 277

그림 6-6-9. 저서성 대형무척추동물 훼손하천(노곡천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(신규3 지점) 278

그림 6-6-10. 저서성 대형무척추동물 훼손하천(노곡천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(신규4 지점) 279

그림 6-6-11. 노곡천 분야별 종합평가 결과 281

그림 6-6-12. 노곡천 조사지점의 수질 및 하상 상태 282

그림 6-6-13. 사기막천의 수생태계 건강성 평가 결과 285

그림 6-6-14. 사기막천 전경 및 하상상태 287

그림 6-6-15. 노곡천 구간 분류 288

그림 6-7-1. 기존하천 수생태계 건강성 자료(생물측정망, 국립환경과학원) 백분위 기준 참조하천과... 294

그림 6-7-2. 기존하천 수생태계 건강성 자료(생물측정망, 국립환경과학원) 백분위 기준 참조하천과... 295

그림 6-7-3. 낮은 종 출현종수 훼손 유형의 최종 훼손 모델 296

그림 6-7-4. 낮은 EPT종 총 개체수 비율 훼손 유형의 최종 훼손 모델 297

그림 6-7-5. 주워먹는 무리의 높은 개체수 비율 훼손 유형의 최종 훼손 모델 298

그림 6-7-6. 걸러먹는 무리 및 긁어먹는 무리의 낮은 개체수 비율 훼손 유형의 최종 훼손... 299

그림 6-8-1. 대상지역 Delineation 및 토지이용분석 수행 302

그림 6-8-2. 유역모형 기상자료 입력결과(양평관측소) 305

그림 6-8-3. 유역모형 기상자료 입력결과(이천관측소) 305

그림 6-8-4. 노곡천 유역 WinHSPF 구축 306

그림 6-8-5. 곤지암천 하류 (RCH1) 유출량 보검증 결과 308

그림 6-8-6. 곤지암천 상류 (RCH16) 유출량 보검증 결과 308

그림 6-8-7. 노곡천 유역모형(RCH1) 유출량 보검증 결과(R²) 309

그림 6-8-8. 노곡천 유역모형(RCH16) 유출량 보검증 결과(R²) 309

그림 6-8-9. RCH1 (곤지암천 하류) 보검증 결과 312

그림 6-8-10. RCH16 (곤지암천 상류) 보검증 결과 313

그림 6-8-11. 기후변화 시나리오 강우량 분석(양평관측소) 316

그림 6-8-12. 기후변화 시나리오 강우량 분석(이천관측소) 319

그림 6-8-13. 기후변화 시나리오 기온분석(양평관측소) 321

그림 6-8-14. 기후변화 시나리오 기온분석(이천관측소) 322

그림 6-8-15. 노곡천유역 소유역별 T-P배출부하량 산정결과 327

그림 6-8-16. 노곡천유역 배출부하량 산정결과 331

그림 6-8-17. 소유역별 BOD 배출부하량 332

그림 6-8-18. 소유역별 T-N 배출부하량 333

그림 6-8-19. 소유역별 T-P 배출부하량 333

그림 6-8-20. 오염원별 BOD 배출부하량 334

그림 6-8-21. 오염원별 T-N 배출부하량 335

그림 6-8-22. 오염원별 T-P 배출부하량 335

그림 6-8-23. 시나리오 1 적용 결과 337

그림 6-8-24. 시나리오 2 적용 결과 339

그림 6-8-25. 생태지수모형 FAI 예측결과 340

그림 6-8-26. 노곡천 모니터링지점 BMI 장래예측결과 342

그림 6-9-1. 소유역별 배출부하량 345

그림 6-9-2. 소유역별 단위면적당 배출부하량 345

그림 6-9-3. 노곡천 종합분석도 349

그림 6-10-1. 노곡천 중점관리 구간 350

그림 6-10-2. 노곡천 내 잠재적 문제점 - 유로 353

그림 6-10-3. 보로 인한 하상 노출 354

그림 6-10-4. 노곡천 내 잠재적 문제점 - 호안 355

그림 6-10-5. 하천 인근에 적재되어 있는 비료(좌)와 주거지로 인해 훼손된 하천 호안(우) 356

그림 6-10-6. 노곡천 내 잠재적 문제점 - 식생 356

그림 6-10-7. 추곡 저수지 유역 내 산림 파편화 지역 (왼쪽 2009년, 오른쪽 2016년) 358

그림 6-10-8. 도척 저수지 유역 내 산사태 취약지역 358

그림 7-1-1. 창의천(훼손하천)과 군업천(참조하천) 위치 361

그림 7-1-2. 창의천 소유역 및 생물측정망 지점 361

그림 7-3-1. 창의천 훼손구간 367

그림 7-5-1. 창의천의 '높은 잡식성종 개체수 비율'에 대한 개념적 훼손 모델 371

그림 7-5-2. 창의천의 '낮은 국내종 개체수'에 대한 개념적 훼손 모델 372

그림 7-5-3. 창의천의 '낮은 치어 개체수'에 대한 개념적 훼손 모델 372

그림 7-5-4. 창의천의 '높은 우점종 개체수'에 대한 개념적 훼손 모델 373

그림 7-5-5. 창의천의 '어류부재'에 대한 개념적 훼손 모델 373

그림 7-6-1. 창의천의 조사지점 선정 374

그림 7-6-2. 서식처 연속성 평가 종합 결과 382

그림 7-6-3. 유역 및 오염원 평가 종합 결과 382

그림 7-6-4. 소유역 유역환경 특성 조사 결과 383

그림 7-6-5. 창의천 조사지점의 수생태계 건강성 평가 결과 (TDI: 부착돌말지수, BMI: 저서동물지수, FAI:... 414

그림 7-6-6. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(B창의천 지점) 419

그림 7-6-7. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규 1지점) 420

그림 7-6-8. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규 2지점) 421

그림 7-6-9. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규 3지점) 422

그림 7-6-10. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규4 지점) 423

그림 7-6-11. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규5 지점) 424

그림 7-6-12. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규6 지점) 425

그림 7-6-13. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규7 지점) 426

그림 7-6-14. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규8 지점) 427

그림 7-6-15. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규9 지점) 428

그림 7-6-16. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규10 지점) 429

그림 7-6-17. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규11 지점) 430

그림 7-6-18. 어류 훼손하천(창의천)의 훼손구간 전경 및 하상상태(창의천 신규12 지점) 431

그림 7-6-19. 창의천 조사지점의 수질 및 하상 상태 435

그림 7-6-20. 창의천 분야별 종합평가 결과 436

그림 7-6-21. 군업천의 수생태계 건강성 평가 결과 439

그림 7-6-22. 군업천 전경 및 하상상태 441

그림 7-7-1. 창의천 전경 및 하상상태 443

그림 7-7-2. 창의천 전경 및 하상상태 444

그림 7-7-3. 기존하천 수생태계 건강성 자료(생물측정망, 국립환경과학원) 백분위 기준... 448

그림 7-7-4. 기존하천 수생태계 건강성 자료(생물측정망, 국립환경과학원) 백분위 기준... 449

그림 7-7-5. 높은 잡식성종 개체수비율 훼손 유형의 최종 훼손 모델 450

그림 7-7-6. 높은 우점종 개체수비율 훼손 유형의 최종 훼손 모델 451

그림 7-7-7. 어류부재 훼손 유형의 최종 훼손 모델 452

그림 7-8-1. 대상지역 Delineation 및 토지이용분석 수행 455

그림 7-8-2. 유역모형 기상자료 입력결과(양평관측소) 458

그림 7-8-3. 유역모형 기상자료 입력결과(춘천관측소) 458

그림 7-8-4. 창의천 유역 WinHSPF 구축 459

그림 7-8-5. 창의천 유역모형(RCH31) 유출량 보검증 결과 461

그림 7-8-6. 창의천 유역모형(RCH17) 유출량 보검증 결과 461

그림 7-8-7. 창의천 유역(RCH17) 보검증 결과 463

그림 7-8-8. 기후변화 시나리오 강우량 분석(양평관측소) 466

그림 7-8-9. 기후변화 시나리오 강우량 분석(양평관측소) 468

그림 7-8-10. 기후변화 시나리오 기온분석 470

그림 7-8-11. 기후변화 시나리오 기온분석 471

그림 7-8-12. 창의천유역 총발생부하량 산정결과 476

그림 7-8-13. 창의천 유역 배출부하량 산정결과 480

그림 7-8-14. 소유역별 BOD 배출부하량 481

그림 7-8-15. 소유역별 T-N 배출부하량 482

그림 7-8-16. 소유역별 T-P 배출부하량 482

그림 7-8-17. 오염원별 BOD 배출부하량 483

그림 7-8-18. 오염원별 T-N 배출부하량 484

그림 7-8-19. 오염원별 T-P 배출부하량 484

그림 7-8-20. 시나리오 적용 결과 - 2017년기준 486

그림 7-8-21. 시나리오2 적용 결과 489

그림 7-8-22. 생태지수모형 FAI 예측결과 490

그림 7-8-23. 창의천 모니터링지점 FAI 장래예측결과(1/2) 491

그림 7-8-24. 창의천 모니터링지점 FAI 장래예측결과(2/2) 492

그림 7-9-1. 소유역별 배출부하량 495

그림 7-9-2. 소유역별 단위면적당 배출부하량 495

그림 7-9-3. 창의천 종합분석 499

그림 7-10-1. 창의천 내 잠재적 문제점 - 유로 502

그림 7-10-2. 보로 인한 정체 수역 하상 노출 503

그림 7-10-3. 창의천 내 잠재적 문제점 - 호안 504

그림 7-10-4. 공사 차량 접근을 위한 나대지(좌)와 하천에 직접적으로 유입되는 관거 시설(우) 505

그림 7-10-5. 식생 활착 여부 조사 필요 제방(좌)과 하천에 직접 유입되는 관거 시설(우) 505

그림 7-10-6. 하천과 인접한 농경지 506

그림 7-10-7. 창의천 내 잠재적 문제점 - 식생 507