|
표 24. 토성에 따른 토양 인자 K 값 | ||
토성 |
토양인자 K값 (MT hr MJ-1 mm-1) | |
보통 토양 |
돌․자갈있는 토양 | |
세사양토 |
0.045 |
|
양질세사토 |
0.040 |
|
양질사토 |
0.027 |
0.012 |
사양토 |
0.029 |
0.012 |
양토 |
0.034 |
0.021 |
식양토 |
0.035 |
0.025 |
미사질양토 |
0.046 |
0.025 |
Jung et al.(2005) |
③ 경사 인자(LS)
경사의 길이와 경사도 인자 LS 값은 경사의 길이가 22.1m이고 경사도가 9 퍼센트인 기준 토양에 대한 상대 값이다. 기준 토양의 LS 값은 1.0이다.
경사의 길이가 길수록 유거수가 많아지고, 유속도 빨라져, 토양 유실이 심해진다. 경사도가 두 배가 되면, 토양 유실량은 두 배 이상으로 많아진다. 길이가 긴 경사에서는 세 배에 이른다. 같은 경사도에서 경사의 길이가 두 배로 길어지면, 토양 유실량은 20에서 40 퍼센트 많아진다. 볼록한 지형에서 유실은 더 심해지며, 오목한 지형에서는 퇴적에 의해 유실은 적어진다.
표 25. 정밀토양도상의 경사에 따른 RUSLE 경사인자의 산출 | |||||||||||
경사 등급 |
경사도(%) |
경사인자 | |||||||||
논 |
밭 |
과수원, 초지 |
임지 | ||||||||
범위 |
중간값 |
경사장 (m) |
LS값 |
경사장 (m) |
LS값 |
경사장 (m) |
LS값 |
경사장 (m) |
LS값 | ||
A |
0~2 |
1.0 |
60 |
0.13 |
60 |
0.13 |
110 |
0.14 |
150 |
0.15 | |
B |
2~7 |
4.5 |
60 |
0.58 |
60 |
0.58 |
0.71 |
0.79 | |||
C |
7~15 |
11.0 |
35 |
1.19 |
40 |
1.27 |
2.1 |
2.45 | |||
D |
15~30 |
22.5 |
20 |
2.31 |
30 |
3.50 |
6.43 |
7.74 | |||
E |
30~60 |
45.0 |
10) |
3.12 |
20 |
4.98 |
15.8 |
19.5 | |||
F |
60~100 |
80.0 |
5 |
4.47 |
20 |
8.94 |
21.0 |
24.5 | |||
※ Jung et al.(2004) |
④ 식생 피복 인자, C
식생 피복과 영농 관리 인자 C는 토양의 식생 밀도에 의한 지면 피복도 및 이에 관련된 영농 관리 형태에 따라서 결정된다. C 값은 작물이 종류와 경운 시기와 방법, 파종과 시비 및 관개 관리 등의 요인에 의해 달라진다. C 값은 지면 피복 물질, 관리, 작물의 잔재물 관리 등에 의해 달라지므로, 영농 형태에 따라서 크게 달라진다.
표 26은 많은 우리나라의 농경지와 산림지에 적용될 수 있는 대표적인 식생 인자 값이다. 식생 피복 인자는 작물의 종류에 따른 영농 관리 요인이 포함되어 있어, 그 인자의 값은 그 지역에 적용되는 영농 체계에 대한 평가 값을 이용하게 된다. 이에 의한 C 값 산출은 피복 작물의 종류와 영농 방법에 다라서 다르기 때문에 복잡하다. 각 영농 체계에 대한 C 값은 매년 경운되는 나지에서의 토양 유실량에 대한 상대 값이다. 예를 들어 C 값이 0.33이라함은 나지로 유지되는 토양에서의 토양 유실량의 1/3이라는 의미이다. C 값이 낮은 토양에서 토양이 잘 보전되어 유실이 적다.
표 26. 토지 이용별 식생의 피복 작부 인자 C값 | ||
토 지 이 용 |
|
식생인자 (C) |
나지 |
|
1.00 |
경작지, 논 |
|
0.06 |
경작지, 밭 |
|
0.26 |
초지 - 피복도 95~100% |
잔디 |
0.003 |
|
잡초 |
0.01 |
피복도 80% |
잔디 |
0.01 |
|
잡초 |
0.04 |
피복도 60% |
잔디 |
0.04 |
|
잡초 |
0.09 |
산림지 - 피복도 75~100% |
|
0.001 |
피복도 40~75% |
|
0.002~0.004 |
피복도 20~40% |
|
0.003~0.010 |
⑤ 보전 관리 인자
보전 관리 인자 P는 등고선 재배, 대상 재배, 테라스 재배 등 토양 보전을 위한 관리 방법에 따른 인자로, 농작업, 경운, 관수 및 시비 등을 위한 작업 사이에 이루지는 관리를 포함한다. 표 27은 이들 방법 중 몇 가지와 토양 유실에 대한 그 효과의 예를 든 것이다.
표 27. 우리나라의 주요 보전처리별 보전 관리 인자 값 P
보전 방법 |
P 값 |
보전 방법 |
P factor | ||
상하경 |
나지 |
|
1.00 |
등고선 테라스 |
0.08 |
등고선 |
보통 |
|
0.54 | ||
고랑멀칭 |
등고선 |
볏짚 |
0.14 |
테라스 배수로 |
0.10 |
|
구루터기 |
0.21 |
자갈대 |
0.15 | |
상하경 |
볏짚 |
0.32 |
초생대 |
0.16 | |
Jung 등(2004) |
라. 물에 의한 침식량 산정
침식량을 계산하기 위하여, USLE의 다섯 요인의 값을 결정하고, 이들을 곱하여 산출한다. USLE에 의해 계산된 침식량은 포장이나 경사에서 유실되는 양을 의미하는 것이며, 침전물의 이동을 계산하기 위한 것이 아니다.
강원도 평창에서 경사장이 150m이고, 경사도가 45%인 삼각 사양토에서 식생 피복도 80% 이상의 산림으로 유지하였을 때의 토양 유실량을 계산해 보자.
풀이 : 토양 유실량 산출에 필요한 인자의 값은
수원의 강수인자 (R) : 3,600 MJ mm ha-1 yr-1 hr-1
토양인자 (K) : 0.021 MT hr MJ-1 mm-1
경사인자 (LS) : 산림 19.5
식생 인자 (C) : 0.001
관리 인자(P) : 1.00
산림 식생 유지
A = 3,600 × 0.021 × 19.5 × 0.001 ×1.00 = 1.5 (MT ha-1 yr-1)
토양 유실 한계는 암석의 풍화 속도와 같은 토양의 자연 재생력에 접근하는 값으로 상정될 수 있다. 자연 상태에서 토양 유실 한계(T)는 보통 연간 2 MT ha-1이다.
그림 31은 강원도의 고랭지 농업 지대에서 객토에 의한 모재 성토지에서 발생하는 흙탕물 발생지와 맑은 물이 흐르는 식생 수로의 예이다.
모재 성토지 유실 식생 수로 - 맑은물
그림 31. 모재 성토지의 토양 유실과 식생 수로의 효과
* 토양 윳길 줄이는 방법
경사지에서 토양 유실을 줄이기 위한 방법으로는 완충 식생대, 등고선 경작, 식생 배수로, 멀칭 및 토양 개량제 투입, 무경운 재배, 계단전, 초생대, 승수구 설치, 침사지와 사방댐의 설치 등이 있다.
완충 식생대는 밭의 경사가 끝나는 부분에 경작지의 작물재배 조건과 지리적 조건을 고려하여 적절한 넓이만큼 식물이 자라도록 하여 흘러 내려오는 토사를 막을 수 있도록 하는 방법이다. 완충 식생대 조성시에는 병해충 피해가 없도록 하여야 하며, 지나치게 영양상태가 좋은 양잔디나 잡초는 피하고 피복 효과가 큰 수영 잔디 등으로 피복하는 것이 좋다. 또한 완충 식생대를 설치할 때 배수에도 관심을 가져야 하는데, 과도한 차단이나 잘못된 배수로 설정은 완충 식생대 부근에 물을 고이게 하여 습해를 일으킬 수도 있다.
식생 수로는 경작지에 연접한 도랑에 자생하는 식물이 자라도록 하여 토사가 유출되었을 때, 식생에 걸려서 침지되거나 유속을 감속시켜 밭 가장자리와 도랑 바닥의 유실이 발생하지 않도록 하는 것을 말한다.
우회 수로는 밭을 조성하거나 성토 채취를 할 때 산을 깍고, 수로를 만들지 않아서 강우가 발생하였을 때 밭으로 임야에서 발생한 유출수가 들어오는 것을 막기 위해 수로와 임야가 접한 곳에 수로를 만들어 경작지에 피해가 없도록 하는 것을 말한다.
① 침사지
이미 하천에 유입된 토사를 침전시키는 기능으로 하천의 유속을 완화시키고 체류시간을 부여함으로써 모래나 미사 등 비교적 큰 입자를 침강시킨 후 제거하는 방법이다. 기존에 사용해 오던 보의 기능에 대한 변환 사용 가능성을 검토하고, 필요한 침사지의 설치가 필요하다.
② 사방댐 및 월류턱
하천에 유출수가 유입되기 전에 계곡에 사방댐 및 낙차공을 두어 유속을 완화시킴으로써 토사가 쓸려나가는 것을 방지하는 시설을 말한다. 경사가 심하여 유속의 제어가 필요한 곳에 설치하여야 한다.