[표지]
기후변화 대비 수자원 적응 기술 보고서
발간사 / 배덕효
기후변화 반영 용수부족 대비 다목적댐 운영기준(안)(Development of operation rules to prevent extreme shortages of water on multi-purpose dams under climate change)
목차
제1장 서론 15
1.1. 기후변화와 다목적댐 운영 16
1.2. 목적 및 내용 17
1.3. 적용 범위 및 대상시설 위치도 17
1.4. 주요 개념 및 용어 정리 19
제2장 기후변화 반영 다목적댐 가뭄대응 운영기준 25
2.1. 기준저수량 산정 원칙 및 방법 26
2.2. 기준저수량 세분화 30
2.2.1. 일단위 추계학적 유입량을 고려한 가뭄대응 기준저수량 개선 30
2.2.2. 가뭄대응 단계별 기준저수량 세분화 41
2.3. 단계별 점진적 용수제한공급 설정 42
2.4. 단계별 용수제한공급 해제 기준 설정 47
2.5. 기후변화 반영 가뭄 대응단계별 기준저수량 산정 54
2.5.1. 다목적댐 기후변화 시나리오 기반 유입량 평가 및 선정 54
2.5.2. 다목적댐 저수지 운영기준 기후변화 시나리오 선정 58
2.5.3. 기후변화 시나리오 반영 다목적댐 용수공급 조정기준 산정 59
제3장 기후변화 대응 다목적댐 용수공급 능력 평가 63
3.1. 기후변화 대응 다목적댐 이수안전도 평가 64
3.1.1. 평가 방법 64
3.1.2. 평가 기준 64
3.1.3. 기후변화 대응 다목적댐 이수안전도 평가 65
3.2. 다목적댐 극한 가뭄 대응 능력 평가 67
3.2.1. 저수위(L.W.L) 유지일수 평가 67
3.2.2. 장기(2년 연속) 극한가뭄 대응 능력 평가 68
제4장 가뭄대응 용수공급 의사결정 지원 Tools 71
4.1. 시스템 개요 72
4.1.1. 개요 72
4.1.2. 시스템 구성도 72
4.2. 기후변화 반영 다목적댐 수문전망 가시화 Tool 73
4.2.1. 댐별 유출전망 73
4.2.2. 관측소 미래전망 74
4.3. 가뭄대응 단계별 기준저수량 자동산정 Tool 75
4.3.1. 가뭄대응 현황 75
4.3.2. 댐별 기준저수량 77
4.3.3. 기준저수량 산정 78
4.4. 이수기 다목적댐 연계 모의 운영 Tool 86
4.4.1. 연계 모의운영 설정 86
4.4.2. 연계운영 추가방류량 설정 95
4.4.3. 저수지 모의운영 결과 97
4.5. 실시간 상시 유출 예측 및 정보제공 Tool 101
4.5.1. 기본기능 101
4.5.2. 상세화면 102
4.6. 기후변화 반영 용수부족 대비 다목적댐 운영기준(안) 103
부록 105
1. 용수부족 대비 가뭄 대응단계 발령기준(안) 106
1.1. 현행 기준 106
1.2. 기후변화 시나리오 반영 가뭄 대응단계별 발령기준(안) 120
1.3. 현 기준저수량 대비 기후변화 시나리오 반영 기준저수량 비교 140
2. 다목적댐 용수(생공, 농업, 하천유지) 공급량 153
2.1. 다목적댐 용수 배분량 153
2.2. 다목적댐 용수 실사용량 155
3. 프로그램 코드 및 입출력자료 157
3.1. 추계학적 댐 유입량 모의발생 프로그램(SAMS) 157
3.2. 가뭄 대응단계 발령 기준저수량 산정 프로그램 160
3.3. 실시간 유입량 지수(SFI) 산정 프로그램(Matlab) 182
4. 다목적댐 기후변화 대응 저수위 이하 유지일수 및 기간신뢰도 분석결과 185
참고문헌 190
판권기 192
[뒷표지] 193
표 1.1. 기후변화 반영 운영기준 적용 대상 댐 18
표 2.1. 단계별 용수공급 설정기준 28
표 2.2. 기준저수량 산정 방법 요약 29
표 2.3. 가뭄대응 용수공급시나리오 세분화 결과 44
표 2.4. 다목적댐별 SFI 산정 결과 49
표 2.5. SFI 가뭄 단계 분류 50
표 2.6. 가뭄단계 해제시나리오에 따른 기간신뢰도 및 회복도 분석 51
표 2.7. 가뭄단계 해제시나리오에 따른 추가공급량 비교(합천댐) 52
표 2.8. 가뭄단계 해제시나리오에 따른 추가적인 공급일수 비교(합천댐) 52
표 2.9. 가뭄단계 해제시나리오 유지기간에 따른 누가 추가공급량(합천댐) 52
표 2.10. 가뭄단계 해제시나리오 유지기간에 따른 이수안전도 지수 평가(합천댐) 54
표 2.11. 수계별 다목적댐 및 댐별유입량 비교 56
표 2.12. 한반도 대표 기후 시나리오 구분 59
표 3.1. 이수안전도 평가 기준 요약 65
표 3.2. 이수안전도 평가 대상 GCM 65
표 3.3. 기간신뢰도 분석결과–일 단위 분석, 일 단위 평가(합천댐) 66
표 3.4. 기간신뢰도 분석결과–반순(5일) 단위 분석, 연 단위 평가(합천댐) 66
표 3.5. 저수위(L.W.L) 이하 유지일수 분석결과 67
표 3.6. GCM별 다목적댐 2년 연속 최소 유입량 선정(합천댐) 68
그림 1.1. 대상 댐 위치도 18
그림 1.2. 저수지 목적별 수위 및 용량배분 19
그림 2.1. 무유입 조건에서의 단계별 최소 대응기간 개념도 26
그림 2.2. 추계학적 유입량 산정절차 27
그림 2.3. 안동-임하댐 단계별 기준저수량 설정(예) 28
그림 2.4. SAMS 모형 홈페이지 31
그림 2.5. SAMS 모형 입력자료 구축 31
그림 2.6. 합천댐 일단위 추계학적 모의유입량 입력 및 출력결과 35
그림 2.7. 일단위 기준저수량 산정 입력자료 구축 36
그림 2.8. 일단위 기준저수량 프로그램 분석과정 37
그림 2.9. 관측자료 기반 다목적댐 용수공급 조정기준 39
그림 2.10. 추계학적 유입량을 적용한 일단위 기준저수량 40
그림 2.11. 단계별 기준저수량 세분화 기준 및 결과 41
그림 2.12. 합천댐 단계별 기준저수량 세분화 결과 42
그림 2.13. 가뭄대응 단계별 점진적 용수제한공급 시나리오(안) 43
그림 2.14. 가뭄대응 용수공급시나리오별 저수지 운영 및 지속기간 분석결과(2009년) 45
그림 2.15. 가뭄 대응 단계별 점진적 용수제한공급 기준(안) 46
그림 2.16. 댐 용수공급 조정 체계 47
그림 2.17. 현행 가뭄 대응 단계별 용수제한공급 해제 체계 47
그림 2.18. 안동-임하댐 연계운영시 저수량, SPI, SFI 경향 비교 49
그림 2.19. 가뭄 단계별 해제기준 모식도 50
그림 2.20. 가뭄 단계별 해제기준 흐름도 51
그림 2.21. 중권역 및 실제 댐유역 현황 비교 55
그림 2.22. 다목적댐별 유입량 보정 방법 55
그림 2.23. 합천댐유역 시나리오별 26개 GCM 앙상블 모델의 연평균유입량전망 57
그림 2.24. 합천댐유역 시나리오별 26개 GCM 앙상블 모델의 월평균유입량전망 58
그림 2.25. 한반도 대표 기후 시나리오 선정 59
그림 2.26. 기후변화 시나리오 반영 가뭄대응단계별 발령기준(소양-충주댐) 60
그림 2.27. 가뭄대응단계별 발령기준 비교(소양-충주댐) 60
그림 2.28. 가뭄대응단계별 발령기준 및 평균저수량 비교(합천댐) 61
그림 3.1. 다목적댐 장기(2년 연속) 가뭄 대응 모의운영 결과(합천댐) 69
그림 4.1. 시스템 구성도 72
그림 4.2. 댐별 유출전망 화면 73
그림 4.3. 관측소 미래전망 화면 74
그림 4.4. 가뭄대응 현황 기본 화면 75
그림 4.5. 상세정보 화면 76
그림 4.6. 댐별 기준 저수량 화면 77
그림 4.7. 신규 모드에 대한 기준저수량 산정 화면 78
그림 4.8. 기존 모드에 대한 기준저수량 산정 화면 79
그림 4.9. 단독 모드에 대한 기준저수량 산정 화면 80
그림 4.10. 합산 모드에 대한 기준저수량 산정 화면 81
그림 4.11. 생공농 유지용수 입력 화면 82
그림 4.12. 순별 유입량 입력 화면 83
그림 4.13. 미세조정 화면 84
그림 4.14. 저장 결과 화면 85
그림 4.15. 이수기 다목적댐 연계 모의 운영 Tool 86
그림 4.16. 모의 기간 설정창 87
그림 4.17. 시나리오 설정 단추의 구성 88
그림 4.18. 시나리오 추가창 88
그림 4.19. 공급량 입력화면 89
그림 4.20. 유입량 입력화면 90
그림 4.21. 과거기록 유입량 설정 창 91
그림 4.22. 월 평균, 월 평년, 가뭄빈도 유입량 설정 창의 구성 91
그림 4.23. 모의 운영 조건 입력 화면 92
그림 4.24. 모의 운영 조건 입력화면(용수공급) 93
그림 4.25. 용수공급 조정기준 입력방법 94
그림 4.26. 안동-임하댐과 합천댐의 연계 운영 시 추가 방류량 입력 화면 95
그림 4.27. 추가 및 감축 방류량의 절댓값이 다를 경우 경고 95
그림 4.28. 안동-임하댐과 남강댐의 연계 운영 시 추가 방류량 입력 화면 96
그림 4.29. 합천댐과 남강댐의 연계 운영 시 추가 방류량 입력 화면 96
그림 4.30. 모의 완료 화면 97
그림 4.31. 모의결과 확인 화면 98
그림 4.32. 모의결과의 세부확인 화면 99
그림 4.33. 모의결과 도표 창 100
그림 4.34. 실시간 상시유출 예측 및 정보제공 Tool 화면 101
그림 4.35. 댐유입량 결과 상세 화면 102
그림 4.36. 기후변화 반영 용수부족 대비 다목적댐 운영기준(안) 화면 103