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문제 정의
- 우리나라의 경우도 하천의 생태적인 복원을 위해서는 하천의 지형에 따른 하천생태특성 정보가 구축되어야 할 것이다. 본 연구에서는 하천의 지형 정보를 이용하여 하천의 생태복원을 위한 유량을 시범적으로 산정하였다.
- 본 연구에서는 하천유지유량에 있어 하천생태의 적용을 위해 하천의 환경변화에 따른 하천생태계의 영향을 정량적으로 분석하고 안정된 하천생태계를 유지하기 위한 환경유량을 산정하기 위한 목적으로 호주의 eWater CRC(eWater Cooperative Research Centre)에 서 개발한 “River Analysis Package(RAP)”의 활용성을 검토하였다.
- 이를 위해서는 하천지형을 기본으로 하여 유속정보, 하상재료정보, 어류정보 등이 구축된 주제도가 있어야 하나, 아직까지 국내에서 이러한 주제도가 구축된 사례가 없다. 따라서 본 연구에서는 우선 하천 유황에 따른 유량자료를 구축하기 위해 금강유역의 수통과 공주지점을 대상으로 대청댐과 용담댐의 건설 전과 후의 유황에 대한 자료를 K-ModSim모델을 이용하여 생산하고 생산된 유량을 지형정보를 이용하는 분석 툴인 HEC-RAS의 입력자료로 사용하여 공주와 수통지점의 수리특성을 획득하였다. 그리고 여기에 현장조사를 통해 확보한 어류정보를 고려하였다.
- 따라서 본 연구에서는 어종별 서식환경 특성을 파악하여 어류 생태계에 필요한 적정 유량 산정에 요구되는 객관적인 기초 자료를 구축하기 위해 금강을 대상으로 모니터링을 통해 시범적으로 구축된 어류자료를 활용하였다.
- 저유량 상태의 지속으로 인한 건천화는 하천의 단절을 가져와 어류 등의 이동에 영향을 미치며, 산란기의 급격한 유량변동은 잠재적으로 어류 생태계에 영향을 줄 수 있다. 따라서 유량의 변동 폭, 변동기간 등을 통해 간접적으로 어류의 생태서식환경에 대한 평가를 할 수 있는데, 이를 위한 분석이 사상분석(Spells analysis)이며 RAP에서 사용된 모든 시계열 자료에 대한 사상을 분석하기 위하여 사용된다. 이때 사상이라 함은 유량이 설정된 임계치 이상 또는 이하일 경우에 해당하는 기간을 말하며, 각각 High spell, Low spell로 정의된다.
- 본 연구에서는 용담댐 하류인 수통부터 대청댐 하류인 공주까지를 대상구간으로 시범적으로 지형공간자료를 이용한 RAP을 활용하여 하천생태유량을 평가하였다. 지형공간자료의 경우 도심지역 이외의 지역은 아직까지 정확한 자료구축이 부족한 상태이며 어류생태에 대한 수리학적 특성 및 기타 서식조건 등의 자료 역시 매우 부족한 상태이다.
가설 설정
- 해 댐 건설 전 시나리오는 금강수계에 위치한 대청댐과 용담댐이 없다는 조건으로 가정하였고, 댐 건 Geum River Estuary Yongdam Dam Daecheng Dam 그림 1. 유량자료 구축 구간 그림 2. 위성사진을 이용한 하도변화 분석설 후 시나리오는 1984～2006년까지 대청댐과 용담댐을 현재와 동일하게 운영하는 조건으로 가정하고, 유량 자료를 생산하였다. 모델링을 위한 조건으로 용담댐 건 설 이전 기간에 대한 댐운영율은 2002～2006년 기간의 용담댐 유입량에 대한 저류량 자료와 K-ModSim에 서 제공하는 수문학적 단계표를 사용하여 산정하였다.
- 모델링을 위한 조건으로 용담댐 건 설 이전 기간에 대한 댐운영율은 2002～2006년 기간의 용담댐 유입량에 대한 저류량 자료와 K-ModSim에 서 제공하는 수문학적 단계표를 사용하여 산정하였다. 목표저류량은 1984～2001년 기간 동안의 운영율을 사용하여 구한 목표저류량을 사용하였으며, 2002～2006 년 기간 동안은 실적저류량을 목표저류량으로 가정하고 모의를 수행하였다. 또한, 1984~2006년 기간 동안의 수요량 및 유입량 자료는 Rainfall Runoff Forecasting System(RRFS)을 이용한 추정량을 사용하였다.
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