[표지]
발간사 / 배덕효
[요약]
[Abstract]
목차
제1장 댐 저수지 탁수 문제 및 관리 기술 개요 14
1.1. 기후변화와 탁수 15
1.2. 탁수 관련 용어 정의 16
1.2.1. 탁수(turbid water, 濁水) 16
1.2.2. 탁도(turbidity) 16
1.2.3. 탁수의 장기화(persistent turbidity) 17
1.3. 탁수의 사회·환경적 문제 17
1.3.1. 사회적 문제 17
1.3.2. 환경적 문제 18
1.4. 탁수 피해 저감 및 관리 기술 18
1.4.1. 저수지·유역·하천 탁수 대책 기술 18
제2장 기후변화에 따른 댐 저수지 극한탁수 사상 전망 기술 20
2.1. RCP(Representative Concentration Pathway) 시나리오 21
2.1.1. RCP 시나리오 21
2.1.2. CMIP5 GCM 시나리오 22
2.2. 기후-유역-저수지 해석 모델 구성 23
2.2.1. 기후 모델 23
2.2.2. 유역모델(SWAT) 23
2.2.3. 저수지 탁수 예측 모델(CE-QUAL-W2) 23
제3장 탁수거동 예측 기술 26
3.1. 탁수 거동 예측 모델의 원리 27
3.2. 기후변화에 따른 극한 탁수 사상 선정 28
3.3. 탁수 거동 예측 모델 해석 이론 29
3.3.1. CE-QUAL-W2모델 개요 29
3.3.2. W2모델 수리해석 30
3.3.3. 부유물질(SS) 해석 31
3.4. 탁수 예측 모델 입출력 구조 32
3.4.1. 개요 32
3.4.2. 지형 33
3.4.3. 경계조건 34
3.4.4. 출력설정 37
3.4.5. Control file - 모델의 모든 입·출력 파일 및 매개변수 지정 38
제4장 댐 저수지 극한 탁수사상 수치해석 및 영향저감 기술 48
4.1. 극한 탁수사상 수치해석 49
4.1.1. 탁수 거동 해석 모델 개요 49
4.1.2. 지형자료 구축 49
4.1.3. 초기 조건 구성 50
4.1.4. 경계 조건 구성 51
4.1.5. 탁수 예측 결과 분석 54
4.2. 저수지 수환경 조건에 따른 영향평가 55
4.2.1. 초기 저수위에 따른 영향 평가 55
4.2.2. 수온 성층구조에 따른 영향 평가 55
4.3. 시설물 운영에 따른 탁수 저감 평가 56
4.3.1. 시설물 운영 시나리오 구성 56
4.4. 수온·탁수 장기 해석 및 불확도 정량화 57
4.4.1. 수온 장기 해석 57
4.4.2. 탁수 해석 59
4.4.3. 불확도 분석 60
제5장 탁수 장기화 시 하류 하천 및 취·정수장 대응 방안 62
5.1. 시설물 운영을 통한 탁수 대응 방안(취수시설 및 하류하천) 63
5.2. 정수처리장 대응 방안 63
제6장 적용사례 66
6.1. 한강유역 67
6.1.1. 한강수계 탁수 예측 모델 구성 67
6.1.2. 한강수계 탁수 평가 68
6.1.3. 기후변화에 따른 극한 탁수사상 해석 68
6.1.4. 극한사상에 대한 탁수 영향 저감 관리기술 개발 69
6.2. 낙동강유역 69
6.2.1. 안동-임하호 탁수 예측 모델 구축 69
6.2.2. 미래 극한사상에 대한 저수지 탁수 영향 해석 70
6.2.3. 극한 탁수 사상에 대한 탁수 거동 해석 71
6.2.4. 극한 탁수 사상에 대한 탁수 저감시나리오 모의 73
6.3. 기후변화에 따른 저수지 수온 및 탁수 장기해석 74
6.3.1. 장기 해석 모델 구축 74
6.3.2. 수온 장기 모의 해석 76
참고문헌 85
판권기 87
[뒷표지] 88
표 1.1. 탁수 저감 및 관리 대책 18
표 2.1. RCP 시나리오 21
표 2.2. CMIP5 GCM 모델 22
표 3.1. 모델의 지배방정식 30
표 3.2. 모델의 수온관련 주요 매개변수 31
표 3.3. 모델의 SS 관련 주요 매개변수 32
표 3.4. CE-QUAL-W2 주요 입·출력 파일 개요 32
표 3.5. 모델 경계조건 설정 예시 36
표 4.1. 모델의 성능 평가 지표 49
표 4.2. 주요 저수지 수치격자 비교 50
표 4.3. 모델 초기 조건 설정 51
표 4.4. 모델 입력자료 수집 예시 51
표 4.5. SS그룹별 직경, 침강속도 및 농도비 예시 53
표 4.6. 탁수예측 결과 분석 예시(소양호 및 하류구간 2006년 수문사상) 54
표 4.7. 탁수 저감을 위한 시설물 운영 시나리오 구성(예) 56
표 4.8. 불확도 정량화 시나리오구성 예시 61
표 6.1. 각 저수지별 유입 및 방류 최고 TSS, 탁수 방류일수, 탁수점유율 평가 68
표 6.2. 수문사상별 소양호 탁수발생 관련 인자 비교 68
표 6.3. 극한 탁수 해석을위한 시나리오 선정 71
표 6.4. 수문사상별 탁수발생 관련 인자 비교 72
표 6.5. 극한사상에 대한 임하호 탁수 저감 시나리오 73
표 6.6. 기간별 평균 상층수온 78
표 6.7. 기간별 평균 하층수온 79
표 6.8. 시나리오별 수온과 대기온 연 증가율 및 대기온 대비 수온 79
표 6.9. RCP 4.5 GCM모델별 3순위까지의 최대 방류농도 및 방류일수 82
표 6.10. 단계별 불확실성 산정 결과 84
표 6.11. 시나리오별 불확실성 산정 결과 84
그림 1.1. 탁수발생과 수생태계 영향 개념도 16
그림 1.2. 탁수 장기화와 지속탁도 개념도 17
그림 2.1. 기후변화 시나리오 산출과정 21
그림 2.2. 미래 극한사상 평가를 위한 모델링 절차도 24
그림 3.1. 탁수 예측 모델링 개념도 27
그림 3.2. 입도분포 곡선 및 유량, 탁도, SS간 선형회귀식 28
그림 3.3. 극한 탁수사상 선정 절차도 29
그림 3.4. TSS 해석 개요 31
그림 3.5. CE-QUAL-W2모델의 입출력 파일 종류 33
그림 3.6. CE-QUAL-W2 모델 격자 구성 예시 34
그림 3.7. 지형자료 입력파일 예시 34
그림 3.8. CE-QUAL-W2 모델 기상자료 구성 예시 35
그림 3.9. 모델 수문자료(유입, 유출경계) 36
그림 3.10. 수질 입력자료 구성 예시 37
그림 3.11. 출력설정(Graph.npt) 구성 예시 37
그림 4.1. 탁수 해석 모델 구축 절차 50
그림 4.2. 실측 및 산정 수온 비교 52
그림 4.3. 유량-SS, 탁도-SS 관계 예시 53
그림 4.4. 탁수도달시점(댐앞지점 SS 프로파일-좌) 및 방류 SS농도(우) 평가 54
그림 4.5. 초기 수위에 따른 댐 하류 탁수 방류 기간 비교 55
그림 4.6. 수온성층구조에 따른 탁수 영향 평가 예시 55
그림 4.7. 기간별 평균 수온비교 예시 58
그림 4.8. 미래 탁수 거동 재현 예시 59
그림 4.9. R UncDecomp package 입력 예시 61
그림 4.10. 수온 장기 모델링 과정 예시 61
그림 5.1. 시설물 운영절차도 예시(소양강호) 63
그림 5.2. 고탁수 유입 대응 절차도 64
그림 6.1. 각 저수지의 모의 및 실측 TSS농도 비교(2006, 2007) 67
그림 6.2. 안동-임하호 단독 및 연결운영에 따른 각저수지 수위변화 70
그림 6.3. 시나리오별 탁수 방류 초과(〉25mg/L, 〉100mg/L) 일수 72
그림 6.4. 시나리오별 TSS 프로파일 변화(댐앞) 74
그림 6.5. 실측-모의 저수위 비교 75
그림 6.6. 실측-모의수위·저수용량 곡선 비교 75
그림 6.7. 실측-모의 저수위 비교 76
그림 6.8. 실측-모의 수온 비교 76
그림 6.9. RCP 4.5 상층-하층수온 미래전망 추세 77
그림 6.10. RCP 8.5 상층-하층수온 미래전망 추세 78
그림 6.11. RCP 4.5, 8.5 연평균 Schmidt stability 80
그림 6.12. RCP 4.5, 8.5 성층 형성 일수 80
그림 6.13. 시나리오별 탁수 방류 최대 농도·지속일 및 해당 탁수 유입시의강우량과 유입유량(상위 5개시나리오) 81
그림 6.14. 과거 최대 탁수사상(2006년)-탁수모의 시나리오중 최장 탁수(2023년~2025년) 비교 81
그림 6.15. 해당 전망과정에서의 시나리오 갯수 83