[논문]하천유지용수 증대방안과 댐의 역할 - 송리원댐

김종계; 김만기

하천유지용수 증대방안과 댐의 역할 - 송리원댐
Study for Increasing Instream Flow and A Role of Dam - Songriwon Dam 원문보기

김종계 (한국수자원공사 수자원기획처) , 김만기 (한국수자원공사 수자원기획처)

그동안 우리나라의 하천관리는 홍수피해 경감과 용수공급이라는 단순한 이 치수 위주로 관리해 왔다. 수자원개발사업이 본격적으로 시작된 1960년대 이후 상류 지역에 다목적댐들이 건설되었으며, 이러한 하천관리는 국토를 효율적으로 활용할 수 있게 함으로써 압축성장의 원동력이 되었다. 경제가 성장함에 따라 생활이 윤택해지고, 또한 환경의식이 향상됨에 따라 하천관리도 이제까지의 이 치수 위주에서 벗어나 하천 고유의 생태계 보존과 휴식 친수공간으로서의 중요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 하천의 친수성과 접근성을 제고할 수 있는 방안으로 유역 상류의 댐에서 하천유지용수를 공급하는 방안에 대해서 검토 분석하였다. 댐은 홍수시 하류지역의 홍수피해를 줄이는 역할 뿐만 아니라 하천환경이 악화되는 갈수기에 수질 개선용 물을 흘러 보내는 역할을 함으로써 수질을 개선하고 자연상태의 친수공간을 만들 수 있다. 오염되고, 건천화된 하천의 친환경적인 관리를 위해서는 상류 댐에서 하천유지용수를 최대한 확보하는 것이 가장 효율적인 방안으로 사료되며, 댐의 계획 운영 등에 대하여는 지속적인 연구가 있어야 할 것이다.

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문제 정의

본 연구는 갈수기 하류 하천의 수질개선을 위해 낙동강 유역 상류에 계획하고 있는 송리원댐의 수질 개선 효과를 정량적으로 산정하고, 향후 수자원의 개발과 하천환경보전을 위한 방향을 제시하고자 한다.

가설 설정

댐 건설후 장래 수질을 예측하기 위한 유황조건은 모델 보정 및 검증에 적용하였던 유황 및 수질 조건으로 예측하였으며, 「낙동강수계 오염총량관리 기본계획」수립시 적용한 2010년의 부하량이 2011년에도 일정할 것으로 가정하여 적용하였다.

제안 방법

적 용하였다. 2002~ 2003년의 유황을 분석한 후 갈수기 , 저수기, 평수기 의 유량 조건을 고려하여 모델의 보정 및 검증을 수행하였다. 유량은 수문분석을 통해 구한 값을 모델 입력자료로 사용하였고, 수질은 환경부 수질측정망 자료를 이용하였다.
BOD 변화를 분석하였다. 댐 방류량을 l~31m3/s의 범위에서 2nf/s씩 점진적으로 증가시키면서 댐 방류량과 진동에서 BOD와의 상관성을 수질모의를 통해 분석하였으며, 갈수량과 저수량 사이의 유황인 경우에 대해서 검토하였다. 또한, 평균 수질조건과 수질이 악화된 시기로 구분하여 분석하였으며, 그 결과를 다음 그림에 나타내었다.
댐 방류량을 l~31m3/s의 범위에서 2nf/s씩 점진적으로 증가시키면서 댐 방류량과 진동에서 BOD와의 상관성을 수질모의를 통해 분석하였으며, 갈수량과 저수량 사이의 유황인 경우에 대해서 검토하였다. 또한, 평균 수질조건과 수질이 악화된 시기로 구분하여 분석하였으며, 그 결과를 다음 그림에 나타내었다. 즉 평균수질을 적용한 경우는 수질이 양호한 시기가 포함되어 방류량에 의한 수질개선효과는 크지 않은 것으로 예측되었으나, 진동에서 수질이 악화된경우는 송리원댐 방류량 증가에 따른 장래 BOD 개선 효과가 뚜렷하게 나타났다.
송리원댐 방류를 통한 장래 수질개선효과 극대화 방안을 검토하기 위하여 댐 방류량 증가와 진동의 BOD 변화를 분석하였다. 댐 방류량을 l~31m3/s의 범위에서 2nf/s씩 점진적으로 증가시키면서 댐 방류량과 진동에서 BOD와의 상관성을 수질모의를 통해 분석하였으며, 갈수량과 저수량 사이의 유황인 경우에 대해서 검토하였다.
댐 건설 전.후의 수질개선효과를 분석하기 위하여 2011년의 장래수질을 예측하였으며 「낙동강수계 오염총량관리 기본계획」수립 시 적용했던 장래 여건을 고려하였다.

대상 데이터

모델의 보정 및 검증을 위한 유량은 진동 지점의 2002~2003년의 유황을 분석하여 갈수량, 저수량, 평수량을 산정하였으며, 수질 농도는 환경부의 월별 수질측정망 자료를 사용하였다.
2002~ 2003년의 유황을 분석한 후 갈수기 , 저수기, 평수기 의 유량 조건을 고려하여 모델의 보정 및 검증을 수행하였다. 유량은 수문분석을 통해 구한 값을 모델 입력자료로 사용하였고, 수질은 환경부 수질측정망 자료를 이용하였다. 댐 건설 전.

이론/모형

송리원댐 건설에 따른 낙동강수계의 수질개선효과를 분석하기 위하여 하천 수질모델인 QUALKO를 적 용하였다. 2002~ 2003년의 유황을 분석한 후 갈수기 , 저수기, 평수기 의 유량 조건을 고려하여 모델의 보정 및 검증을 수행하였다.

성능/효과

댐 건설후 장래 BOD는 갈수량과 저수량 사이의 값일 때 진동에서 평균 0.27mg/L(최대 0.50mg/L)로 개선되는 것으로 예측되었다.
모델보정과 검증에 사용한 수질항목은 BOD, TN, TP 항목이며 유황 조건에 따라 모델 보정 및 검증을 수행한 결과, 모의값과 실측값이 유사한 경향을 나타내고 있다. 일부 하류 구간에서 BOD 가 다르게 나타나는 것은 정상상태를 가정하는 하천 수질모델이 환경부의 월별 수질 측정 시기가 동일하지 않을 때, 측정 기간 사이에 강우 유출 및 오염원 배출 변화 등이 발생하면 이를 고려하기 어렵기 때문이다.
또한, 평균 수질조건과 수질이 악화된 시기로 구분하여 분석하였으며, 그 결과를 다음 그림에 나타내었다. 즉 평균수질을 적용한 경우는 수질이 양호한 시기가 포함되어 방류량에 의한 수질개선효과는 크지 않은 것으로 예측되었으나, 진동에서 수질이 악화된경우는 송리원댐 방류량 증가에 따른 장래 BOD 개선 효과가 뚜렷하게 나타났다.

후속연구

이수, 치수 역시 소홀히 할 수 없는 중요한 기능이지만, 최근 하천환경에 대한 사회적인 관심과 그 중요성을 감안할 때 갈수기 하류하천의 오염된 수질을 개선하기 위한 댐의 하천유지용수 확보는 오염총량제를 보완 할 수 있는 매우 효과적인 방안이라고 판단된다. 낙동강 상류의 송리원댐은 홍수조절, 용수공급 이외에 하류하천의 BOD를 약 O.3ppm(진동 지점) 정도 저감함으로써 수질개선 뿐만 아니라 하천 보전과 복원, 하천생태계 보전에 많은 기여를 할 것으로 보인다.
따라서, 댐 완공이후 운영단계에서 낙동강 수계의 수질이 악화되는 시기에 송리원댐 월별 방류계획량을 조정하여 공급하게 된다면 낙동강 하류지역의 수질개선효과를 극대화 시킬 수 있을 것으로 판단되며, 전체적으로 낙동강 수질개선에 상당히 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

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