1. Title & Journal
Title : Simulation of the impacts of land-use change on surface runoff on Lai Nullah Basin in Islamabad, Pakistan
Journal : Landscape and Urban Planning
2. Background of author
Muhammad Ali, Sher Jamal Khan, Irfan Aslam, Zahiruddin Khan
Zahiruddin khan은 현재 professional Development Center, NUST에 Associate 교수로 있으며 completed & Ongoing Research Project로는 Wastewater Treatment (Faisalabad), Water Treatment(Chakwal), PET Bottles Recycing(WWF), Leh Nullah Quality Improvement, Clean Drinking Water Initiative 이다.
3. Summary
토지 이용 변화는 유역내의 수문학적, 생태학적인 요소에 상당한 영향을 미친다. 이 논문은 rainfall-runoff model에 관한 것으로 토지이용 변화에 따른 storm-runoff의 변화를 수량화하고 시뮬레이션과 실제 측정된 값을 비교하여 앞으로 토지이용에 따른 runoff를 예측하는 모델을 검증해보았다. 일반적으로 토지이용변화는 interception, infiltration and evaporation의 수문학적 변화로 flow pattern을 변화시켜 runoff에 직접적인 영향을 미친다.
Runoff는 Hydrologic Engineering Center- Hydrologic Modeling System (HEC-HMS, version 3.3)을 이용해 모델하였으며, evaporation, surface runoff, infiltration and groundwater recharge 같은 hydrologic processes를 계산 할 수 있다. 그리고 공간적 자료와 기상자료는 GIS를 이용하여 HEC-HMS와 연동하였으며, Soil Conservation Service(SCS) 로 curve number을 산정하였다. 마지막으로 모델의 수행 평가는 Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency를 이용하여 E값을 통해 예측한 값과 실제 값을 비교해 보았다.
모델을 2007년도 3개의 rainfall자료를 이용하여 calibration을 한 후, 2008년 2개의 sample을 이용해 validation한 결과 E value가 평균 0.959로써 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다. 토지이용이 도시화가 가속화 된다는 것을 가정하고 변화를 주어 예측해 본 결과 강우시에 발생하는runoff volume는 51.6~100%, peak discharge는 45.4~83.3% 증가하는 것을 예측 할 수 있었다.이 결과를 통해 built-up area는 runoff volume과 peak dischage에 상당한 영향을 미친다는 결론을 낼 수 있다.
4. Originality & creativity
신도시를 건설하기 전에 이러한 모델을 구축하고 도시가 완성될 때 발생될 runoff를 예측함으로써, 도시화 되기 전과 후를 비교하여 불침투성 토지로 구성된 watershad의 runoff로 인한 홍수와 오염을 미리 차단할 수 있는 방법을 찾아볼 수 있을 것 같다. 또한 토지이용에 따라 국지적 기후도 변화하기 때문에 토지이용에 따라 변화하는 기후변화와 runoff변화를 예측하는 논문을 더 많이 읽어 더욱 공부해 볼 필요가 있다.
5. Reviewer contact : 전동진 (djjeon@gist.ac.kr)