KR20160044809A - Methods of classification for improving the water quality of rivers and prioritization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 하천의 수질을 체계적이고 객관적으로 평가할 수 있는 하천의 수질개선 평가 항목 및 지표를 개발하도록 한 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a grading method for prioritizing water quality improvement in a river, and more particularly, to a water quality improvement method and a water quality improvement method of a river that can develop a water quality improvement evaluation item and an indicator capable of systematically and objectively evaluating a water quality of a river And a grading method for improvement prioritization.
주지하는 바와 같이, 하천은 국토의 동맥으로서 국가 경제발전과 국민 복지향상을 위한 다양한 기능과 생물 서식처를 제공하는 하천환경기능 그리고 친수·문화 활동공간을 제공하는 친수·문화기능, 용수를 공급하는 이수기능, 홍수를 소통 시키는 치수기능 등을 가지고 있다. 이들 기능을 극대화하기 위해서는 기능 간 균형과 조화를 이룰 수 있도록 통합적으로 하천을 관리하는 것이 중요하다(김희근, 2011). 더불어 수자원확보와 수질관리가 주요 관심사로 대두되면서 수계 내 하천이나 호소의 수질개선을 위한 다양한 연구가 수행되고 있다.As is well known, rivers are the arteries of the country. They are the river environment that provides various functions and habitats for the national economic development and improvement of the welfare of the people, the water and cultural functions that provide the hydrophile and cultural activity space, Function, and dimension function to communicate flood. In order to maximize these functions, it is important to manage the rivers in an integrated manner so as to balance the functions and harmonize them (Kim, Hee-geun, 2011). In addition, as water resources and water quality management become major concerns, various studies are being conducted to improve water quality in rivers and lakes.
우리나라의 물환경 정책은 물환경관리 여건과 수요의 변화에 따라 빠르게 진화되어 왔다. 1990년 초반 독성물질 유출과 같은 대규모 오염사고에 대한 단편적인 사후 대책으로부터 출발하여 1990년 중반 이후 환경투자 증대를 위한 환경기초시설 확충과 유기오염 개선 등 상수원 수질개선을 목적으로 4대강 물관리 종합대책이 수립되면서 유역공동체를 중심으로 하는 사전 예방적 유역관리 정책으로 전환되었다. 하지만 상수원 보호를 목적으로 수질관리에 중점을 두었던 4대강 물관리종합대책은 연안지역이나 4대강을 제외한 기타 수계는 관리대상에서 제외되어 왔었다. 2006년 4대강 물관리종합대책의 계획기간(1998-2005)이 완료되면서 「수질 및 생태계 보전에 관한 법률」의 규정에 의하여 10개년 물환경관리기본계획(2006~2015)이 수립되었다(유경애, 2009). 그리고 물환경관리기본계획을 뒷받침하는 실행계획으로 생태적으로 건강한 하천환경관리체계를 마련하기 위한 생태하천 만들기 10년계획(2006~2015)이 수립되었다(환경부, 2007a). 하천의 환경적 중요성이 정부차원에서 논의되기 시작하여 이에 대한 연구가 진행중이나 하천 수질의 종합적 관리를 위한 연구는 미비한 편이다.Korea 's water environment policy has been rapidly evolving as the water environment management condition and demand change. Starting in the early 1990s with fragmentary post-measures against large-scale pollution accidents such as the outbreak of toxic substances, since the mid-1990s, with the aim of improving the water quality of the water supply, It was converted into a precautionary watershed management policy centering on the watershed community. However, the four major river management comprehensive measures which focused on water quality management for the purpose of protecting the water source have been excluded from the coastal area or other water systems excluding the four major rivers. After the completion of the plan for the comprehensive management of the 4 rivers in 2006 (1998-2005), the 10-year Water Environment Management Basic Plan (2006 ~ 2015) was established according to the "Water Quality and Ecosystem Conservation Act" 2009). In addition, a 10-year plan for the creation of an ecological stream (2006 ~ 2015) was set up to establish an ecologically healthy stream environmental management system as an implementation plan supporting the basic plan for water environment management (MOE, 2007a). Although the environmental importance of rivers has been discussed at the government level, studies on this issue have been underway, but there is little research for comprehensive management of river water quality.
정부는 4대강 물관리종합대책을 수립하고, 삭감시설을 확충하는 등의 노력을 하고 있다. 그렇지만 대부분의 지방자치단체에서는 대상 하천에 대한 정확한 진단이나 체계화된 방법이 아닌 지방자치단체의 지역적 특성이나 재정적인 측면에 의해 삭감시설이 설치되고 있어 시설에 대한 효과를 답보할 수 없는 실정이다. 실질적으로 수질개선이 필요한 하천을 선정하고 이를 개선하기 위한 구체적인 절차나 방법 등이 마련되어 있지 않는다. 그렇기 때문에 수질개선을 위해 오염원의 유입을 차단하거나 오염원의 저감 대책을 시급하게 시행해야 하는 하천이 오히려 우선순위에서 밀리는 현상이 발생하고 있다. 유역 내 오염원의 제어 및 하천의 수질 개선을 효과적으로 달성하기 위해서는 해당 하천유역을 정확히 진단하고, 개선이 필요한 하천유역을 선정하여 제한된 재정여건에서 선택과 집중을 통한 방법이 중요하다. 더불어 하천의 수질을 유지관리하기 위해서는 무엇보다도 체계적이고 정확한 하천의 평가가 이루어져야 하지만 현재 하천 수질 평가 지표들을 체계적으로 결합하지 못하고 있는 실정이다. 하천의 정확한 평가는 하천관리를 위한 기초단계일 뿐 아니라 오염된 하천의 수질을 개선하기 위한 우선순위 선정, 오염원에 따른 대책 방안 등 유용한 정보를 제공할 것이다. 따라서 하천을 관리하기 위하여 다양한 관점에서 과학적이고 체계적인 하천 평가에 대한 지표 및 지수화가 필요하며, 하천 수질개선의 우선순위를 결정하기 위한 등급화 기준을 마련할 필요가 있다.The government is making efforts to establish comprehensive measures for water management of four rivers and to expand the facilities for reduction. However, in most municipalities, reduction facilities are installed due to regional characteristics or financial aspects of local governments, rather than accurate diagnosis and systematic methods of target rivers. There are no specific procedures or methods for selecting and improving rivers that require substantial improvement in water quality. For this reason, rivers that are required to prevent inflow of pollutant sources or measures to reduce pollutants must be urgently implemented to improve water quality, rather than being given priority. In order to effectively control the pollutants in the watershed and improve the water quality of the rivers, it is important to accurately diagnose the river basins and to select river basins that need improvement and to select and concentrate on the limited financial conditions. In addition, to maintain and manage the quality of rivers, systematic and accurate river valuation must be done. Accurate assessment of rivers is not only a basic step for river management, but will also provide useful information such as prioritization to improve the quality of contaminated streams and measures to cope with pollution sources. Therefore, in order to manage rivers, it is necessary to provide indexes and indexes for scientific and systematic river valuation from various viewpoints, and it is necessary to establish a grading standard to determine the priority of stream water quality improvement.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 하천의 수질오염총량관리 계획과 연계하여 평가할 수 있도록 하며, 상기 평가를 평가 항목에 따른 지표 점수의 총합으로 하천의 수질을 등급화하여 수질을 평가하고, 평가 항목을 대상으로 각 지표별 복합 가중치를 이용한 전체 평가항목의 우선순위 방법을 도출함으로써, 향후 하천 수질개선 시 기초자료를 제공하며, 하천 수질개선사업의 우선순위를 산정할 수 있는 논리적 근거와 객관성을 마련하도록 한 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention allows evaluation in connection with the management plan for the total amount of water pollution of rivers, and evaluates the water quality by classifying the water quality of the river as the sum of the index scores according to the evaluation items , And the method of prioritizing the total evaluation items using composite weights for each of the evaluation items is provided. The basic data for improving the river water quality in the future is provided, and the logical basis for estimating the priority of the water quality improvement project The objective of this study is to provide a grading method for prioritizing water quality improvement of rivers that provide objectivity.
이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 방법은 하천의 오염수처리시설 종말처리시설 등과 같은 처리시설에서 처리되어 오염물질의 양을 의미하는 배출부하량과, 하천의 유량면적과, 상기 배출부하량의 쌍대평가를 위한 단위면적당 배출부하량의 밀도로 설정되어 구성되는 하천의 배출부하량 및 유역면적과 하천의 배출부하량밀도를 설정하는 단계(S100)와; 하천의 유량 및 수질과, 하천에 배출되는 오염물질이 어느특정수계에 도달하기전까지는 자정작용에 의해 분해되며, 상기 자정작용을 거친후 하천의 특정지점에 실제도달하는 오염물질의 양을 의미하는 유달부하량으로 설정되어 구성되는 유량 및 수질과 유달부하량을 설정하는 단계(S110)와; 하천의 수질환경기준을 중심으로 등급별로 설정되어 구성되는 하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하는 단계(S120)와; 하천의 수질개선 우선순위를 결정하는 상기 배출부하량, 상기 유역면적, 상기 배출부하량밀도, 상기 유량 및 수질과, 상기 유달부하량을 평가항목으로 선정하여 하천의 등급화하여 수질의 등급화 지표를 설정하는 하천의 등급화로 설정 및 등급화지표를 설정하는 단계(S130)로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method according to the present invention is carried out at a treatment facility such as a pollution water treatment facility end treatment facility of a river, so that the discharge load, which means the amount of pollutant, the flow area of the river, A step (S100) of setting the discharge load amount of the stream and the drainage load area density of the river, which are set and set to the density of the discharge load per unit area for the dual evaluation; Means the amount of pollutant which is decomposed by the action of the self-purification until the flow rate and the quality of the river and the pollutant discharged to the river reaches a certain water system, and reaches the specific point of the river after the above-mentioned self- A step (S110) of setting a flow rate, a water quality and a flow load amount which are set as a flow load amount; A step S120 of setting a river grading evaluation item indicator section configured and configured for each grade based on the water quality standard of the river; The grading index of the water quality is set by grading the river by selecting the discharge load, the watershed area, the discharge load density, the flow rate and the water quality, and the drought load, which determine the water quality improvement priority of the river, And a step (S130) of setting grading and grading indexes of the streams.
또한, 상기 유달부하량은 하천의 말단에서 측정한 수질의 BOD,COD,TOC,TN,TP,SS를 측정하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The damping load is measured by measuring BOD, COD, TOC, TN, TP and SS of the water quality measured at the end of the river.
또한, 상기 하천등급화 평가항목지표는 평균과 편차를 구한후 1~7점까지의 확률변수의 범위를 설정하고 상기 확률변수의 범위가 (-)값을 나타낸 구간은 히스토그램에서 7개구간으로 구분하여 각 구간별 정규분포의 확률범위를 수정하여 산정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the river grading evaluation item index is obtained by obtaining a mean and a deviation, and then sets a range of random variables ranging from 1 to 7, and a section in which the range of the random variable has a negative value is divided into seven sections in the histogram And the probability range of the normal distribution for each section is corrected.
또한, 하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하는 단계(S120)후, 하천의 수질개선 등급화 평가 및 하천의 수질개선에 대한 가중치를 부여하도록 설정되는 하천의 수질개선 등급화 평가 항목별에 대한 가중치를 설정하는 단계(S120a)로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, after step S120 of setting an index section of the river grading evaluation item, grading of the water quality improvement of the river, which is set to weight the river water quality grading evaluation and improvement of the river water quality, (Step S120a).
또한, 상기 하천의 수질 개선 등급화 평가 및 가중치 부여를 위한 설문조사시, 설문대상자는 하천에 대한 실무지식과 전문적인 경험 및 지식을 갖는 집단을 대상으로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the evaluation of grading of the river water quality and the questionnaire survey for weighting, the subject of the questionnaire is characterized by a group having practical knowledge and professional experience and knowledge on the river.
본 발명은 하천의 수질오염총량관리 계획과 연계하여 평가할 수 있도록 하며, 상기 평가를 평가 항목에 따른 지표 점수의 총합으로 하천의 수질을 등급화하여 수질을 평가하고, 평가 항목을 대상으로 각 지표별 복합 가중치를 이용한 전체 평가항목의 우선순위 방법을 도출함으로써, 향후 하천 수질개선 시 기초자료를 제공하며, 하천 수질개선사업의 우선순위를 산정할 수 있는 논리적 근거와 객관성을 마련하는 효과가 있다.The present invention makes it possible to evaluate the water quality in connection with the management plan for the total amount of water pollution in the river. The water quality is evaluated by grading the water quality of the river by the sum of the index scores according to the evaluation items, By deriving the priority method of overall evaluation items using composite weights, it provides basic data for improving river water quality in the future, and provides a logical basis and objectivity for estimating priorities of river water quality improvement projects.
도 1은 본 발명에 따른 실시예도.
도 2는 본 발명에 따른 다FMS 실시예도.1 shows an embodiment according to the invention.
Figure 2 is a multi-FMS embodiment according to the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 안전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to explain the present invention more safely to those having ordinary skill in the art.
따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다.Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals.
또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
도 1은 본 발명에 따른 실시예도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다FMS 실시예도이다.FIG. 1 is an embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a multi-FMS embodiment according to the present invention.
본 발명에 따른 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법은 도 1 및 도 2에 도시한것을 참고하여 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.The grading method for prioritizing water quality improvement according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
[실시예][Example]
[하천의 배출부하량및 유역면적과 하천의 배출부하량밀도를 설정하는 단계(S100)][Step (S100) of setting the discharging load amount of the river, the watershed area and the discharge load density of the river)
우리나라의 수질규제 정책은 방류수의 허용농도를 설정하는 농도위주의 규제와 일정 규모 이상의 오염원 입자를 제한하는 면적위주의 규제가 병행되어 왔으나, 이러한 일반적 규제방식으로는 수질개선의 한계에 부딪치게 되었다. In Korea, water quality regulation policies have been accompanied by concentration-based regulations that set allowable concentrations of effluent water and area-based regulations that limit pollutant particles above a certain scale. However, such a general regulatory approach has limited the improvement of water quality.
정부에서는 ‘수질오염총량관리’를 도입하여 유역 내에 위치한 모든 오염원에 의한 수질 영향을 관리하는 유역중심의 수질관리 방법을 실시하고 있다. The government has introduced "water pollution total management" to implement a watershed-based water quality management method that manages water quality impacts by all the pollutants located in the watershed.
하천의 수질오염원으로 부터 발생되는 수질오염물질의 양을 의미하는 발생부하량과, 하천의 오염수처리시설 종말처리시설 등과 같은 처리시설에서 처리되어 오염물질의 양을 의미하는 배출부하량과, 하천의 유량면적과, 상기 배출부하량의 쌍대평가를 위한 단위면적당 배출부하량의 밀도로 설정되어 구성한다.The discharge load, which means the amount of pollutants treated in processing facilities such as the pollutant treatment facility of the river, and the discharge load, which means the amount of water pollutants generated from the water pollution source of the river, And the density of the discharge load per unit area for the dual evaluation of the discharge load.
한편, 수질오염총량관리 대상오염물질은 제1단계(2004년~2010년)에서는 BOD, 제2단계(2011년~2015년)에서는 TP 항목을 추가하였다. 본 발명에서는 BOD, TP, TN 상기 배출부하량을 평가 항목으로 설정하였다.On the other hand, in the first phase (2004 ~ 2010), the pollutant to be managed by the total amount of water pollution added TP in the BOD and the second phase (2011 ~ 2015). In the present invention, BOD, TP, and TN are set as the evaluation items.
상기 배출부하량이 수질에 미치는 영향은 하수처리율이 향상되고, 토지이용이 고밀도로 이용될수록 높아지고 있다. 특히 농촌지역의 경우, 농도는 작더라도 면적이 넓어 총 부하량은 큰 비중을 차지하게 된다.The effect of the discharge load on the water quality is improved as the sewage treatment rate is improved and the land use is being used at higher density. Especially in rural areas, even though the concentration is small, the area is large and the total load is a large proportion.
유역 면적과 오염원과의 관계는 강한 선형적 상관성이 존재한다고 하여 평가 항목으로 유역 면적을 평가 항목으로 선정하였다. 그리고 상기 배출부하량의 쌍대평가를 위하여 단위 면적당 배출부하량 밀도를 평가 항목에 추가하였다.The watershed area was selected as an evaluation item because there was a strong linear correlation between the watershed area and the pollution source. For the dual evaluation of the emission load, the emission load density per unit area was added to the evaluation item.
[유량 및 수질과 유달부하량을 설정하는 단계(S110)][Step S110 of setting the flow quantity, water quality, and flow load amount]
하천의 유량 및 수질과, 하천에 배출되는 오염물질이 어느특정수계에 도달하기전까지는 자정작용에 의해 분해되며, 상기 자정작용을 거친후 하천의 특정지점에 실제도달하는 오염물질의 양을 의미하는 유달부하량으로 설정되어 구성한다.Means the amount of pollutant which is decomposed by the action of the self-purification until the flow rate and the quality of the river and the pollutant discharged to the river reach a certain water system and reaches the specific point of the river after the above-mentioned self-purification The load is set to the load.
또한, 상기 유달부하량은 하천의 말단에서 측정한 수질의 BOD,COD,TOC,TN,TP,SS를 측정하여 준다.In addition, the above load amount measures the BOD, COD, TOC, TN, TP and SS of the water quality measured at the end of the river.
한편, 수계오염총량관리기술지침(국립환경과학원, 2010)에 의하면 오염물질의 거동 분석, 유량-수질의 상관성 분석, 수질모델링의 입력 자료를 구축하기 위하여 유량을 측정하는 것을 원칙으로 한다. On the other hand, according to the Guidelines for Management of Water Pollution Total Volume (National Institute of Environmental Research, 2010), the flow rate is measured in order to analyze the behavior of pollutants, analyze the correlation between flow and water quality, and input data of water quality modeling.
하천의 수질조사항목은 수온, pH, DO, EC, TSS, BOD, CODMn, TOC, DOC, TN, DTN, NH4-N, NO2-N, NO3-N, TP, DTP, PO4-P, 투명도, Chl-a를 포함하여야 한다고 하였다. Water research items in the stream are temperature, pH, DO, EC, TSS , BOD, COD Mn, TOC, DOC, TN, DTN, NH 4 -N, NO 2 -N, NO 3 -N, TP, DTP, PO 4 -P, transparency, and Chl-a.
본 발명의 상기 유달부하량은 유량과 하천의 생활환경기준인 BOD, COD, TP, SS 항목에 TN과 TOC를 추가로 포함하였다. TN은 배출부하량 항목에 포함된 항목이며, TOC는 현재 수질오염총량관리 대상물질의 한계를 보완할 수 있는 물질로 예상되기 때문이다. The above load loads of the present invention additionally include TN and TOC in the BOD, COD, TP, and SS items of the flow and river living environment standards. TN is an item included in the emission load item, and TOC is expected to be a substance that can supplement the limit of the substance to be currently managed.
[하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하는 단계(S120)][Step S120 of setting a stream grading evaluation item indicator section]
하천의 수질환경기준을 중심으로 등급별로 설정되어 구성되는 하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하여 구성한다.It is constituted by setting the index segment of the river grading evaluation items which is set up by the grade based on the water quality environment standard of the river.
본 발명에서는 실험이나 관찰을 통하여 수집된 자료집단의 확률분포는 대부분 정규분포를 따르기 때문에 각각의 평가 항목에 대하여 평균과 표준편차를 구한 후 1~7점까지의 확률변수의 범위를 설정하였다. 확률변수의 범위가 (-)값을 나타낸 구간은 히스토그램에서 7개 구간으로 구분하여 각 구간별 정규분포의 확률범위로 수정하여 산정하였다. In the present invention, since the probability distributions of data collected through experiments or observations are mostly normal distributions, the mean and standard deviations are obtained for each evaluation item, and the range of the random variable from 1 to 7 is set. The range in which the range of the random variable is negative is divided into seven intervals in the histogram, and the range of the normal distribution of each interval is modified.
그리고 평가 항목 지표 구간을 7등급으로 구분한 것은 현재 우리나라 하천 수질환경기준이 7등급으로 구성되어 있기 때문이다. 평가 항목의 지표 구간을 설정하기 위하여 통계프로그램인 SPSS Ver. 20을 사용하였다.In addition, the evaluation index segment is classified into seven grades because Korea's stream water quality standard is composed of 7 grades. To establish the indicator interval of the evaluation items, the statistical program SPSS Ver. 20 was used.
한편, 하천 수질개선 우선순위 결정을 위하여 배출부하량, 유역 면적, 배출부하량 밀도, 유량, 수질 및 유달부하량 등의 평가 항목을 선정하여 하천 등급화 모델 개발을 위하여 3가지 모델을 제시하였다. In order to prioritize river water quality improvement, three models were proposed for the development of river grading model by selecting evaluation items such as discharge load, watershed area, discharge load density, flow rate, water quality,
첫째, 수질 오염현황을 파악하기 위하여 자료 획득이 가능한 유역 면적, 배출부하량, 배출부하량 밀도, 유량, 수질 및 유달부하량 등 모든 평가 항목을 고려한 등급화 방법으로 6개 부분, 20개 평가 항목으로 구성되었다. Firstly, it is composed of 6 parts and 20 evaluation items considering the evaluation items such as watershed area, discharge load, discharge load density, flow rate, water quality, .
이 모델은 평가 부분이 6개로 구성되었기 때문에 ‘6단계 하천 등급화 모델’이라 명명한다. 둘째, 20개 평가 항목의 상관 관계를 분석하여 상관성이 높은 항목을 제외한 상관 관계를 고려한 등급화 방법으로 4개 부분, 11개 평가 항목으로 구성되었다. 이 모델은 평가 부분이 4개로 구성되었기 때문에 ‘4단계 하천 등급화 모델’이라 명명한다. This model is called 'six-stage river grading model' because it has six evaluation parts. Second, the correlation of 20 items was analyzed and it was composed of 4 parts and 11 evaluation items considering the correlation except correlation items. This model is called 'four-stage stream grading model' because it consists of four evaluation parts.
셋째, 배출부하량 밀도 및 유달부하량 항목을 고려한 등급화 방법으로 2개 부분, 9개 평가 항목으로 구성되었다. 2개 부분이 산정된 이유는 배출부하량을 면적으로 나눈 값이 배출부하량 밀도이며, 유량과 수질을 곱한 값이 유달부하량이기 때문에 각 부분별 중복된 항목을 제외시켰다. Third, it was composed of 2 parts and 9 evaluation items considering the discharge load density and the durability load item. The reason why the two parts are estimated is that the discharge load is the discharge load density divided by the area, and the duplicated items are excluded because the flow volume multiplied by the water quality is the daily load.
이 모델은 평가 부분이 3개로 구성되었기 때문에 ‘2단계 하천 등급화 모델’이라 명명한다. 본 연구에서 제시하는 등급화 모델의 3가지 모형은 <표1>과 같다.This model is called 'two-stage stream grading model' because it has three evaluation parts. Table 3 shows the three models of the grading model proposed in this study.
(a) 6단계 하천 등급화 모델(a) Six-stage stream grading model
(b) 4단계 하천 등급화 모델(b) Four-stage stream grading model
(c) 2단계 하천 등급화 모델(c) Two-stage stream grading model
[하천의 수질개선 등급화 평가 항목별에 대한 가중치를 설정하는단계(S120a)][Step S120a of setting a weight for each water quality improvement grading evaluation item of the river]
하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하는 단계(S120)후, 하천의 수질개선 등급화 평가 및 하천의 수질개선에 대한 가중치를 부여하도록 설정되는 하천의 수질개선 등급화 평가 항목별에 대한 가중치를 설정하여 준다.(Step S120), the grading of water quality improvement of the river and the improvement of the water quality of the river which are set to be weighted for the improvement of the water quality of the river are set I will.
상기 하천의 수질 개선 등급화 평가 항목별에 대한 가중치를 설정하기 위한 설문조사시, 설문대상자는 하천에 대한 실무지식과 전문적인 경험 및 지식을 갖는 집단을 대상으로 한다.In order to set the weight for each grade of the water quality grading of the river, the questionnaire targeted the group having practical knowledge and professional experience and knowledge about the river.
한편, 가중치를 부여하는 방식으로는 일반적으로 객관화된 수치가 있을 경우 회귀분석, 요인분석, 상관관계 분석 등의 통계적 기법에 따라 가중치를 산정할 수 있으나, 평가 항목간의 정량적인 분석의 기준이 없이 평가 항목간의 쌍대적인 비교에 따라 가중치 값을 결정해야 하므로 평가 항목별 쌍대비교를 통한 쌍대적인 중요도를 효과적으로 획득할 수 있는 AHP 기법을 활용하여 평가항목 가중치를 산정하였다. On the other hand, in the method of assigning weights, in general, when there are objectified numerical values, weights can be calculated according to statistical techniques such as regression analysis, factor analysis, correlation analysis, etc. However, Since the weight value should be determined according to the comparison between the items, the weight of the evaluation item was calculated by using the AHP technique which can effectively acquire the dual importance through the dual comparison of the evaluation items.
모든 평가 항목을 쌍대비교 해야 하므로 설문에 대한 구체적인 이해와 집중이 필요하다. 따라서 가능한 한 설문을 직접 배부하여 설명한 후 설문을 진행하는 방식을 취하였으며, 일부 응답자의 경우 구체적으로 작성된 설명서를 첨부하여 전자우편으로 발송 후 회신하는 방식을 취하였다. 설문 내용은 하천 등급화 모델의 적합성, 평가 부분 지표 적합도, 평가 부분 중요도, 평가 부분별 항목의 중요도로 각각 쌍대비교를 통하여 그 중요도를 설문 조사하였으며, 본 발명의 평가 항목들은 하천의 수질오염과 관련하여 영향을 미칠 수 있다고 판단되는 총체적인 항목들을 종합하여 6개 평가 분야, 20개 평가 항목을 최종적으로 선정하였다. Since all evaluation items must be compared in pairs, a specific understanding and concentration of the questionnaire is necessary. Therefore, the survey was conducted by distributing the questionnaire as much as possible, and some respondents responded by e-mail after attaching the detailed manual. The contents of questionnaire were surveyed according to the suitability of the river grading model, the evaluation part index, the evaluation part importance, and the importance of the items by the evaluation part. The evaluation items of the present invention were related to the water pollution And 20 evaluation items were finally selected based on the total items considered to be influential.
이들 평가 항목들을 보다 계층화하고 쌍대적인 중요도를 파악하기 위한 방법으로서 AHP를 적용하기 위한 집단의 규모는 수질 및 환경 분야의 박사학위를 소지하고 실무 지식을 보유한 교수 및 연구원 등 전문가 집단으로 선정하였다. The scale of the group to apply AHP was selected as a group of experts such as professors and researchers possessing practical knowledge and a Ph.D. in water quality and environment.
또한, 본 발명은 하천 수질 개선을 위한 평가 항목들에 대한 중요도를 분석하고, 개발된 등급화 모델의 적합성 등을 평가하기 위하여 전문가 집단을 대상으로 사전 탐문을 통하여 조사계획을 수립한 후 설문조사를 실시하였다. In addition, the present invention analyzes the importance of the evaluation items for river water quality improvement and establishes a survey plan through a preliminary tentative survey to evaluate the suitability of the developed grading model, Respectively.
설문 조사는 2012년 4월 30일부터 5월 11일까지 12일간 실시하였고 조사결과의 통계분석은 2012년 5월 14일부터 19일까지 6일간 실시하였다. 자료의 통계처리는 Expert Choice 2000 프로그램을 사용하였다. The survey was conducted from April 30 to May 11, 2012 for 12 days, and statistical analysis of the survey results was conducted for 6 days from May 14 to 19, 2012. Expert Choice 2000 program was used for statistical processing of data.
한편, AHP 기법에 의한 세부 항목 간 가중치는 각 항목 간 쌍대비교를 통해 산정하도록 하며 세부적인 분석내용은 다음과 같다.On the other hand, the weights among the detailed items by the AHP technique are calculated through a pairwise comparison between the items, and the details of the analysis are as follows.
먼저 수집된 설문자료는 기준 항목을 중심으로 비교항목에 대한 쌍대적인 점수를 코딩하는데, 이때 기준 항목에 더 우세한 범위에서는 1부터 9까지의 점수가 그대로 배점되며, 반대쪽에 더 우세한 범위에서는 역수를 취한 점수를 적용한다. 단, 점수화된 코딩자료가 모두 논리적으로 일치하는 것은 아니므로 응답에서의 논리적인 일관성이 없게 되면 분석의 신뢰성에 대한 치명적인 오류가 발생된다. First, the collected questionnaire data is coded with a pair of scores for the comparison item, with the reference item being the center, where scores from 1 to 9 are scored as they are in the more dominant range, and reciprocal in the more dominant range Score is applied. However, since scored coding data are not all logically consistent, if there is no logical consistency in the response, a fatal error will occur in the reliability of the analysis.
이러한 일관성이 낮은 응답은 선별하여 비논리적 부분을 재검토하여 판단을 수정·보완하는 과정을 수행하였다. 논리의 일관성은 어느 기준에 대한 비교대상이 3개 이상일 경우 검증이 가능하므로, AHP 분석에서는 계층구조의 복잡성에 따라 상이하기는 하나, 일반적으로 일관성비율의 값이 0.1이내이면 합리적인 일관성을 갖는 것으로 판단하고, 0.2이내일 경우는 용납할 수 있으나, 0.2보다 크면 일관성이 부족한 것으로 판단한다. These inconsistent responses were reviewed and revised in order to correct or complement the judgment. Logic consistency can be verified when there are three or more comparisons to a certain criterion. Therefore, it is generally considered that the coherence is consistent if the coherence ratio value is within 0.1, although it differs depending on the complexity of the hierarchy in the AHP analysis If it is less than 0.2, it is acceptable. However, if it is more than 0.2, it is judged that the consistency is insufficient.
본 발명에서는 일관성비율의 값이 0.1이내이면 합리적인 일관성을 갖는 것으로 판단하여 분석하였다. In the present invention, when the value of the coherence ratio is within 0.1, it is judged to have a reasonable consistency and analyzed.
그리고 일관성이 있는 결과물을 바탕으로 개별적인 의견 취합에 적합한 기하평균을 활용하여 통합된 평균 가중치를 산정하였다. 통합된 평균 가중치를 산정한 후 같은 체계 내에서 포함되는 항목들의 가중치 합이 1.0이 되도록 가중치를 재조정한 후 평가 항목의 가중치를 서로 곱한 값을 백분위로 표현하여 최종 독립된 평가 항목의 가중치를 도출하였다.Based on the consistent results, the integrated mean weights were calculated using geometric means suitable for individual opinion gathering. After calculating the integrated mean weights, weights were weighted so that the weighted sum of the items included in the same system was 1.0, and then the weights of the evaluation items were multiplied by the percentiles.
[하천의 등급화로 설정 및 등급화지표를 설정하는 단계(S130)][Step S130 of setting grading and grading indexes of streams]
하천의 수질개선 우선순위를 결정하는 상기 배출부하량, 상기 유역면적, 상기 배출부하량밀도, 상기 유량 및 수질과, 상기 유달부하량을 평가항목으로 선정하여 하천의 등급화하는 하천의 등급화로 설정하여 구성한다.The river discharge level, the watershed area, the discharge load density, the flow rate and the water quality, which determine the water quality improvement priorities of the river, and the drought load, .
한편, 한국산지보전협회(2005)는 지표의 등급화를 위하여 백분위수(Percentile)를 적용하면 적용상황에 따라 적절한 등급화가 가능하다고 하였다. On the other hand, the Korean Association for Preservation of Preservation (2005) stated that if a percentage is applied to the indicator grading, it can be graded according to the application.
예를 들어 지수를 5등급으로 구분하고 등급 간의 수준을 일정하게 설정할 경우에는, 백분위수의 구분을 20%, 40%, 60%, 80%으로 하여 도출된 지표를 설정하면 되고, 이와는 달리 등급 간의 수준을 달리하여 설정할 수도 있는데, 즉, 첫 번째 1등급과 마지막 5등급의 수준을 상·하위 5%로 설정하고, 2등급과 4등급 수준을 상·하위 20%로 설정하고, 나머지 3등급을 50%를 포함하게 설정할 수도 있다. 결국 등급화는 적용 기준에 따라 원하는 데로 등급수를 결정할 수 있으며, 또한 등급 간의 간격의 수준을 동일하게 하거나 혹은 변화를 주어 등급화 할 수도 있다. For example, if the index is divided into five grades and the level between the grades is set to be constant, the indicator derived by dividing the percentiles by 20%, 40%, 60%, and 80% may be set, It is also possible to set the levels of the first and fifth grades as the upper and lower 5%, the second and fourth grades as upper and lower 20%, and the remaining three grades 50%. ≪ / RTI > As a result, the grading can determine the number of grades as desired according to the applied criteria, and the grading interval can be the same or the grading can be made by changing the grades.
본 발명에서는 정규분포 곡선을 5등급으로 나누었을 때 나타나는 1등급과 5등급의 수준을 상·하위 10%로 설정하고, 2등급과 4등급 수준을 상·하위 20%로 설정하고, 나머지 3등급을 40%로 설정하였다. 수질이 가장 오염된 등급부터 E-D-C-B-A 순서로 설정하여 E 등급이 수질개선 사업의 우선순위에 해당된다. In the present invention, the first and fifth grades of the normal distribution curve divided into five grades are set as upper and lower 10%, the grades 2 and 4 are set as upper and lower 20%, and the remaining grades Was set at 40%. E grade is set as the order of E-D-C-B-A from the grade with the most polluted water quality.
또한, 유량과 수질 측정은 2011년 5월부터 12월까지 지점별 월 1회 주기로 측정하여 총 8회 측정하였으며, 측정 지점은 각 지천의 말단지점으로 선정하였다. 또한 본류 배수위 영향을 받는 지점에 대해서는 그 영향을 최소화할 수 있는 지점, 교량 등 위치가 분명한 지점을 우선적으로 선정하였다. 그리고 각 단위유역에 대한 각 지류·지천의 유달부하량을 산정하기 위하여 가능한 단위유역별 측정 일을 맞추어 수질 및 유량 측정을 수행하였으며, 측정일이 약간 상이하더라도 특별한 Event가 발생하지 않는다면 유량과 수질에는 큰 변화가 없다고 가정하였다.In addition, the flow rate and water quality measurements were measured from May to December 2011, once per month, and measured 8 times in total, and the measurement points were selected as the end points of each geocheon. In addition, for points affected by main drainage, priority was given to points where the effects can be minimized, such as bridges. The water quality and the flow rate were measured in accordance with the measurement days of each unit watershed in order to estimate the daily load of each tributaries and geocheon to each unit watershed. If the measurement date is slightly different but there is no special event, Assuming no change.
이화학적 수질조사 항목은 BOD, COD, TOC, TN, TP, SS 등 6개 항목이며, 채수된 수질 시료는 아이스박스에 4 ℃ 이하로 보관하여 실험실로 이동 후 수질오염공정시험기준에 준하여 분석하였다.The physicochemical properties of water were 6 items such as BOD, COD, TOC, TN, TP and SS. The collected water samples were stored in an ice box at 4 ℃ or below and analyzed according to the water pollution process test standards .
유량은 지류·지천별 측정 지점에서 하상 특성에 적합하게 일정 구간을 구획하여 구간별 유속을 측정하고, 대상 지점에서의 하상단면(수심, 하폭)을 작성하여 실측된 유속과 하상 단면 값을 이용하여 유량을 산정하였다. The flow rate is determined by measuring the flow velocity of each section by dividing a certain section into the bed characteristics at the measurement point of each tributary stream and the river bed, creating the bottom section (depth, bottom width) at the target point and using the measured flow velocity and bottom section The flow rate was calculated.
그리고 조사 지점의 수리적, 지형적 특성 등으로 실측이 곤란한 지점에 한해 물수지법 분석과 같은 간접유량법을 적용하여 산정하였다. And indirect flow method such as water flow method analysis was applied only to the point where the measurement was difficult due to the numerical and geographical characteristics of the survey point.
유량조사지점은 가급적 동일지점에서 전 유황에 걸쳐 유량조사가 가능하고 동시에 수위관측이 용이하도록 지류·지천 말단 부근의 교량이 위치한 곳으로 정하였으나, 측정 여건상 말단 부근에서 유량측정을 할 수 없는 경우는 유량조사지점을 불가피하게 적정 위치로 옮겨서 실시하였다.The flow investigation point was set as the location of the bridge near the end of the tributary and geocheon, so that it is possible to investigate the flow rate from the same point to the entire sulcus at the same time and to easily monitor the water level. However, if the flow rate can not be measured near the end of the measurement condition Was carried out by inevitably transferring the flow investigation point to the appropriate position.
측정된 유량과 수질 자료를 이용하여 대상 하천의 유달부하량을 산정하였으며, 하천 유역의 오염부하 집중도를 파악하기 위해 단위면적당 유달부하량을 산정하였다. 여기서 유량 및 유달부하량은 해당 단위유역만의 순수 유량 및 순수 유달부하량을 의미한다.Based on the measured flow and water quality data, the flow loads of the rivers were calculated, and the flow loads per unit area were calculated in order to understand the contamination load concentration in the river basin. Here, the flow rate and the daily load are the pure flow rate and the pure flow rate of the unit watershed only.
이상에서 설명된 본 발명에 따른 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the scope of the present invention. . Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
S100: 하천의 배출부하량 및 유역면적과 하천의 배출부하량밀도를 설정하는 단계
S110: 유량 및 수질과 유달부하량을 설정하는 단계
S120: 하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하는 단계
S120a: 하천의 수질개선 등급화 평가 항목별에 대한 가중치를 설정하는 단계
S130: 하천의 등급화로 설정 및 등급화지표를 설정하는 단계 S100: Set the discharging load of the river and the discharging load density of the watershed area and the river
S110: Step of setting the flow rate, water quality and flow rate
S120: Step of setting the river grade evaluation item indicator section
S120a: step of setting a weight for each grading item for grading water quality improvement in a river
S130: Setting the grading and grading index of the river
Claims (5)
하천의 유량 및 수질과, 하천에 배출되는 오염물질이 어느특정수계에 도달하기전까지는 자정작용에 의해 분해되며, 상기 자정작용을 거친후 하천의 특정지점에 실제도달하는 오염물질의 양을 의미하는 유달부하량으로 설정되어 구성되는 유량 및 수질과 유달부하량을 설정하는 단계(S110)와;
하천의 수질환경기준을 중심으로 등급별로 설정되어 구성되는 하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하는 단계(S120)와;
하천의 수질개선 우선순위를 결정하는 상기 배출부하량, 상기 유역면적, 상기 배출부하량밀도, 상기 유량 및 수질과, 상기 유달부하량을 평가항목으로 선정하여 하천의 등급화하여 수질의 등급화 지표를 설정하는 하천의 등급화로 설정 및 등급화지표를 설정하는 단계(S130)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법.The concentration of the discharge load, which means the amount of the pollutant, the flow area of the stream, and the discharge load per unit area for the dual evaluation of the discharge load, which are treated in a treatment facility such as a sewage treatment plant, (S100) of setting the drainage load amount of the river and the drainage load density of the river area;
Means the amount of pollutant which is decomposed by the action of the self-purification until the flow rate and the quality of the river and the pollutant discharged to the river reaches a certain water system, and reaches the specific point of the river after the above-mentioned self- A step (S110) of setting a flow rate, a water quality and a flow load amount which are set as a flow load amount;
A step S120 of setting a river grading evaluation item indicator section configured and configured for each grade based on the water quality standard of the river;
The grading index of the water quality is set by grading the river by selecting the discharge load, the watershed area, the discharge load density, the flow rate and the water quality, and the drought load, which determine the water quality improvement priority of the river, And setting a grading and grading index of the river (S130).
상기 유달부하량은 하천의 말단에서 측정한 수질의 BOD,COD,TOC,TN,TP,SS를 측정하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법.The method according to claim 1,
Wherein the drought load is measured by measuring the BOD, COD, TOC, TN, TP and SS of the water quality measured at the end of the stream.
상기 하천등급화 평가항목지표는 평균과 편차를 구한후 1~7점까지의 확률변수의 범위를 설정하고 상기 확률변수의 범위가 (-)값을 나타낸 구간은 히스토그램에서 7개구간으로 구분하여 각 구간별 정규분포의 확률범위를 수정하여 산정하는 것을 특징으로 하는 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법.The method according to claim 1,
The river grading evaluation item index is obtained by obtaining a mean and a deviation and then sets a range of the random variable ranging from 1 to 7, and a section showing the range of the random variable is divided into seven sections in the histogram, A method for grading a water quality improvement priority for a river, characterized by modifying the probability range of the normal distribution by intervals.
하천등급화 평가항목지표 구간을 설정하는 단계(S120)후, 하천의 수질개선 등급화 평가 및 하천의 수질개선에 대한 가중치를 부여하도록 설정되는 하천의 수질개선 등급화 평가 항목별에 대한 가중치를 설정하는 단계(S120a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법.The method according to claim 1,
(Step S120), the grading of water quality improvement of the river and the improvement of the water quality of the river which are set to be weighted for the improvement of the water quality of the river are set And a step (S120a) of determining the water quality improvement priority of the river.
상기 하천의 수질 개선 등급화 평가 및 가중치 부여를 위한 설문조사시, 설문대상자는 하천에 대한 실무지식과 전문적인 경험 및 지식을 갖는 집단을 대상으로 하는 것을 특징으로 하는 하천의 수질개선 우선순위결정을 위한 등급화방법.
5. The method of claim 4,
In order to evaluate the grading of water quality of the river and the questionnaire survey for weighting, the questionnaire should be made on the priority of water quality improvement in rivers, which is characterized by working knowledge and professional experience and knowledge of rivers. A grading method for.
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2014
- 2014-10-16 KR KR1020140139740A patent/KR20160044809A/en not_active Application Discontinuation
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