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한강 팔당하류의 갈수 시 댐 용수공급 가능유하량 분석
The Analysis of Potential Discharge by Dam in Han River Basin at Dry Season 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.41 no.11, 2008년, pp.1143 - 1152  

김영규 ((주)도화종합기술공사 기술개발연구원) ,  최계운 (인천대학교 공과대학 토목환경공학과) ,  함명수 (인천대학교 대학원 토목환경공학과) ,  김남원 (한국건설기술연구원 수문연구실)

초록
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우리나라는 강우량의 편기 현상으로 6월부터 9월중에 전체 강우량의 2/3가 내리고 있으며 갈수기에는 극히 적은 강우가 발생하고 있다. 또한 이러한 갈수기에는 물 부족으로 인하여 수질이 악화되는 문제까지 발생하고 있다. 본 연구에서는 갈수기에 발생하는 수질 악화현상을 방지하기 위해 저수지로부터 하천 유하량을 증가시켜 희석을 통한 수 질개선효과를 얻을 수 있는 방법에 대하여 한강유역을 대상으로 분석하였다. SWAT-K를 이용하여 한강유역을 총 33개의 소유역으로 구분하였으며, 각 소유역에서 발생되는 자연유출량을 모의하였다. 또한 용수수요량은 과거 용수 사용량 자료를 이용하여 추정하였다. 한강유역에서 유량을 공급하는 대규모 저류지는 남한강과 북한강에서 각각 한 개씩의 다목적댐(충주댐, 소양강댐)이 있는 것으로 고려하였으며, 각각의 댐에서 물을 공급하는 경우와 동시에 공급하는 경우에 대하여 댐 용수공급 가능유하량을 분석하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Korea is located in a monson area, so that 2/3 of precipitation is fallen down in rainy season and dry season has few rainfall. Also, water quality gets worse during dry season by shortage of water. In this paper, the method, which is a physical way to improve water quality by dilution through over ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • SWAT은 미국 농무성 농업연구소(ARS)의 Jeff Arnold 등에 의해 개발된 유역모델로서 Soil and Water Assessment Tool의 약자이다. SWAT은 대규모의 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 토양의 종류와 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 물과 유사 및 농업화학물질의 거동에 대한 토지관리방법의 영향을 예측하기 위하여 개발되었다.
  • 한강유역의 경우 남한강과 북한강이 팔당댐에서 합류되는 병렬구조로 되어 있으며 이러한 병렬구조에서는 댐의 운영방법에 따라 용수의 효율적인 관리를 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 각 하천에 한 개씩의 저류지를 고려하여 각 저류지의 독립적 운영 및 동시 운영할 경우에 대하여댐 용수공급 가능유하량을 분석하였다.
  • 본 연구는 우리나라의 주요 하천인 한강을 대상으로댐 용수공급 가능유하량을 분석하였다. 한강유역의 경우 남한강과 북한강이 팔당댐에서 합류되는 병렬구조로 되어 있으며 이러한 병렬구조에서는 댐의 운영방법에 따라 용수의 효율적인 관리를 할 수 있다.
  • 본 연구에서는 오염물질을 감소시키는 방법이 아닌 불가피하게 발생되는 오염물질에 의한 수질을 향상시키는 방법으로 유량관리를 통하여 수질을 개선 할 수 있는 방법에 대하여 분석하였다. 이를 위하여 기존에 연구된 하천 유지를 위한 하천유지유량이 아니라 하천의 공급 가능한 유량을 산정함으로써 향후 하천유지뿐만 아니라 수질유지에서 필요유량의 가능성을 판단할 수있는 유량을 제안하고자 한다.
  • 본 연구에서는 한강 시점부터 남한강과 북한강이 합류되는 팔당댐 지점까지를 대상으로 분석하였으며 목표 지점은 팔당댐 하류지점으로 설정하여 댐 용수공급 가능유하량을 분석하였다.
  • 본 연구에서는 오염물질을 감소시키는 방법이 아닌 불가피하게 발생되는 오염물질에 의한 수질을 향상시키는 방법으로 유량관리를 통하여 수질을 개선 할 수 있는 방법에 대하여 분석하였다. 이를 위하여 기존에 연구된 하천 유지를 위한 하천유지유량이 아니라 하천의 공급 가능한 유량을 산정함으로써 향후 하천유지뿐만 아니라 수질유지에서 필요유량의 가능성을 판단할 수있는 유량을 제안하고자 한다.

가설 설정

  • 이때 활용 가능한 최저수위는 저수위인 EL. 110 m로 하였으며, 유사 퇴적에 의한 저수용량 감소는 없는 것으로 가정하였다. Table 4에 충주댐의 5가지 초기수위별로 운용 용량을 산출하여 나타내었다.
  • 또한 남한강과 북한강이 합류되는 지점은 흑천 및 경안천을 포함한 팔당댐 유역으로 4개 소유역으로 구성하는 등 총 33개 소유역으로 구성하였다. 본 연구에서 분석기준이된 지점은 Fig. 1의 한강F 지점으로 팔당댐 직하류 유역까지 포함하고 있으며 한강 중하류에서 취수되는 용수는 팔당댐에서 취수되는 것으로 가정하였다.
  • 150 m로 설정하였다. 소양강댐 역시 충주댐과 동일하게 댐에서 유사 퇴적으로 인해 저수용량 감소는 없는 것으로 가정하였다. Table 4에 소양강댐의 5가지 초기수위별로 운용 용량을 산출하여 나타내었다.
  • 팔당댐 하류에서 취수되는 광역상수도의 경우 공급에 지장이 없이 지속적으로 취수되어야 하는 양 으로본 연구에서는 계산상 취수에 영향이 없도록 팔당댐에서 취수되는 광역상수도와 같이 일괄 취수하는 것으로 가정하하여 분석하였다. 각 댐의 수위별 저류용량을 고려하여 댐의 초기수위에 따른 댐 용수공급 가능유하량을 해석하였다.
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참고문헌 (15)

  1. 건설교통부, 산업기지개발공사 (1978). 한강유역조사 

  2. 건설교통부, 한국수자원공사 (1997). 기존댐 용수공급능력조사(한강수계) 보고서 

  3. 건설교통부, 한국수자원공사, 한국건설기술연구 (1999). 수자원계획의 최적화 연구(III) 

  4. 건설교통부, 한국수자원공사 (2001). 수자원장기종합계획(water vision 2020) 

  5. 과학기술부, 한국건설기술연구원 (2007). 수자원의 지속적 확보기술개발사업 - 지표수 수문성분 해석기술 개발보고서 

  6. 김남원, 이정우, 이병주, 이정은 (2007). “비선형 저류방정식을 이용한 일 단위 하도추적법.” 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제27권, 제5B호, pp. 533-542 

  7. 한국농촌공사 (1974-2003). 농업용수 수요량 산정내역 

  8. 한국수자원공사 (1990). 한강유역조사 

  9. 환경부 (1995-2004). 상수도 통계연보 

  10. Arnold, J. G., J. R. Williams and D. R. Maidment (1995). “Continuous-time Water and Sedimentrouting Model for Large Basins.” Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 121, No. 2, pp. 171-183 

  11. Arnold, J. G., J. R. Williams, A. D. Nicks, and N. B. Sammons (1990). SWRRB: A Basin Scale Simulation Model for Soil and Water Resources Management, Texas A&M Univ. Press, College S tation, TX 

  12. Knisel, W. G. (1980). CREAMS, A Field Scale Model for Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems, USDA Conservation Research Rept, No. 26 

  13. Leonard, R. A., W. G. Knisel, and D. A. Still (1987). GLEAMS: Groundwater Loading Effects of Agricultural Management Systems, Trans. ASAE, Vol. 30, pp. 1403-1418 

  14. Williams, J. R., A. D. Nicks, and J. G. Arnold (1985). “Simulator for Water Resources in Rural Basins.” Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 111, No. 6, pp. 970-986 

  15. Williams, J. R., C. A. Jones and P. T. Dyke (1984). A Modeling Approach to Determining the Relationship Between Erosion and Soil Productivity, Trans. ASAE, Vol. 27, No. 1, pp. 129-144 

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