대청댐 용량 재할당에 관한 연구

Abstract

저수지는 건설되기 이전에 이미 이용 계획에 따라 용량이 할당되고, 방류량의 조절로 운영정책이 확립된다. 수립된 저수지 용량 할당 계획은 댐의 증고 또는 용도변경과 같은 특별한 사항이 발생하기 전까지는 변화되지 않는다. 하지만 시간이 경과함에 따라 공공의 필요성과 목적에 변화가 발생할 수 있고, 최초 용수공급 목적의 변화와 새로운 목적의 용수를 공급하기 위해 할당량과 운영정책이 변경될 수 있으며, 최초 목적의 사용량과 우선권이 변할 수 있으므로 주기적으로 저수지의 재할당을 분석하고 고려할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 주변 수문상황의 변화에 의해 재할당이 필요한 댐을 선정, 재할당에 의한 이수능력과 치수능력의 변화를 검토하였다. 또한, 이수능력과 치수능력을 모두 고려하여 이수능력은 최대화시키고, 홍수조절에 미치는 영향은 최소화시킬 수 있도록 적절한 용량 재할당 수위 대안들을 설정하였다. 설정된 용수 재할당 수위 대안들에 따라, 설계홍수량 선정, 홍수기 저수지 모의운영, 홍수추적 등을 통해 적절한 저수지 재할당 용량을 결정하였다. 대전광역시를 포함하고 있는 금강 유역에는 대청 다목적댐과 용담 다목적댐을 보유하고 있고, 최근에 완공된 용담 다목적댐으로 인한 수자원 상황의 변화를 파악하기 위해 금강 유역을 시범유역으로 선정하였다. 또한, 노무현 대통령이 공약한 행정수도 이전과 관련하여 충청권으로의 인구 집중, 그에 따른 용수수요의 증가가 예상되며, 이에 따라 기존의 대청 다목적댐과 용담 다목적댐의 역할이 보다 중요하게 될 것이다. 금강유역의 대청다목적댐을 대상으로 대청댐의 상시만수위를 변화시켜 가며 대청댐의 홍수조절과 용수공급능력을 검토하였다. 이를 위하여 홍수기 저수지 모의운영 방법 중 Rigid ROM 기법을 수정･보완하여 개발한 모의기법을 이용하여 빈도별 홍수유입량에 대해 홍수기 저수지 운영을 실시하였다. 모의운영에 의해 얻은 방류량을 대청댐으로부터 공주지점까지 홍수추적함으로써 공주지점의 최대홍수량을 산정하였다. 산출된 공주지점 최대홍수량을 토대로 대청댐 상시만수위의 변화와 빈도별 유입 홍수량의 함수로써 공주지점의 최대홍수량 관계식을 유도하고, 이 관계식을 이용하여 합리적인 대청댐 재할당 수위 및 대청댐 홍수조절능력을 산정하였다. 또한 대청댐의 상시만수위를 변화시키면서 신뢰도 95%를 만족시키는 용수공급량을 산정하였다. 본 연구의 결과, 홍수조절측면에서 대청댐의 상시만수위를 78m로 재할당시에 24시간 지속기간을 갖는 300년 빈도 홍수에도 홍수조절이 가능하므로 대청댐의 용량 재할당량은 78m가 적합한 것으로 판단된다. 78m로 재할당 했을 시 이수측면에서 신뢰도 95%를 만족시키는 용수공급량은 기존의 상시만수위 76.5m로 운영했을 시와 비교하여 약 3% 증가하는 효과를 얻을 수 있었다.