그린하우스 빗물을 이용한 밭 작물의 적정 저류조 용량 결정 :Sizing Optimal Water Storage Tank for Upland Crops through Greenhouse Rainwater Harvesting

황주하,  Hwang, Ju Ha

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자료유형: 학위논문

저자정보: 황주하, Hwang, Ju Ha (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수: 맹승진

발행연도: 2019

저작권: 충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수7

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2020

작물의 생육시기에 따른 빗물 저류조 적정 용량에 관한 연구

황주하 , 박인성 , 김다예 외 1명 대한토목학회 학술대회 2020.10 학술대회자료

2019

그린하우스 빗물을 이용한 밭 작물의 적정 저류조 용량 결정

황주하 ; Hwang , Ju Ha 지역건설공학과 2019.01 학위논문

밭 작물 용수 공급을 위한 빗물저류조 용량 결정

황주하 , 맹승진 한국수자원학회 학술발표회 2019.01 학술대회자료

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최근 지구온난화로 인한 기상 이변의 이유로 우리나라뿐만 아니라 세계 여러 국가에서 홍수 및 가뭄이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 우리나라에서는 게릴라성 호우가 빈번히 발생하여 저지대 및 많은 지역에서 홍수가 발생하고 있으며, 연평균 총 강우량은 매년 비슷하나 게릴라성 호우와 같은 폭우의 빈도가 증가되고 있어 상대적으로 과거에 비해 가뭄의 발생기간도 길어지는 실정이다. 다시 말하면 게릴라성 호우와 같은 폭우는 잦아졌지만 강수량 자체는 감소하는 추세이다. 따라서 홍수와 가뭄의 위험이 더 커졌다는 것을 의미한다.
이에 우리지역의 전체 물 이용 및 관리의 효율화가 필수적이며, 물 이용량의 약 50%를 차지하는 농업용수의 효율적 이용 및 관리가 중요하다.
따라서 본 연구에서는 관개기에 필요한 물이 얼마나 사용이 되는지에 대한 작물의 생육시기별 필요수량을 산정하고, 산정된 필요수량의 갈수빈도분석을 실시하고자 한다. 갈수빈도분석을 통해 재현기간에 따른 작물의 순별 필요수량 따라 저류조에 유입되는 빗물의 양으로 얼마만큼 해결이 되는지 확인하여 빗물의 사용량을 산정하여 저류조의 적정 용량을 검토하고자 한다.
작물계수를 이용하여 작물별 필요수량은 HOMWRS　프로그램을 이용하여 산정하며, 작물별 생육시기에 따른 필요수량에 대한 갈수빈도분석은 수문 통계 분석과 적합도 검정을 통하여 GUM, PT3, GEV, GLO, GPA 및 GNO분포를 대상으로 적정 분포를 선정한다. 선정된 분포형을 통해 재배작물별 생육시기에 따른 필요수량 계열의 설계 필요수량을 산정한다. 이에 따른 필요수량과 갈수빈도분석 결과를 통해 재배작물의 순별 수요량을 추정한다.
재배작물의 순별 물 수요와 잠재적인 저류조의 높이를 통해 빗물을 얼마만큼 재이용할 수 있는지에 대한 수용 비율(sufficiency ratio)을 산정하고. 순별 수요량에 따른 밭 작물의 적정 빗물 저류조 용량을 결정하는 방법을 제시하였다.
본 연구를 통해 재배작물에 대한 물 부족량을 파악할 수 있다는 점에서 향후 극심한 가뭄으로 물 부족현상이 발생한다면 가뭄 대비에 필요한 기초자료로 제공할 수 있으며, 빗물 저류조 시공 시 용량을 판단하는데 활용이 가능할 것으로 예상된다.

Recently, weather change due to global warming cause the increase in frequency of flood and drought not only in our country but also many other countries in world. Especially, in Korea, frequent occurrences of guerrilla rainstorms have caused floods in lowlands and many regions. The annual average rainfall is similar every year but the frequency of heavy rains such as guerrilla storms is increasing, as it is getting longer. In other words, heavy rains such as guerrilla storms are frequently occuring, but the precipitation itself is decreasing. This means that there is an increase in risk of floods and droughts. Therefore, it is essential to improve the efficiency of water use and management in our region, and it is important to efficient management of agricultural water, which accounts for about 50% of the total water use.
Therefore, this study estimates the amount of water utilized during the irrigation period by crop growth period and drought frequency analysis is applied on estimated water requirement. In order to analyze the amount of rainwater flowing into the storage tank to be used by the each crop was estimated through the return period of drought frequency analysis and the appropriate capacity of the storage tank was examined.
Using the HOMWRS program, the required quantity of water by crop was calculated using crop coefficient. In order to analyze the drought frequency according to growing season of each crop, a suitable distribution is selected between GUM, PT3, GEV, GLO, GPA and GNO through the statistical hydrological analysis and the goodness of fitness tests.
Based on the selected distribution type, the series of designed water requirement were extracted according to the growing season of each cultivated crop. The shortage of cultivated crops was calculated using the results of required quantity of water and drought frequency analysis.
Estimation of the sufficiency ratio about how much rainwater can be reused using the water demand for the field crops and the height of potential reservoirs, and the optimum rainwater storage capacity of field crops was suggested according to the demand.
In this study, it is possible to know the amount of water shortage for cultivated crops. Therefore, if water shortages occur due to extreme drought in the future, it can be provided as basic data necessary for the preparation of drought and it is expected to used to determine the capacity of rainwater storage tank construction.

#빗물 저류조 #생육시기 #필요수량 #빈도분석 #물 수요량 #Sufficiency ratio

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 연구사 5
2.1 작물별 필요수량 5
2.2 빈도 분석 방법 7
2.3 저류조 용량 검토를 위한 모의 12
Ⅲ. 이론 분석 15
3.1 밭 작물에 대한 필요수량 15
3.2 생육시기에 따른 필요수량의 빈도 분석 25
3.2.1 확률가중모멘트와 L-모멘트의 관계 26
3.2.2 적용 확률분포 30
3.3 적정 저류조 용량 결정을 위한 모의 38
3.3.1 집수면적 제원 39
Ⅳ. 대상유역 및 연구방법 42
4.1 대상유역의 선정 42
4.1.1 기상관측소 현황 42
4.1.2 수문자료 구성 43
4.2 연구방법 46
Ⅴ. 결과 및 고찰 50
5.1 재배작물별 필요수량 50
5.2 재배작물별 필요수량의 구성 및 기본 통계치 62
5.3 순별 필요수량 계열의 독립성, 동질성 및 이상치 검정 65
5.3.1 독립성, 동질성 검정 66
5.3.2 이상치 검정 73
5.4 재배작물의 생육시기별 필요수량에 대한 빈도분석 77
5.4.1 필요수량 자료의 L-모멘트비 산정 77
5.4.2 적합도 검정 80
5.4.3 L-모멘트법에 의한 적정 분포의 매개변수 산정 85
5.4.4 적정 분포의 L-모멘트법에 의한 설계 필요수량 유도 88
5.5 설계 필요수량의 적정 저류용량 결정을 위한 모의 91
5.6 설계 필요수량에 의한 적정 저류조 결정의 적용 방안 114
Ⅵ. 결론 127
참고문헌 130
부록 137

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