[논문]대청댐하류 오염물질 이송.확산

이혜근; 김대홍; 신재기; 양재린

문제 정의

오염물질 누출사고 시 댐 방류에 의한 회석 효과가 파악되려면 수계 주요 지점의 방류량 별 도달 시간 등의 신뢰성 있는 자료의 제공이 필요하다. 따라서 금강수계를 대상으로 수질예측 모형과 유출사고 대응 및 처리지원방법을 제시하여 수질오염원의 유출사고 발생시 주요 시설물들의 영향 검 토 및 대응체제를 구축함으로서 대청댐 하류의 수량 및 수질관리 방안을 강구하는 것이 본 연구의 목적이다.
본 연구에서는 금강유역전반에 걸친 수문 및 수질 현황을 조사 파악하였다. 또한 8회에 걸친 수질조사를 통하여 대청댐하류의 수질을 분석하였으며, 조사 .
본절에서는 상용화된 수리. 수질 모형을 연계한 과정을 설명하고 금강 대청댐 하류 구간에 적용하기 위하여 필요한 입력자료 준비와 모형 적 용방법에 대하여 기술하였다.

제안 방법

4.오염물질누출사고시 댐 운영 결정을 위한 도달시간을 검토하였다. 그 결과 본류에 직접 유출된 경우 조정지댐에서의 방류량 증가한 경우, 증가된 방류수로 인한 희석 효과는 거의 없었다.
FLDWAV모형의 초기 조건 설정을 위하여 상류 경계지점에서 실측 유량과 하구둑에서의 1998년 12월 27일 실측 수위를 이용하여 수시간 동안 warm up을 실시하여 초기 조건으로 하였다. EUTRO₅ 모형은 초기 조건 농도의 실측치가 없으므로 초기 값을 0으로 하고 장기간에 걸쳐 모의를 수행하여 오차에 관한 영향을 배제 하였다.
본 연구에서는 금강유역전반에 걸친 수문 및 수질 현황을 조사 파악하였다. 또한 8회에 걸친 수질조사를 통하여 대청댐하류의 수질을 분석하였으며, 조사 . 분석된 자료를 바탕으로 일반수질항 목에 대하여 기존의 수리 .
수질모형을 개선하여 수질모의를 수행하였다. 또한 유해물질 유출 사고 시 조정지 댐에서의 적절한 방류시기를 결정하기 위한 주요지점에서의 도달시간을 산정하였다.
본 연구의 대상수역은 금강본류를 중심으로 선정하되 한국수자원공사에서 관리하는 부여취수 장을 포함하도록 하였으며, 조석의 영향이 적으며 유량 측정이 가능한 수위 표 지점과 정기적으로 수질 측정이 실시되는 수질 측정망을 포함하고 있는 대청댐 하류부지점, 즉 금강본류 대청댐 하류조정지부터 금강하구 둑 구간을 선정하였다. 또한, 본류 구간 내의 지류 중 갑천, 미호천, 유구천, 지천, 금천, 석성천, 논산천과 강경천의 6개 지류유입 및 비교적 취수량이 큰 부여 취수장의 취수량을 고려하여 물수지를 계산하였다.
이러한 수질모형에 포함된 수리해석 부분의 부족함을 해결하기 위하여 수리해석 부분은 신뢰할 만한 수리계산 모형을 선별하여 WASP5모형의 수질해석 부분에 연계시켜 모의하도록 하여야 한다. 본 연구에서는 FLDWAV모형과 WASP5모형 중에서 수질모의 부분인 EUTRO₅ 모형과 TOXI5모형의 기존 Source 프로그램을 수정하여 수리. 수질 모형이 하나의 프로그램으로 실행될 수 있도록 연계하였다.
또한 8회에 걸친 수질조사를 통하여 대청댐하류의 수질을 분석하였으며, 조사 . 분석된 자료를 바탕으로 일반수질항 목에 대하여 기존의 수리 . 수질모형을 개선하여 수질모의를 수행하였다.
분석된 자료를 바탕으로 일반수질항 목에 대하여 기존의 수리 . 수질모형을 개선하여 수질모의를 수행하였다. 또한 유해물질 유출 사고 시 조정지 댐에서의 적절한 방류시기를 결정하기 위한 주요지점에서의 도달시간을 산정하였다.

대상 데이터

지천의 상류단 경계조건은 지천 중간 지점의 수위를 유량으로 환산하여 사용하였다. EUTR05 모형의 경계조건은 같은 날짜의 실측 자료를 이용하였다.
모형의 검정을 위한 대상 구간은 조정지댐으로부터 금강하구둑까지의 본류구간과 갑천, 미호천, 금천, 강경천, 논산천의 5개 지천을 포함한다. 본류 및 지천의 하천종 .
본 연구에서는 디클로로 메탄과 페놀을 선정하여 금강수계를 대상으로 FLDWAV-TOXI5 연계 모형의 입력자료를 구성하였다. 이 두 항목은 낙동강에서 유출 사고가 발생하였던 물질로서 측정을 통하여 반응계수가 결정된 바 있다 (한국수자원공사, 1996).
본 연구의 대상수역은 금강본류를 중심으로 선정하되 한국수자원공사에서 관리하는 부여취수 장을 포함하도록 하였으며, 조석의 영향이 적으며 유량 측정이 가능한 수위 표 지점과 정기적으로 수질 측정이 실시되는 수질 측정망을 포함하고 있는 대청댐 하류부지점, 즉 금강본류 대청댐 하류조정지부터 금강하구 둑 구간을 선정하였다. 또한, 본류 구간 내의 지류 중 갑천, 미호천, 유구천, 지천, 금천, 석성천, 논산천과 강경천의 6개 지류유입 및 비교적 취수량이 큰 부여 취수장의 취수량을 고려하여 물수지를 계산하였다.
EUTR05 모형과 FLDWAV 모형을 연계하여 대청댐 하류부에 대하여 수리 및 수질자료의 입력과 수질모의 결과를 출력하기 위한 모형의 입. 출력 시스템을 준비하였으며 금강 대청조 정지댐부터 금강하구둑 지 점까지 수질을 모의하였다.
대청댐 하류 금강의 중. 하류에서 수질환경을 조사한 지점의 선정은 대청호 조정지댐으로부터 하구둑까지 유하거리와 유입 지천을 적절하게 고려하여 선택하였다 (그림 1).
본류 및 지천의 하천종 .횡단자료는 하천정비기본 계획(건설부, 1988) 자료 중개수후 자료를 이용하였다.

이론/모형

미국 기상청(National Weather Service)에서 개발한 홍수 추적 모형인 FLDWAV 모형은 기존의 DAMBRK 모형과 DWOPER모형을 결합한 모형이다. 본 모형에서는 부정류홍수파흐름을 해석하기 위해 Saint-Venant 방정식을 기본으로 한 수리학적인 하도 추적 알고리즘을 사용하였다.

성능/효과

1. 1996년 6월 16일의 홍수 사상에 대하여 FLDWAV 모형을 적용하고 실측 수위와 비교한 결과 매우 좋은 결과를 얻었다. 강경〜하구둑 구간은 하구둑 운영의 영향을 크게 받으므로 정확한 부정류 해석을 위하여 하구둑의 수문 개폐에 관한 시 자료 이용이 바람직하다.
오염물질누출사고시 댐 운영 결정을 위한 도달시간을 검토하였다. 그 결과 본류에 직접 유출된 경우 조정지댐에서의 방류량 증가한 경우, 증가된 방류수로 인한 희석 효과는 거의 없었다. 그러나 갑천과 미호천에서의 수질사고 시 충분한 예비시간으로 인하여 방류량 증가로 인한 희석 효과는 클 것으로 예상된다.

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