A Study on Rain Garden System for the First Flush Control of Urban Rainfall Runoff

Juyoung Lee; Mooyoung Han; Jung-Seok Yang; Donggeun Kwak; Dongkeun Kim; Jungwon Kwon; Dohyung Kim

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저자정보: Juyoung Lee (서울대학교) Mooyoung Han (서울대학교) Jung-Seok Yang (서울대학교) Donggeun Kwak (서울대학교) Dongkeun Kim (서울대학교) Jungwon Kwon (서울대학교) Dohyung Kim (서울대학교)

저널정보: 서울연구원 서울도시연구 서울도시연구 제10권 제4호

발행연도: 2009.12

수록면: 81 - 89 (9page)

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빗물저류정원은 도시초기우수 관리를 위한 가장 보편적인 방법이다. 빗물저류정원은 도시설계에서 많이 적용이 될 뿐 아니라 가정 및 유역단위에서도 적용이 가능한 효율적인 저농도 오염 저감시설이다. 도시초기유출우수의 경우 TSS, 질소, 인 등이 많이 포함되어 있고, 강우시 하천을 따라 방류되게 된다. 이는 하천의 부영양화뿐 아니라 하천 생태계 교란의 원인이 될 수 있다. 본 연구는 분산형 초기우수관리 방법으로 빗물저류정원을 제시하고 있다. 빗물저류정원 실험을 위하여 4개의 빗물저류정원을 제작하였으며 크기는(1000mm W X 1500mm L X 600mm D(800mm D))로 하였다. 2개는 식생(Aster koraiensis)으로 조성되어 있고, 나머진 식생이 대조군으로 식생을 포함하지 않는 상태에서 진행하였다. 하부구조는 200mm 표토(40% sand, 30% silt, 15% clay, 15% organics)와 심토(30% top soils, 60% sand, 10% coir fiber)로 구성되어 있다. 실험에 사용된 강우는 인공강우를 사용하여 제작하였다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 600mm 미디어 두께에 식생이 분포된 빗물저류정원에서는 TSS 제거율이 평균 93% 이상이며, 중금속의 경우는 평균 92%(Zn 93%, Pb 100%, Cu 89%, Cd 100%) 이상 제거되는 것으로 보여주고 있다. 또한 800mm 미디어 두께에 식생분포되어 있을때는 TSS 제거율이 평균 94% 이상이며, 중금속의 경우는 평균 95%(Zn 97%, Pb 100%, Cu 100%, Cd 100%) 이상 제거되는 것으로 보여주고 있다. 반면에 식생이 분포되어 있지 않는 경우는 600mm 두께에 90% TSS와 87% 중금속이 제거되며, 800mm 미디어 두께에서는 93% TSS와 90% 중금속이 제거되는 것으로 관찰되었다.

Rain garden system is an alternative to conventional BMP structures. It is highly applicable to residential uses in community open space and private lots. The rain garden system is very appropriate for treatment of parking lot runoff, roadways where sufficient space accommodates off-line implementation, and pervious area such as golf courses. Rain gardensystem can provide excellent pollutant removal and recharge for the first flush runoff. Optimized rain garden remove SS, metals, N, and P. Specially vegetated rain garden with high density can effectively remove pollutants. In this research, 4 rain gardens were constructed using retaining block wall(1000W X 1500L X 600D(800D)). 2 rain gardens were vegetated with Aster koraiensis, but different middle layer depths(600mm and 800mm), while the others were no vegetation with different middle layer depths(600mm and 800mm). Cross section of rain gardens was comprised of 200 mm top soils(40% sand, 30% silt, 15% clay, 15% organics) and engineered soils(30% top soils, 60% sand, 10% coir fiber) as middle layer soils. The synthetic storm water was used for all testing. The synthetic storm water was based on the average pollution loading taken from runoff water on residential area in Kwanak-gu. Influent and effluent concentrations were compared on an artificial storm by storm basis for all pollutants. Average effluent removal and retention rates of TSS and metals by vegetated systems were more than 93% and 92%(all taken samples of 93% of Zn, 100% of Pb, 89% of Cu and 100% of Cd) with 600mm and 94% and 95%(97% of Zn, 100% of Pb, 100% of Cu and 100% of Cd) with 800mm middle layer depth, respectively. On the other hand, in non-vegetated system, they were approximately 90% and 87% with 600mm and 93% and 90% with 800mm. These results indicate that pollutants from urban first flush runoff should be removed by rain garden system through filtering effect by media and adsorption process by organic matter within soil media and vegetated plants through heavy metal uptake by plants.

#rain retention garden #first flush runoff #Aster koraiensis #빗물저류정원 #초기유출수 #식생(Aster koraiensis)

참고문헌 (18)

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1. [기타자료] - American Public Health Association(APHA) / 1995 / Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 17th ed / American Water Works Association, and Water Pollution Control Federation

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4. [학술대회논문] - Denman, L / 2006 / An investigation of the potential to use street trees and their root zone soils to remove nitrogen from urban stormwater / 7th Int. Conf. on Urban Drainage Modeling and 4th Int, Conf. on Water Sensitive Urban Design

5. [학술지(정기간행물)] - Dietz, M. E / 2005 / A field evaluation of rain garden flow and pollutant treatment / Water, Air, Soil Pollut 167 : 123 ~ 138

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