이수측면에서 평화의댐 활용방안 연구

Abstract

금강산댐의 건설에 대응하여 화천댐 상류에 준공된 평화의댐은 화천댐의 수문특성에 직접적인 영향을 미치고 있다. 한편 수자원은 한정되어 있는데 용수수요는 증가 추세에 있어 한강권 물 부족이 어느 정도 예견되어 있는바 본 연구에서는 평화의댐을 화천댐과 연계운영하여 치수측면에서 뿐만 아니라 이수측면에서의 효과를 증대시키는 방안을 모색하였다. 댐 또는 저수지의 연계운영이란 유역내에 저수지가 두 개 이상 위치할 경우, 그 저수지의 상태뿐 아니라 다른 저수지들의 상태까지도 고려하여 방류량을 결정하는 운영방안이고, 이에 대하여 댐 또는 저수지의 단독운영이란 유역내 위치한 다른 저수지들의 상태는 고려하지 않고 단지 그 저수지의 상태에 의해서만 방류량을 결정하는 운영이라 정의할 수 있다. 일반적으로 저수지의 연계운영이 단독운영에 비하여 다양한 편익을 증가시킬 수 있다. 연계운영에 의한 편익의 증대는 유역내 본류와 지류의 유량 상태가 동일하지 않기 때문에 발생한다. 유역내 본류와 지류의 유량 상태가 동일하지 않은 이유는 크게 확정론적 요인(기후 차이로 인한 원인)과 추계학적 요인(날씨 차이로 인한 원인)의 두 가지로 분류할 수 있다. 확정론적 요인의 발생은 유역내 하천간 유황들의 연평균 주기가 동일하지 않기 때문이며, 기간별로 유입량이 풍부한 저수지에서 많이 공급하고, 유입량이 적은 저수지에서 적게 공급하는 방법으로 연계운영의 효과를 증대시킬 수 있다. 추계학적 요인의 발생은 연평균 주기성을 제거한 후에도 유역내 어느 두 하천의 유황도 완전한 상관성을 보유하고 있지 않기 때문이며, 빈번히 상시만수위까지 상승하는 저수지에서 많이 공급하고, 빈번히 저수위까지 하강하는 저수지에서 덜 공급하는 방법으로 연계운영의 효과를 증대시킬 수 있다. 평화의댐은 2003년 2단계 축조공사 완료후 현재 댐 마루표고가 EL.225m에서 증축될 계획이어서 담수능력이 증가될 것이다. 만일 평화의댐 저수용량이 증대되고 수문이 설치된다면 치수뿐만 아니라 이수측면에서도 한강수계에 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 모의운영 기법을 사용하여 평화의댐 상시만수위 변화, 화천댐 하절기 제한수위의 변화, 그리고 평화의댐으로 유입되는 유입량의 변화를 다양하게 고려한 저수지 운영을 실시하여, 신뢰도 95%시 화천댐 연평균발전량, 상시발전량, 용수공급량을 산정하였다. 그 결과 평화의댐 상시만수위와 화천댐 제한수위 증대시 발전량은 증가하나 유입량 감소시에는 발전량에 크게 변화를 미치지 않았다. 용수공급능력은 동일한 조건하에서 유입량 감소시 약 35～40%가량 감소하므로 일정수준을 유지하려면 평화의댐을 증고하여 상시만수위를 높여야 할 것으로 판단된다.