시화호 유역은 수도권내 중소규모 공장이전 및 서울인구 분산 목적을 위한 신도시 개발사업 등 도시화에 따라 유역 토지이용 형태는 시가화 및 건조지역이 차지하는 비율이 급격하게 증가하였다. 이에 따른 불투수율 증가는 물 순환체계 변화를 가져왔고, 특히 강우시 급격한 유량증가에 따른 비점오염물질 초기유출현상이 증가하여 시화호 수질에 영향을 미치는 결과를 가져왔다. 시화호 유역은 도시화 영향에 따른 공단 및 도심유역과 개발의 영향이 아직 미치지 않은 전형적인 농촌유역으로 구성되어져있다. 본 연구에서는 각 소유역별 유역특성에 따른 강우사상별 유입하천 비점오염물질 유출특성 및 유입오염부하량을 산정하여 시화호 수질에 영향을 미치는 소유역별 오염부하량 기여율을 평가하였다. 비점오염물질 유출특성 분석을 위해 강우시 시간별 연속조사, 초기세척효과(First flush effect) 분석 및 초기세척비율(Mass First Flush, MFF) 산정 등 3개 소유역 유입하천에서의 오염물질 유출현상 분석하였고, 시화호 목표수질 달성을 위한 효율적인 유역관리를 위해 수위-유량관계곡선식을 산정하여 시화호로 유입되는 유입오염부하량을 산정하였다. 강우유출수에 따른 오염물질 유출특성 분석결과, 공단유역 유입하천(4TG)은 약 10 mm 이내의 작은 강우사상에도 유량이 빠르게 상승하고 유역 및 토구내 축적되어있던 다양한 오염물질도 초기강우 시작 후 약 1hr 안에 첨두피크를 나타내는 현상을 보였다.  이처럼 강우초기 오염물질이 일시적으로 유출되는 초기세척현상이 뚜렷하게 발생하였으며, MFFn 분석결과 MFF30에서 SS(58%), CODMn(55%), TN(42%), TP(68%)의 오염부하량이 유출되어 강우초기 다량의 고농도 오염물질 유출되는 현상을 보였다. 아파트단지, 도로 및 아스팔트로 둘려 쌓여 있는 전형적인 도심유역 특성을 나타내고 있는 안산천은 하천 수변부에 수변완충지대(riparian zone)가 형성되어 있다. 이로 인해 공단유역과 토지이용형태는 유사하지만 강우시 오염물질 유출 반응시간이 공단유역보다는 늦게 나타나는 현상을 보이고 있어 초기세척 강도도 낮게 나타났다. MFF30 산정결과 SS, CODMn, TN, TP 오염부하량 이송 비율은 31~41%로 나타났고, 유역 특성상 강우초기 고농도 오염물질 유출현상이 나타나기 때문에 강우초기 유량에 대한 저감방안이 필요할 것으로 사료된다. 농촌유역을 대표하는 문산천의 경우 초기강우 시작 후, 약 9시간이 경과한 시점에서 SS, CODMn 및 TP가 첨두피크를 보여 강우지속시간에 따른 오염물질 유출반응 시간이 늦게 나타났고, 오염물질 농도곡선(pollutograph)이 수문곡선(hydrograph) 형태와 유사한 경향을 보여 초기유출현상은 나타나지 않았다. 농촌유역에서는 강우시 TN의 경우 유량증가와 상관성이 낮은 유출특성을 보이고 있다. 이는 토양내 질소는 표면으로 직접 유출되기 보다는 지하로 침투하여 기저유출 형태로 지하수나 하천수로 이동하기 때문으로 판단된다. MFF30 산정결과에서도 오염물질별 이송 비율이 18~40%로 낮게 나타났고, 후기유출 현상이 나타나는 유출특성을 보이고 있어 유역특성을 고려한 저감시설 적용이 필요하다. 시화호 유역 유입하천별 유입오염부하량 산정결과 SS는 농촌유역이 전체 유입오염부하량중 약 91%를 차지하는 것으로 나타나 농촌유역으로부터 유출되는 탁도 유발물질을 저감하는 노력이 필요할 것으로 판단된다. 단위면적당 유입오염부하량 산정결과 공단유역 유입하천에서 COD, TN, TP 부하량이 차지하는 비율이 각각 58%, 64%, 57%로 매우 높게 나타났다. 강우영향으로 발생되는 소유역별 비점오염부하량 기여율 평가 결과, 농촌유역에서는 총 오염부하량중 비점오염부하량이 차지하는 기여율이 SS 86%, COD 73%, TN 70%, TP 77%로 모든 오염물질에 대하여 비점오염부하의 기여율이 차지하는 비율이 매우 높은 것으로 나타났다. 반면 공단유역은 점오염부하량과 비점오염부하량 기여율이 비슷한 것으로 나타났다. 향후 비점오염저감시설 적용시에는 장기적인 모니터링을 통해 대상유역의 유역특성, 유입하천의 강우사상별 수질 및 유출특성, 합리적 유입부하량 산정 등 충분한 DB구축 후 적용하는 것이 가장 효율적일 것으로 판단된다.