농업용 댐 유지관리

그림입니다. 원본 그림의 이름: 워터마크_국토부.jpg 원본 그림의 크기: 가로 787pixel, 세로 787pixel 사진 찍은 날짜: 2016년 08월 05일 오후 2:03

건설기준 코드 제・개정 연혁

∙ 이 기준은 농업용 댐의 유지관리를 위한 기술사항을 정한 것으로 제·개정 연혁은 다음과 같다.

∙농림축산식품부장관은 ｢훈령․예규 등의 발령 및 관리에 관한 규정｣에 따라 고시일을 기준으로 매 3년이 되는 시점마다 그 타당성을 검토하여 개선 등의 조치를 하여야 한다.

선입니다.농업용 댐 유지관리 KDS 67 10 90 : 2023KDS 67 00 00 농업생산기반시설 설계기준 일반사항

목적

이 기준은 농업용 댐을 안전하고 효율적으로 유지관리하기 위하여 필요한 기준을 제시하는 것을 목적으로 한다.

적용 범위

이 기준은 농어촌정비법 제2조6호 및 제18조의 규정에 따라 농업생산기반시설의 유지관리에 적용한다.

농업용 댐 유지관리를 시행함에 있어서 관리방법, 점검, 진단, 일상적인 유지보수, 환경관리 등을 체계적이고 일괄적으로 운용하게 하기 위하여 일반적이고 기본적인 사항을 규정한 것이며, 기타 특수한 구조물이나 별도의 기술이 필요한 경우는 적절한 보완을 통하여 이 기준을 적용한다.

이 기준에서 제시되지 않은 사항은 국가건설기준으로 제정된 타 설계기준을 적용할 수 있다.

참고기준

관련법규

·건설기술진흥법

·농어촌정비법

·물관리기본법

·물환경보전법

·시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법

·수자원의 조사계획 및 관리에 관한 법률

·수질환경보전법

·재난 및 안전관리 기본법

·자연재해대책법

·저수지·댐의 안전관리 및 재해예방에 관한 법률

·전기안전관리법

·하천법 및 동법 시행령 및 시행규칙

관련기준

·농업기반시설관리규정

·농지개량사업계획 설계기준, 1989 : 콘크리트댐편

·농업생산기반정비사업계획 설계기준, 2002 : 필댐편

·전기설비기술기준

·한국전기설비규정

·한국농어촌공사 전문시방서

·한국농어촌공사 조사설계 실무요령

·KDS 54 30 00(필댐)

·KDS 54 50 00(콘크리트 중력댐)

·KDS 67 40 40 농지관개 수질관리

·KDS 67 40 90 농지관개 유지관리

·KDS 67 80 00 농업수질 및 환경

용어의 정의

·간극수압 : 흙 중에 포함된 물에 작용하는 압력

·냉수현상 : 봄으로부터 가을에 걸쳐 농업용 댐의 수온 성층이 형성되면서 따뜻한 유입수는 표층 부분을 흐르고 방류구가 중저층인 경우에 비교적 수온이 낮은 중저층으로부터 취수되기 때문에 방류수온이 유입수온에 비하여 낮게 되는 현상

·댐 : 하천의 흐름을 막아 그 저수를 생활용수, 공업용수, 농업용수, 환경개선용수, 발전, 홍수조절, 주운(舟運), 그 밖의 용도로 이용하기 위한 높이 15미터 이상의 공작물을 말하며, 여수로ㆍ보조댐과 그 밖에 해당 댐과 일체가 되어 그 효용을 다하게 하는 시설이나 공작물을 포함

·부영양화현상 : 오염과 관련된 환경문제. 방출되는 물질로 인해 부영양화의 원인이 되는 PO43(kg)의 양으로 정의

·부교 : 교각을 사용하지 않고 부대(浮袋)나 부유물에 의해서 가설되는 임시교량

·설량계 : 일정한 장소에서 일정한 시간에 걸쳐 내린 눈의 깊이를 측정하는 기구

·삼각웨어 : 아래에 꼭지점이 있고 각을 이루는 양측면을 가진 수축 예연웨어

·우량주상도 : 어느 특정 지역에 폭우기간 동안 내린 강우에 대하여 연속된 단위시간마다의 평균강우량, 과잉강우율 또는 강우용적을 주상으로 나타낸 그래프

·양압력 : 물체의 공극 내부 또는 구조물 기초에 발생하는 위 방향의 수압

·분수공 : 용수로에서 2개 이상의 분수구가 있는 경우의 구조물

·저수지 : 농어촌용수를 확보할 목적으로 하천, 하천구역 또는 연안구역 등에 물을 가두어 두거나 관리하는 시설로서 농업용 댐을 의미

·조정지 : 주(主) 저수지에 부속되어 용수공급부족기간에 사용할 수 있도록 하천 잉여수를 저장하는 저수지

·지진동 : 지진에 의해서 지반에 생기는 진동

·침윤선 : 흙 내부로 침투하는 중력수의 자유수면을 나타내는 선

·탁수장기화 : 일반적으로 홍수시에 유입한 탁수가 농업용 댐 내부에 혼합 저류되어 홍수 후에는 서서히 방류되는 것에 의하여 댐 건설전에 비하여 홍수 후 하류 하천이 탁해지는 기간이 장기화되는 것

·토압 : 지반 내부의 한 점 또는 흙과 구조물의 경계면에 작용하는 압력

기호 정의

·내용 없음

시설물의 구성

·농업용 댐(이하 ‘댐’이라 한다.) 유지관리 관련 농업생산기반시설물로는 농업용 필댐(이하 ‘필댐’이라 한다.)과 농업용 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐, 농업용 콘크리트댐(이하 ‘콘크리트댐’이라 한다.)으로 농업용 콘크리트 중력댐, 농업용 콘크리트 아치댐이 포함된다.

필댐 : 암석, 자갈, 토사 등의 재료를 쌓아 축조한 부분을 주체로 하는 댐을 의미한다.

콘크리트댐 : 콘크리트를 재료로 축조하는 댐을 의미한다.

해석과 설계원칙

안전하고 경제적· 친환경적이며 사용과 기능 목적에 적합하게 한다.

기후변화를 고려한 중장기적 지속 가능성을 고려한다.

유지관리 시설물의 특수성을 반영한 안정적인 운영을 위한 방안을 마련한다.

설계 고려사항

유지관리 계획시 경제적이고 합리적인 계획을 수립하여야 한다.

향후 기후변화, 영농변화, 댐 유지관리 특성 변화 등 지속가능성을 고려한다.

재해에 취약한 지역일 경우 재해예방을 고려해야 한다.

신규기술적용

댐 유지관리를 위해 신규기술 적용 시에는 관련 규정을 준수하고 효율성과 경제성을 충분히 검토해야 한다.

건설기술진흥법에서 정하는 바에 따라 지정된 신규기술 또는 신규공법은 기존 기술과 동등 이상의 성능을 확보할 수 있다고 인정되는 경우 신기술 기술심의를 통해 적용하여야 한다.

조사 및 계획

댐 유지관리는 시설의 이상이나 결함을 조기에 정확히 파악하여 적절한 대책을 수립하는 것으로 결함의 예측, 점검, 평가 및 판정, 대책 수립, 기록 등을 합리적으로 조합시켜 순서에 따라 대처해야 한다.

유수의 저류기능, 조절기능 및 취수기능을 잘 발휘할 수 있도록 물수지 예측과 운용을 합리적으로 추진하여야 하며, 수질 및 환경관리를 통해 용수공급으로서의 기능을 원활히 발휘할 수 있도록 조사 및 계획을 수립하여 사전 대비를 철저히 하여야 한다.

조사

(1) 조사항목에는 농업생산기반시설물 관리 조직, 기상 및 수문, 이수관리, 홍수관리, 환경, 댐의 계측, 기계전기시설 등에 대해 조사하여야 한다.

관리 조직

유지관리 조직의 역할, 관리자의 임무, 예산편성, 유지관리계획, 관리자의 배치, 시설관리요원의 관리 등 현황에 대해 조사한다.

기상 및 수문 관측

기상 조사자료로는 기후, 기온, 강수량, 댐 수위, 유입량, 하천수위, 취수량, 방류량 등이 있으며, 수문 조사자료로는 일사량, 일조시간, 풍향, 풍속, 증발량, 기압, 습도, 수온, 결빙 등이 있다.

이수관리

관측자료 수집과 정보관리, 계획적 저수량 운용 규칙 등에 대해 조사한다.

홍수관리

댐 관리상 필요한 제원 및 조작규정, 댐방류시 조치 사항, 홍수단계별 조치사항 등에 대해 홍수조절 게이트가 있는 시설물과 없는 시설물을 구분하여 조사한다.

환경관리

댐 환경관리를 위해 수온, 수질, 퇴사, 생태계, 경관, 수림대, 주변감시 등에 대해 조사한다.

농업용 댐 계측

올바른 댐 계측 시스템의 도입, 설치, 자료수집 및 해석을 위한 시방서, 안정성 및 품질관리에 참여할 수 있는 여건, 현실성있는 계측을 위한 이론적 확립 및 계측결과의 활용방법 등에 대해 조사한다.

기계전기시설

댐에 설치되어 있는 기계 및 전기설비의 정상적인 운용 유지를 위한 점검, 정비, 보수 방안에 대해 조사한다.

계획

댐 유지관리계획은 유지관리 업무 전반에 대하여 각각의 단위 업무별로 계획을 수립한다.

댐 관리자는 농어촌정비법 제18조 제1항에 따라 대상시설물에 대한 안전 및 유지관리계획을 수립하여야 한다.

댐 유지관리계획은 다음 각 호의 사항을 포함하여야 한다.

시설의 안전관리에 관한 기본방향

시설의 유지 및 안전관리를 위한 조직, 인원, 장비확보에 관한사항

시설의 유지 및 안전관리에 관한 경보체계의 구축에 관한 사항

시설의 안전점검 또는 정밀안전진단의 실시 계획 및 보수·보강에 관한 사항

시설의 유지 및 안전관리에 필요한 예산확보에 관한 사항

긴급사항 발생 시 조치계획에 관한사항

시설담당자 지정 및 시설운영에 관한 사항

기타 시설물의 유지 및 안전관리계획에 필요한 사항

댐 관리자는 다음 각 호의 업무를 포함하여 유지관리를 시행하여야 한다.

댐 유지관리 세부계획 수립 및 집행에 관한 업무

시설관리규정의 준수 및 이행

시설의 일상관리 및 기록 유지와 보고

수질오염 등 공해의 확인 및 보고

기타 시설 유지 및 안전관리에 필요한 사항

유지관리는 예측, 점검, 평가 및 판정, 대책수립, 기록 등을 합리적으로 조합시켜 순서에 따라 대처하여야 한다.

시설물을 유지관리 함에 있어서 조기에 결함을 파악하여 적절한 대책을 수립하는 것이 매우 중요하다.

댐 유지관리는 정량적으로 기준화된 것이 아니므로 경험적 판단을 요구하는 경우가 많으나, 시설물별 점검기준에 따라 유지관리를 시행하여야 한다.

새로운 형식의 특수구조물에 결함이 나타난 경우에는 전문기술자의 자문을 구해야 한다.

시설물별 적절한 유지관리기준을 작성한다.

유지관리자는 유지관리기준에 따라 시설물의 점검을 점검표에 따라 실시한다.

점검결과에 의한 평가·판정 후 적절한 대책을 수립하여야 한다.

재료

(1) 댐 계획 시 사용되는 재료는 농업용 댐(KDS 67 10 00) 설계기준에서 제시한 기준을 따른다.

설계

농업용 필댐 유지관리

관리조직

댐 관리는 물관리 기관에 의하여 물 이용의 기본방침, 비용부담의 조정, 갈수 조정, 물 이용 등을 결정한다. 댐 관리자는 이 결정사항을 존중하여 댐을 관리, 운용한다.

댐 관리자는 관리에 있어서 하천법 시행규칙에 정해진 규정, 기타 관계법령을 준수해야 한다. 또한 관리의 목적이 수혜자(농민)에의 용수공급이 혹은 관리의 구체적인 운용(시설조작, 유지관리)에 있어서 수혜자의 의지를 충분히 반영해야 한다.

따라서 수혜자 측의 물 이용의 기본 방침, 비용부담 갈수시의 조치 등 중요사항에 대하여 수혜자 내부 혹은 복수의 수혜자간의 조정 및 의사 결정을 하기 위한 관리조직을 만들어 기능 및 권한을 명확히 할 필요가 있다.

관리조직은 시설물의 보호, 안전관리 및 물관리를 과학적이고 경제적인 방법으로 수행하여 각종 시설물의 효율적 활용과 기능을 유지케 함으로써 비용을 절감시키고 농업생산력을 높이도록 하여야 한다.

댐 관리에서는 관리기술의 향상을 위해 노력하는 동시에 댐의 기능, 규모에 맞는 관리요원을 확보하여 관리체제의 정비를 도모하며 안전하고 적절한 관리를 수행한다.

① 댐 관리체제에 있어서는 종래 사람에게 의존했던 부분의 기계화를 도모한 관리시스템의 도입에 의해 인건비의 절감, 노동시간의 단축 등의 합리화가 이루어지지만 관리설비 기계류의 고도화에 따른 관리기술의 향상이 요구된다. 댐 조작은 홍수, 지진 등 예측하기 어려운 자연현상을 대상으로 하고 있어 일단 재난이 발생하면 사회에 미치는 영향이 중대하다. 현재의 기술이나 기계의 신뢰성의 수준에 있어 사람의 판단에 의존하지 않을 수 없는 경우가 많기 때문에 댐 규모에 맞춘 관리요원을 확보하고 관리체제의 정비를 도모하여 적정의 댐 관리를 실시한다.

② 관리조직체제는 평상시는 물론 홍수, 지진 등 긴급시 관리체제, 명령계통, 통보연락처, 작업내용 등을 조직기구도로 명기하여 관계자에게 주지시킬 필요가 있다.

댐 설치자는 그 댐의 적정한 관리를 위하여 적정규모 이상의 댐에 대해서는 환경부령으로 정하는 자격을 가진 관리기술자를 두어야한다(하천법 제39조).

① 댐 관리 기술자는 댐에 관한 사무를 성실히 수행하며, 댐 규모, 관리시설의 규모 내용 등에 따라 필요 인원을 확보․배치한다.

② 댐 관리 기술자는 시설물이 본래의 기능을 유지하도록 사전에 점검하여 결함 요인을 제거하고, 손상된 부분을 원상 복구하여 당초 건설된 상태를 유지함과 동시에 경과시간에 따라 요구되는 시설물의 개량과 추가시설을 시행함으로써 이용자의 편의와 안전을 도모할 수 있어야 한다.

③ 댐 관리 기술자는 하천법 시행규칙 제21조의 자격요건을 갖춘자를 선임해야 한다.

댐 관리를 적절히 하기 위해서는 댐 지점 및 근방의 기상, 수문, 수질의 여러항목을 관측한다.

댐 설치자는 당해 하천의 적정한 관리와 피해 방지를 위하여 대통령령이 정 하는 바에 의하여 관측시설을 설치하고 수위, 유량, 강수량 등을 관측해야 한다.

댐 관리상 댐 지점 및 근방에 있어서 관측이 요망되는 기상, 수문 관측항목은 표 4.1-1 과 같다. 물넘이 게이트를 갖는 댐에서는 표 4.1-2에 정해진 관측을 한다. 한편, 물넘이 게이트가 없는 댐에서는 하류하천 등의 상황을 고려하여 필요에 따른 관측을 한다.

기상․수문의 관측에 있어서 정확도가 높은 기계를 선정하고 적절한 장소에 설치하여 신뢰성있는 관측 데이터를 얻는다.

관측시설의 설치

댐 관리의 근간이 되는 수위 및 강수량 설치시설의 개요 및 설치장소를 설명한다.

수위관측시설

㉮ 수위계

⦁ 수위계는 댐의 상류와 댐 등에 가까운 저수지의 안쪽에 설치하되, 방류량을 측정하고자 하는 때에는 댐 등의 하류부에 설치해야 한다.

⦁ 물넘이 게이트가 있는 댐에서는 댐 수위, 댐 직상류 하천수위, 댐 직하류의 하천상황 등 댐 관리상 필요로 되는 시시각각 정보전달은 텔레미터링(Telemetering) 방식으로 한다. 댐 저수위는 댐 설계홍수량 이상의 홍수가 발생할 때는 게이트를 전부 열어도 서차아지 수위를 넘어 저류되는 것이 예상되므로 수위계는 비월류의 높이까지 완전히 기록될 수 있는 것이어야 한다.

㉯ 설치장소

⦁ 댐 수위 관측은 상류로부터의 유입수 영향을 받지 않는 장소, 물넘이나 취수구를 흐르는 유수의 영향을 받지 않는 장소를 선정한 후에 관리동으로부터 감시가 가능한 장소에 수위탑 설치를 원칙으로 한다. 저수위 관측시설의 설치장소의 선정은 무선텔레미터에 적합한 장소라는 점을 제외하면, 일반적으로 하천의 설치장소와 같다. 즉, 가능하면 하천의 직선부이고, 하상경사가 안정되어 있는 단면변화가 적은 장소, 토사의 유입이 적은 장소, 늘 유수가 있는 장소를 선정하면 좋다.

⦁ 댐 하류측에 하천의 협착부나 마을의 상류부, 댐으로부터의 방류가 영향을 받는 지점이 있으면 그곳에도 수위관측시설을 설치한다. 물넘이 게이트가 없는 댐의 관측시설도 상기의 기준에 준한다.

(나) 강수량 관측시설

㉮ 우설량계

⦁ 우설량계는 자동으로 기록되는 것이어야 한다.

⦁ 우량계는 전도식 우량계가 바람직하고 데이터로거 등의 기억매체에 기록하여 PC로 데이터를 정리하는 방식을 사용한다. 물넘이 게이트가 있는 댐에서 시시각각 정보의 전달이 필요한 장소의 우량계는 무선 로봇트 방식으로 한다.

⦁ 설량계는 일정한 장소에서 일정한 시간에 걸쳐 내린 눈의 깊이를 측정하는 기구로 구경이 정해진 수수기(受水器)에 들어간 눈의 중량을 측정하는 경우와 눈을 녹여 그 물의 용적을 측정하는 경우가 있다. 히터를 포함한 우량계의 사용이 가장 좋은 방법으로 설량계를 적설척으로 바꾸는 경우도 있다. 이것은 아주 면밀한 계획에 따라 유역 내에 적설척을 세워 자주 조사관측을 하지 않으면, 유역 평균강수량의 추정 정확도는 의문이지만 이른 봄의 융설 유입량의 예상에 도움이 되는 경우도 있다. 적설척은 기온과 강수량으로부터 추정되는 적설량의 점검용을 겸하여 우량계 근방에 설치하는 경우가 많다.

㉯ 설치장소

⦁ 물넘이 게이트를 갖고 있는 댐에서는 해당 댐 유역의 강수량을 정확히 파악할 수 있도록 지형특성, 강수특성을 충분히 고려하여 관측시설을 설치한다. 우량계는 당해 댐 등의 집수지역 안의 적당한 장소에 설치하되, 집수지역의 면적이 200 ㎢ 미만인 경우에는 1개 이상, 200～600 ㎢ 인 경우에는 2개 이상, 600 ㎢ 이상인 경우에는 3개 이상을 설치해야 하는데, 필요에 따라 관측소를 설치하여 데이터를 수집한다.

⦁ 관측소는 댐 집수역내 평균 표고 부분에 1점, 나머지는 이것을 둘러싸서 균등히 분포하도록 배치하는 것이 바람직하다고 하지만, 관리의 이행 후도 이것의 관측시설을 계속하여 관측하는 것으로 한다.

(다) 수질 관측시설

㉮ 필요에 따라 수질 관측을 실시한다. 설치 장소는 수위계가 설치되어 있는 댐의 유입점이나 방류지점, 댐 내부로서 수질계측기는 관측할 수질항목에 따라 설치한다. 물넘이 게이트가 없는 댐의 관측시설도 상기의 기준에 준한다.

② 관측요령

가. 일반적인 관측요령은 표 4.1-3과 같다. 최소단위는 통상 홍수관리를 상정하여 정한 것이고, 이수관리 등 더욱 상세한 관측 정확도가 필요한 장소에는 필요에 따라 운용한다. 한편, 이런 데이터의 정리작업에 있어서 관측시간이나 최소단위는 명시하여 둔다.

(1) 댐 관리에서는 기상․수문의 관측 결과에 기초하여 해당 댐 유역의 기상 및 유출특성을 충분히 파악해야 한다. 큰 강우가 예상되는 경우에 댐 관리상 알아두어야 할 사항은 다음과 같으며, 이러한 사태에 대처하기 위해서는 각 댐마다 적합한 예측기법을 준비해야 한다.

① 댐이 만수되어 월류하는 것

② 댐 수위가 급상승하는 것

③ 시시각각 수위를 예측하는 것

(2) ①에 대하여, 각각의 댐 유역에서의 호우시의 유효강우를 추정하기 위한 유역저류량곡선을 준비하는 정도로도 충분하다. 이 경우 표준곡선 뿐만 아니라 유역 건습 정도에 따른 곡선(예를 들면, 무강우일수, 강우직전유량 혹은 API(선행강우지수) 등을 지표로 하여)을 준비해 두는 것이 바람직하다.

(3) ②, ③에 대하여 각각의 댐에 대응한 유출모형과 그 모형 정수를 미리 정해두고 예상되는 강우파형을 입력하여 수문곡선을 예측할 필요가 있다. 이 경우 탱크모형을 운용하여 평상시의 댐 관리를 하고 있으면 예상되는 강우파형 혹은 시시각각 우량을 그대로 입력하면 좋지만, 기타 홍수유출 모형을 운용할 때에는 해당 유역의 저류량 곡선을 이용하여 유효강우 주상도를 추정할 필요가 있다.

(4) 유출모형을 운용하여 유입예측을 하는 경우에는 해당 유역에서 과거에 발생한 강우파형을 분류․정리 해두면 실무상 편리하다. 이런 자료를 참고로 하여 예보된 우량에 따른 우량주상도(hyetograph)를 작성하고 모형에 입력하면 ①과 ②의 문제에 충분히 대응할 수 있다. 더욱이 시시각각 입수되는 우량 정보에 기초를 두어 우량주상도를 계속 수정해 가면 ③의 문제에도 정확도 높게 대응할 수 있다. 물론, 여러 가지 형태의 관측오차나 예측시스템오차가 개입함으로서 예측된 수문곡선에는 상당부분의 오차가 포함될 수 있다. 이 예측 정도를 향상시키기 위하여 필터링 기법의 도입을 검토해 두는 것이 바람직하다.

(1) 평상시 혹은 갈수시에 수혜지의 용수량을 확보하기위해 적절한 저수관리를 수행한다.

① 이수관리의 목적

가. 관개, 생공용수, 발전 등 각각의 이수목적과 홍수나 가뭄에의 대응을 고려하여 시기별로 저수관리계획을 수립하여야 한다. 배수관리 책정에 있어서는 수혜지구 내의 기준배분수량을 정할 필요가 있다. 기준배분수량은 그 지구의 용수계통별, 시기별의 기준이 되는 배분수량이며 이것을 기준으로 일별 배분수량이 결정된다.

② 이수관리의 기본 원리

가. 수혜지구에서의 용수 수요량의 시간적 변화와 수원 하천에서의 유량의 시간적 변화의 차이를 조정하는 것이다. 하천유량에 잉여가 있을 경우에는 저류하며, 부족할 경우에는 저류수를 방류하여 하천에 보급하여 하천유량을 증가시킨다.

나. 통상, 5년 정도(풍수년, 갈수년, 평수년이 포함되므로 수혜지구의 필요수량이 명확히 된다)의 기간을 통하여 수혜지구의 배분수량이 안정되어 간다. 이에 5개년 정도의 실제 급수실적을 조사 및 분석한 후 적절한 급수기준량을 정하여 기준배분수량을 수정한다. 기준배분수량을 책정하는 데에는 사업계획과 배분실태조사를 기초로 한 용수배분의 시안 작업, 계획과 실태 등의 작업이 필요하다.

③ 유량조정의 기간

가. 유량 조정 기간으로서는 다음을 생각할 수 있다.

(가) 어느 해에 저류하여 다음 해에 공급한다(경년저류).

(나) 같은 어느 계절에 저류하여 다른 계절에 공급한다(계절저류).

(다) 같은 계절의 어느 기간에 저류하여 다른 기간에 공급한다 (기간저류)

④ 저수관리의 기본적 제약

가. 댐은 일반적으로 상시만수위와 최저수위 사이의 유효저수용량의 범위에서 유량조절을 한다. 이수 댐에서 홍수기에 홍수조절을 하는 경우에는 홍수조절용량을 확보하기 위해 이수용량은 적어지게 된다. 이 때의 이수용량을 홍수기의 이수용량이라고 하며, 이 때의 수위를 홍수기 제한수위라고 한다.

⑤ 기준배분수량 설정에서의 유의점

가. 물 관리 기관과의 연락조정

(가) 물 배분 기구, 물배분 조직, 수도작부 계획과 장래 품종개량 , 작부체계의 변화에 대응하여 수리시설을 관리하고 배분조작을 하는 물 관리기관과 긴밀한 연락을 취하고 기준배분수량을 책정 혹은 개정한다.

나. 단위용수량

(가) 단위용수량은 개개의 논에서 벼재배에 필요한 용수량을 말하는데 단위면적당 유량(㎥/sec/ha)이나 1일수심(cm/d)으로 표시된다. 포장단위 용수량은 감수심에 재배관리 용수량을 더한 것을 말한다. 단위용수량은 용배수분리, 건답화 등에 의한 지하수위의 저하로 감수심이 증가하므로 계획시와 장래와의 변동요소에 대하여 정확히 상황을 파악하여야 한다.

다. 유효우량

(가) 유효우량은 강수량 중 관개수와 같이 논에서 유효하게 이용되는 수량을 말한다. 수혜지구에 일감수량 미만의 강우가 있어도 실제 관리상 이것을 고려한 감량방류조작은 이상 갈수기 이외에는 실시하지 않는다는 것을 염두에 둔다.

라. 용수로 말단의 유황파악

(가) 분수공에 있는 분수량, 말단에서의 만족도 혹은 말단에서의 무효방류 등을 정확히 파악해야 한다.

(1) 저수운용규칙은 댐을 운용하기 위하여 필요한 객관적인 기준을 말한다. 댐의 이수관리에 있어서는 관개 기간 및 비관개 기간의 저수 운용규칙을 정해 이를 근거로 하여 저수된 물을 이용한다. 우리나라 댐의 저수량의 시기적 변화는 그림 4.1-1과 같다.

[그림 — 원문 이미지]

(2) 댐은 두 가지의 대립하는 목표를 조정하면서 운영되어야 하며, 목표의 하나는 유효급수(방류)를 촉진하여 수혜지의 물 수요에 적극적으로 대응하는 것이고, 다른 하나는 현재 또는 장래의 가뭄에 대비하여 급수(방류)를 억제하는 것이다.

(3) 이러한 두 개의 서로 상반되는 목표를 조정할 수 있는 객관적 기준으로서 기준저수량곡선(基準貯水量曲線)을 설정한다. 댐의 저수량이 기준저수량곡선보다 큰 저수역(수요주도역)에서는 수요에 응하여 적극적으로 급수하고, 이것보다 낮은 저수역(공급주도역)에서는 가뭄에 대비하여 급수를 제한한다.

(4) 급수제한율 S (= 급수제한량/필요수량)을 나타내는 저수량곡선을 급수제한 곡선이라고 하는데, 이것을 복수 설치(예를 들어 10, 30, 50 %의 급수제한율)할 필요가 있다. 급수제한은 기준저류량곡선까지의 회복을 목표로 하지만 단 기간내 회복을 원할 경우에는 급수제한율을 크게 하고, 관개말기까지 급수제한을 계속해도 좋은 경우에는 급수제한율을 작게 한다.(1992, 농공학회지 34(1) 참고) 비관개기 말일(관개기 개시의 전일)까지 소정의 저수량(만수량)까지 저류하는데, 각 시기별 목표 저수량 곡선을 비관개기 저수량 곡선이라고 한다.

(1) 관개면적 100ha 이상인 댐 지구에서 유역배율이 낮거나(예 : 1 : 4 이하) 농촌용수를 다목적으로 공급하므로 용수부족이 예상되는 필댐에서는 물관리자동화시스템(TM/TC)시설을 도입하여 물 관리 자동화를 도모하고 간단․윤환관개 시스템을 통하여 효율적으로 절수하여 가뭄을 극복할 수 있다.

(2) 간단․윤환관개 시스템에 의한 물 관리를 위해서는 관리인이 직접 현장을 관찰하고 경험에 의해 상황을 판단하여 시설물을 조작 개폐․제어하는 관행적인 물 관리방법보다는 전기․기계․전자․통신 및 컴퓨터 기술을 이용한 물관리자동화시스템(TM/TC)으로 주요 급수시설의 상황을 감시, 점검, 조작, 제어할 수 있도록 시설을 보강해야 한다.

(1) 저수용량 500만 ㎥ 이상의 기존 필댐 가운데 하류하천의 생태보전과 친수환경에 필요한 환경용수를 공급할 수 있도록 댐 숭상과 물넘이에 수문을 설치하여 저수용량을 추가로 확대해야 한다. 이 때, 밭 관개용수을 적절히 공급하도록 취수공, 수문, 관수로 및 조정지(Farm pond) 등의 설치를 고려한다.

(1) 계획적으로 저수관리를 수행하려면 물 수지 자료에 관한 기록을 작성하고 이를 적극적으로 활용해야 한다. 저수운영규칙을 계획적으로 관리하기 위해서는 강수량, 유입량, 방류량, 댐 수위 등의 기상 및 수문에 관한 자료의 데이터 수집, 정리가 불가피하다. 이러한 자료는 일별, 혹은 시계열 데이터로서 수집․기록되고, 일 단위의 물수지로서 기록되어야 한다.

(2) 저수운영규칙을 계획적으로 관리하려면 다음의 자료를 수집하고 정리하여야 한다.

① 저수량 ㎥ : 저수위를 측정하고, 이를 수량으로 환산하여 저수위와 저수량을 함께 기록한다.

② 방류량 ㎥/s : 이수방류량, 발전방류량, 홍수방류량, 총방류량 등 방류의 목적별로 기록한다.

③ 유입량 ㎥/s : 저수량과 방류량의 수지로부터 유입량을 계산하여 기록한다.

④ 방류요청량 ㎥/s : 수혜지구가 요청한 방류량 또는 계획 예정된 방류량을 기록한다.

⑤ 취수량 ㎥/s : 수혜지구의 간선수로에서의 실제의 취수량을 기록한다.

⑥ 방류제한량 ㎥/s : 방류요청량과 방류량의 차를 구하여 기록한다.

(1) 홍수시 댐 관리는 댐조작규정에 따라 실시하여 기상, 수문상황을 파악하는 동시에 댐으로의 유입량, 저수위 등을 예측하여 방류를 결정한다.

① 관리조작의 기본

가. 댐의 홍수시의 관리조작의 기본은 댐으로부터의 방류에 의하여 하류에 피해가 생기지 않도록 하는 것이며 동시에 댐 시설자체가 직접 피해를 받지 않도록 하는 것이다.

나. 대규모 댐은 큰 저수용량을 가지고 있어 홍수시 유출수를 전부 저류할 수 있는 경우에는 유출수의 예측도 비교적 빨리 할 수 있으므로 홍수시 어려운 조작이 필요한 일은 거의 없다. 문제가 되는 것은 관개기의 비교적 단기간의 홍수유출로 이것을 단기간에 조작 방류하는 경우이다. 논의 관개기와 홍수기가 겹쳐 있어 소유역, 소저수용량의 소규모 댐에서는 홍수시의 관리조작은 중요하나 간단하지 않다.

다. 홍수시 방류 관리조작의 방법은 1) 게이트를 갖는 물넘이와 2) 게이트를 갖지 않는 물넘이의 경우로 구분된다.

라. 홍수시 댐 관리는 댐 조작 규정에 따라 실시한다. 상세한 것은 이하의 각 절에서 언급하는데, 방류에 이르는 과정을 정리하면 다음과 같다.

(가) 기상 및 수문 상황의 파악

㉮ 기상 및 수문상황 관측은 조작규정에 정해 있지만 댐으로부터의 방류가 예상되는 경우에는 분단위로 단축하여 실시한다. 또는 조작 간격마다 관측한다.

(나) 유입량 예측

㉮ 제 1단계 예측 : 예상되는 강우량과 댐의 현재 수위에 있어서의 저류가능용량으로부터 방류의 필요성을 검토한다.

㉯ 제 2단계 예측 : 현재의 기상 수문 상황 및 기존의 데이터를 기초로 하여 유사한 기상 패턴을 추출하여 댐으로의 유입량 및 저수위를 예측하여 방류량 및 시각 등을 결정한다.

(다) 기계 및 기구의 점검

㉮ 댐 관리에 관계하는 기계 및 관측, 통보, 경보시설이 정상적으로 기능하는가를 점검하며 신속히 대응하도록 한다.

(라) 댐 조작 상황의 통보

㉮ 댐의 설치자는 홍수가 발생 혹은 발생할 염려가 있는 경우에는 하천관리청 혹은 관계 시․도지사에게 통보해야 한다. 댐의 설치자는 빠르고 정확한 전달을 하기 위해 필요한 시설을 설치해야 한다.

(마) 방류결정

㉮ 방류시각 및 방류량은 기상 수문 상황 및 유입량 예측 등에 근거하여 결정한다. 방류는 댐조작규정에 따라 가능한 하류하천에 큰 수위 변동이 없도록 실시한다.

(바) 방류시 관계기관에의 통지

㉮ 댐의 물넘이 혹은 방류관으로부터 방류를 개시하기 적어도 한 시간 전에는 방류수가 통과하는 지역을 관리하는 시․도지사, 하천수위의 변동에 영향을 미칠 염려가 있는 하천이 있는 지방자치단체장, 해당지구를 관할하는 경찰서 및 하천관리청에 댐의 방류일시, 방류량, 방류에 의하여 상승할 수위 등을 통지한다.

(사) 방류시 일반인에의 통지

㉮ 댐 하류지역의 주민에게 피해 발생의 우려가 있을 때에는 게시판에 게시하는 것 이외에, 사이렌, 확성기 등에 의해 일반인에게 통지해야 한다.

(아) 기록의 정리

㉮ 댐 조작에 관한 기록을 작성 보관하는 것에 의해 댐의 원활한 관리 운영을 도모하여 홍수가 발생 혹은 발생할 염려가 있는 시기로부터 홍수의 위험이 사라진 후의 기상, 수문 상황 및 게이트의 조작내용, 방류시의 관계기관에의 통지 및 일반인에의 주지에 관한 사항에 대하여 기록한다.

(2) 홍수 위급시 농어촌정비법 제20조 또는 저수지·댐의 안전관리 및 재해예방에 관한 법률 제22조의2에 따른 비상대처계획의 실행에 필요한 조치를 한다.

(1) 댐을 유수의 저류 혹은 취수를 위해 준비할 때에는 댐의 조작 규정을 정해 관리해야 한다.

① 댐에 관한 조작 규정은 홍수시의 댐의 원할한 관리를 위해 규정한 것으로 댐이나 저수지의 제원에 관한 규칙, 댐 등의 관리의 규칙, 홍수시의 조치 등에 관한 규칙을 정한다.

가. 댐의 제원

(가) 댐 관리상 필요한 제원은 다음과 같다.

㉮ 댐

⦁ 높이, 제방의 표고, 월류제방의 표고, 물넘이 게이트(규모 및 개수), 방류관 밸브(규모 및 개수, 개폐에 관계되는 개도변화율) 등

㉯ 댐

⦁ 유역면적, 담수구역면적, 최대배수(背水)거리, 설계홍수위, 상시만수위, 예비방류수위, 최저수위, 유효저수용량 등

㉰ 최대사용수량

나. 홍수로 지정된 유량

(가) 홍수로 지정된 유량은 해당 댐 하류부 하도의 협착부 등에서 사유지의 경작 기타 재해 재해를 생기게 하지 않는 최대 유량을 말하며 댐 지점으로 환산하여 정한 최대 무해유량으로 한다. 댐 지점의 유량 환산에는 해당 지점과 댐 지점의 유역면적비를 이용해도 좋다.

다. 저수지 유입량 산정

(가) 홍수시의 유입량 산정은 저류 및 방류의 관리상 매우 중요하다. 유입량의 단기예측은 유역에서의 강수량과 시간적, 공간적 분포에 의해 이루어진다. 예측된 강수를 이용하고 유출모형을 이용하여 유출량을 예측할 수 있다. 홍수시의 관리조작에는 유역에서의 적당한 기상 수문관측이 필요하고, 이 기록을 가능한 짧은 시간에 댐 관리조작에 이용할 수 있도록 하는 것이 중요하다.

(나) 댐 관리상 가장 중요한 데이터가 되는 저수지 유입량의 산정방법은 ① 저수지 유입하천의 유량으로부터 산정하는 방법과 ② 저수지 수위 변동과 방류량으로부터 산정하는 방법이 있다. 일반적으로 홍수가 저수지에 유입하기 전에 그 양을 예측할 수 있는 이점이 있으므로 전자의 방법을 사용하지만, 이것이 곤란한 경우에는 후자의 방법으로 산정한다.

㉮ 저수지 유입하천의 유량으로부터 추정하는 방법

………………………………………………………………(4.1-1)

: 저수지 유입량

: 저수지에 유입하는 하천의 수위관측소에서의 추정유량

: 보정계수, 와의 관계, 유량관측소의 유역면적과 댐지점 유역면적의 비율로부터 정한다.

㉮의 방법은 저수지에 유입하는 하천에 설치된 수위 관측소의 관측수위로부터 수위-유량곡선에 의해 추정되는 유량을 기초로 하므로 댐 지점의 순간유량이 빨리 추정할 수 있으나, 수위-유량곡선의 정확도가 떨어지는 경우가 있다.

㉯ 저수지 수위변동과 방류량으로부터 산정하는 방법

………………………………(4.1-2)

: 저수지 유입량

: 현재시각 시에서의 저수위 에 대응하는 저수량

: 현재시각 시보다 일정시간 전의 시각 시에서의 저수위에 대응하는 저수량

: 시간 내의 전 방류량으로 n은 시간의 구분수

㉯의 방법은 시각 의 평균유입량을 산정하는 것이므로 시각 의 순간유입량을 표현할 수 없는 결점이 있다. 이것은 의 시간 간격을 단축하는 것에 의해 어느 정도 개선할 수 있지만 유입량 변화가 급격할 경우에는 저수지내 수면경사가 일정하지 않아 을 짧게 취하면 오히려 유입량 추정값이 진동하는 난점이 있다. 따라서 식(4.1-2)에서의 형태로 되어 있지 않다.

라. 방류량의 증가한도

(가) 방류량 증가 제한곡선의 작성

㉮ 댐으로부터의 방류의 비율은 하류하천(기준지점의 하도)의 수위 상승량이 30분에 30～50 cm 정도 이하로 되는 방류량과 일정시간내(10분간)의 방류량의 변화량으로부터 작성한 것으로, 이 제한곡선은 방류의 개시로부터 방류량이 홍수량에 도달될 때까지 작성한다.

(나) 경과시간과 방류량과의 관계도 작성

㉮ 댐하류 하천(기준지점)의 수위를 댐에서 방류개시로부터 상승시켜 가장 안전하고 효과적으로 무해방류를 시키기 위해 경과시간에 따른 방류량 곡선을 작성하여 무해방류의 소요시간으로부터 홍수시 이후의 대응에 필요한 관계 자료로 한다.

[그림 — 원문 이미지][그림 — 원문 이미지]

마. 방류시의 통지

(가) 통지 구간의 설정

㉮ 댐 조작에 따른 하류에서 급격한 수위변동(30분간에 30～50cm 이상)이 생기는 경우에는 관련 지방자치단체장이나 관계경찰서장에 통지하는 동시에 일반인에게 주지시키는 조치가 필요하다.

㉯ 댐 방류에 따른 급격한 수위변동이 발생하는 구간까지를 기본으로 하나, 댐이 지천인 경우에는 본천과의 합류점, 댐이 본천인 경우에는 몇 개의 지천이 합류하여 큰 지천이 합류하여 댐 지점 유역면적의 2배 이상의 유역면적으로 되는 합류점까지로 하는 경우가 많다.

(나) 하류수위 상승에 따른 경고 시각의 설정

㉮ 하천법 38조에 의해 댐 설치자는 댐 조작에 의해 방류하고자 하는 때에는 이로 인한 재해를 예방하기 위하여 사이렌․경종․확성기 등을 이용하여 경고하고, 방류시기 기타 필요한 사항을 공고하며, 관계기관에 대하여 통지해야 한다.

바. 방류관 밸브나 물넘이 게이트의 개도와 방류량의 관계

(가) 하천유량의 확보는 주로 방류관 밸브에 의해 이루어지고, 홍수시는 물넘이 게이트에 의해 대응하는데, 방류관 밸브의 저수위와 취수량 및 물넘이 게이트의 개도와 방류량과의 관계를 나타내면 그림 4.1-4과 같다.

[그림 — 원문 이미지]

(1) 댐에서의 저류는 홍수시 일시적으로 유입수를 저류하는 경우를 제외하면 상시 만수위 이하로 한다.

① 댐 방재의 입장으로부터 댐 상시만수위를 확인하고 홍수시의 서차지수위(surcharge water level) 등의 특별한 경우를 제외하고는 댐의 수위를 상시 만수위 이하로 유지하는 것을 규정하고 있다. 홍수시 하천 기능을 감쇄시키지 않도록 증가하는 유량을 서차아지 방식으로 조절하게 되어 있는 댐은, 홍수시 경과 후 댐의 수위를 빨리 상시만수위까지 하강시킬 필요가 있다.

(1) 댐으로부터의 방류는 하류 수위에 급격한 변동이 일어나지 않도록 해야 한다.

① 댐으로부터의 방류는 홍수시에 급격히 대응해야 하는 경우를 제외하면 하류의 수위에 급격한 변동이 발생하지 않도록 방류량 증가 제한곡선도에 의해 실시한다. 단, 유입량이 급격히 증가하는 경우에는, 해당 유입량의 증가율의 범위에서 댐으로부터의 방류량을 증가시킬 수 있다.

가. 무해방류에 의한 대응

(가) 댐 방류에 의해 하류하천 수위가 급격히 증가하는 경우에는 인명 피해가 일어나지 않도록 방류량의 최대 변화량을 설정한다. 방류량 변화의 한도는 방류의 영향이 미치는 구간에서 가장 위험한 개소를 대상으로 약 30분에 30～50 cm를 목표로 한다.

(나) 방류량 증가 제한곡선도는 댐 방류량의 증가 비율의 최대 한도를 규정한 것으로 댐방류에 따른 하류하천 수위상승 비율이 30분에 30～50 cm 범위가 되도록 방류량과 일정시간 내의 방류량의 변화와의 관계를 나타낸 것으로 댐 조작의 기본이 된다. 또한, 방류량의 변화를 가능한 한 완만히 하기 위해서 방류량 증가 제한 곡선도에 있어 시간 간격을 10분간으로 짧게 하고 있다.

나. 증가율방류

(가) 댐으로부터의 방류는 하류수위에 급격한 변동이 발생하지 않도록 하는 것을 기본으로 한다. 그러나, 유입량이 급격히 증가하는 경우에는 조작규정에 단서사항을 설치하여 해당유입량의 증가율의 범위 내에서 방류량을 증가시키는 것을 용인하고 있다. 이 방류는 댐 유입량이 급증하는 경우에 댐안전 관리를 도모하는 긴급의 대응이다. 단서조건 방류에 의한 현재 유입변화율() 및 방류할 수 있는 한도량()은 다음 식으로 구해진다.

현재유입변화율 ………………………………………(4.1-3)

: 현재유입량, 일정시간 전의 유입량

방류할 수 있는 한도량 …………………(4.1-4)

현재방류량

(1) 댐으로부터의 방류는 방류관 혹은 물넘이 게이트로부터 실시하여 조작에 있어서는 안전성에 주의를 기울일 필요가 있다.

① 댐으로부터의 방류는 방류관 밸브 또는 물넘이 게이트 등에 의해서 실시된다. 하류하천의 유량 확보는 주로 방류관 밸브로 하며, 홍수시의 대응은 물넘이 게이트를 주체로 방류관 밸브를 병용하여 실시하게 되어 조작에 있어 안전성에 주의를 기울일 필요가 있다. 게이트 등의 기능 및 조작 제한은 다음과 같다.

가. 방류관 밸브

(가) 방류관 밸브의 조작은 평상시의 하류 하천유량의 확보에 이용되는 것이 일반적이다. 그러나, 홍수시에도 물넘이 게이트를 조작하는 단계까지의 사이에서의 댐유입량에 대응한 조작을 하게되고 방류초기의 대응으로서 방류량의 짧은 시간에 증가 혹은 방류량의 미조정 등의 조작에 매우 효과적이다.

나. 물넘이 게이트의 명칭

(가) 물넘이 게이트의 명칭은 게이트 조작 및 점검, 정비 등에 있어 착오가 없도록 명칭을 정해야 한다. 댐 조작단계 및 게이트의 점검, 정비에서의 게이트 명칭의 착오는 중대한 사고를 일으키므로 이것을 방지하기 위한 통일된 명칭을 정한다. 이것은 물넘이 게이트를 조작하는 직원은 물론 댐 관리에 종사하는 종사자에 대해서도 철저히 주지시켜야 한다.

다. 물넘이 게이트의 조작순서

(가) 물넘이 게이트로부터의 방류는 하류 하천에 대하여 안전하게 대처하는 것이 기본이며, 조작방법에 따라 유입에 이상 사태가 발생하는 것도 생각할 수 있다. 따라서, 게이트 개폐순서, 방법, 1회 조작에 의한 개도(開度)의 제한을 정하는 것은 댐의 안정 조작상 매우 중요하다. 즉, 물넘이 게이트를 조작하여 방류하는 경우 한 개 혹은 일부분만의 게이트 개폐를 하지 않도록 규정하는 것으로 1회 조작에서 게이트 1개를 여는 정도를 정해 두고 전 게이트가 정해진 양만큼 열린 후에는 최초의 게이트로 돌아가 연다. 이와 같은 것을 반복함으로써 방류조작을 원활히 처리한다. 단, 유입량이 급증하고 있는 경우에서는 댐 수위를 상시 만수위로 확보하기 위한 조치를 하지 않을 수 없다고 인정할 때에는 이 제한이 없다.

라. 물넘이 게이트 개폐의 제한

(가) 홍수시 게이트의 개폐폭은 하류하천의 수위변동 등에 미치는 영향이 크고, 과도한 개폐로 조작한 경우에는 하류하천으로의 유입량이 일시적으로 증대하여 급격한 수위변동을 일으키고, 편중된 방류가 하류 하천의 흐름을 교란시켜 피해 발생을 일으키는 경우가 많다. 따라서 각각의 게이트의 1회 개폐의 움직임이 일정치를 넘지 않도록 제한하므로서 저수지로부터의 안정된 방류가 되도록 한다.

마. 물넘이 게이트의 시동간격

(가) 홍수시 댐 방류에 있어 게이트 조작의 시동에 가장 주의가 요망된다. 게이트 조작이 순조로울 때는 문제가 없지만, 댐 저수위가 높고 댐으로의 유입량이 급증하고 있는 경우에는 복수의 게이트를 연속적으로 운전하게 되어 사고를 일으키는 경우가 많다. 그러므로 게이트의 시동 간격에 제한을 두어 원할한 게이트 조작을 하여 기계적, 전기적으로 과부하가 걸리지 않도록 1 개의 게이트가 시동한 후에 다른 게이트를 조작한다. 한편, 이 간격은 해당 게이트 혹은 동력 설비에 따라 다르지만, 일반적으로 30초가 바람직하다.

바. 조작의 제한

(가) 방류관 밸브나 물넘이 게이트는 아래 사항에 해당하는 경우 혹은 댐의 물넘이, 방류관의 점검정비를 위해 필요한 경우를 제외하고는 개폐해서는 안 된다.

㉮ 하류에서 하천의 사용을 위하여 필요한 하천유량을 확보하는 경우

㉯ 상시만수위를 확보하는 경우

㉰ 홍수시에 댐으로부터 방류하는 경우

㉱ 댐 기타 저수지내의 시설 혹은 공작물의 점검이나 정비가 필요한 경우

㉲ 긴급을 요하는 부득이한 사유가 발생했을 경우

(1) 댐 조작에 의하여 유입수를 방류하고자 할 때에는 이에 의한 재해를 방지하기 위하여 관계기관에 통보해야 한다.

① 물넘이 혹은 방류관으로부터의 방류(해당방류의 도중에 있어서 방류량의 큰 증가에 의하여 하류에 피해를 생길 위험이 있는 경우를 포함함) 개시의 적어도 한 시간 전에는 댐 방류수가 통과하는 지역을 관할하는 시․도지사, 댐 방류에 의하여 하천의 수위 변동에 영향을 미치는 하천구역에 인접한 시장․군수, 해당 지역을 관할하는 관계 경찰서장 및 하천관리청에 대하여 방류일시, 예정방류량 등을 통지하는 적절한 조치를 취해야 한다.

가. 관계기관에의 통지 및 내용

(가) 관계기관에의 통지는 댐 하류지역의 수해방지를 확보하는데 있어서 매우 중요한 것으로 관계자와 충분한 협의를 한 후 의견을 수렴하여 구체적으로 통지 방법 및 내용을 정한다. 기상․수문의 관측 결과, 해당 댐의 조작상황, 앞으로의 전망 등에 대한 정보 연락이 신속하고 정확히 이루어지도록 노력해야 한다. 방법으로서 통지양식 등을 인쇄하여 배포해 두면 연락 방법을 보다 효과적으로 수행할 수 있다.

(나) 통신시간을 단축을 시키며 여유를 가진 방류 체제를 정비하기 위해 통지 전에 분할 통신 체제를 확립해 두는 것도 중요하다.

(다) 댐 방류에 의해 발생하는 위험을 방지하기 위하여 관계 시․도지사, 시장․군수, 경찰서장 및 하천관리청에 대한 통지는 댐을 조작하는 날짜 외에 댐 조작에 의한 방류량 또는 댐 조작에 의해 발생하는 하류수의 상승의 예상 등을 표시하는 것이 필요하다.

나. 통신체계의 확립

(가) 관계기관에 대한 통지는 전화를 활용하는 경우가 많으나, 전화는 태풍 등의 이상 기상시에는 통신 회선의 용량부족, 통신시설의 재해 등에 의해 통지 불능이 되는 경우가 많으므로 예측하기 어려운 사고 등을 고려하여 폭풍이나 홍수에 의해 재난을 입지 않도록 통신체계를 확립하는 것이 요망된다. 본 통지에 관련된 조치는 일반에의 주지를 위한 조치와 함께 댐 관리상 중요한 것이므로 미리 통신 연락체계도를 작성해 둘 필요가 있다.

(2) 댐 조작에 의해 유수의 변동이 발생하는 경우에는 일반인에게 주지시켜 댐 방류에 의한 재해가 발생하지 않도록 한다.

① 댐 관리자는 댐을 조작하는 것에 의해 유수의 상황이 크게 변화된다고 인정될 때는 댐 방류에 의한 피해를 방지하기 위하여 미리 관계 시․도지사, 시장․군수, 경찰서장에게 통지하는 동시에 일반에게도 주지시키는 조치를 취해야 한다. 수영이나 낚시, 캠프, 모래채취 등을 하고 있는 사람들이 위험을 알고 충분한 여유를 가지고 대피하기 위한 조치를 실시할 필요가 있다. 사이렌, 경종, 확성기 등으로 일반인에게 위험을 주지시킨다.

가. 게시판에 의한 주지

(가) 게시판에 의한 주지는 해당 주민이나 지역에 익숙한 사람에 대해서는 효과적이나 외래인에 대해서는 효과가 없는 면이 있다. 그러나, 설치장소에 따라 효과가 증대하므로 자동차 등의 진입하게 쉬운 곳을 비롯해 어린이들이 물놀이나 고기잡이를 하는 장소를 선택하여 설치한다. 내용은 어린이들이 쉽게 이해할 수 있도록 하고 해당 하천의 특징, 강우, 증수상황 등에 대하여 설명하는 동시에 사이렌, 경종에 의한 경고 내용을 게시하므로서 방류에 대하여 이해를 시키는 것이 필요하다.

나. 사이렌에 의한 주지

(가) 사이렌에 의한 주지는 댐 지점 및 하류 지역으로 나누어 실시한다. 댐 지점에 설치된 사이렌에 의한 경고는 댐 방류 개시 약 수 십분 전에 수 십분간 실시한다. 댐 지점 이외에 설치된 사이렌에 의한 경고는 댐 방류에 의해 해당지점의 수위상승이 개시되기 약 수 십분 전에 수 십분간으로 정한다. 사이렌 방법에 대해서는 게시판 등에 일반인에게 충분히 주지시켜 둔다.

다. 확성기에 의한 주지

(가) 확성기에 의한 주지는 게시판이나 사이렌에 의한 경고로는 효과적이지 못한 외래자에게 적합하며, 방류 및 하천수의 상승의 정도 등으로 가능한 한 위험한 상황을 주지시키는 것으로 하천수위 상승 15분전에 실시한다. 한편, 하천에 들어간 사람을 포함하여 확실히 주지시키기 위해 하천변을 따라 경보차(警報車)를 주행시켜 위험 구역에 들어있는 사람들에게 철저히 주지시킬 필요가 있다. 주지를 위한 조치로서 경보 내용, 경보차의 순회경로, 시간적 조건 등이 들어있는 경보계통도를 작성해 두는 것도 필요하다.

라. 일상활동에 의한 주지

(가) 댐 방류시 위험방지를 인식시키기 위하여 다음 사항에 대하여 일상적인 주지활동을 하는 것이 효과적이다.

㉮ 해당하천에서의 강우량과 하천유출 특성에 관한 사항

㉯ 수영, 낚시, 캠프 등 외래자에 대한 해당 하천의 특징에 관한 사항

㉰ 기타 댐 방류에 관한 사항

(나) 방류시의 경보에 관한 설명회, 홍보 등에 의해 계몽시키는 것도 하류지역 주민으로부터 방류에 관하여 협력을 얻는데 효과적이다.

(1) 홍수시 단계는 홍수주의보, 홍수경보, 홍수발생, 홍수처리의 4단계로 구분하여 각 단계별 대책을 수립한다.

(2) 홍수주의보 단계는 댐 상류 유역에 호우주의보(3시간 강우량이 60mm 이상 예상되거나, 12시간 강우량이 110mm 이상 예상될 때)가 발령되어 홍수가 발생할 염려가 있는 때로부터 홍수경보 단계에 들어갈 때까지 혹은 홍수경보가 해제된 시기부터 홍수주의보가 해제되어 홍수가 발생할 염려가 없다고 판단할 때까지의 기간을 말한다.

① 홍수주의보 단계에는 요원을 확보하면서 기상․수문 관측, 유입량 예측, 하천관리청 등에의 통보, 댐 조작을 위한 기계기구의 점검, 정비 등을 실시함으로써 댐의 관리체계를 강화해야 한다.

② 더욱, 예비방류가 홍수주의보 단계만으로 소정의 예비방류 용량을 확보하기 어려운 댐에서 사전 방류가 필요한 경우에는 홍수경보 단계 시에 규정된 조치를 용이하게 하기 위해 필요한 유량을 댐으로부터 방류한다.

③ 홍수주의보는 홍수예보를 발령하는 지점의 수위가 계속 상승하여 경계홍수위(수위가 더 이상 상승하면 제방․수문․교량 등에 대한 경계가 필요한 수위로서, 계획홍수량의 100분의 50에 해당하는 유량이 흐를 때의 수위를 말한다)를 초과할 것이 예상되는 경우에 발령한다.

가. 요원의 확보

(가) 홍수 발생단계에 댐이나 댐을 적절히 관리할 수 있는 요원을 확보한다.

나. 기상 수문자료의 수집

(가) 기상 수문에 관한 정보수집은 예비경계시 대응 기본이 되기 때문에, 정확․신속히 파악하는 것이 필요하다.

(나) 기상 수문 관측은 평상시는 1일 1회의 관측이 통례지만 예비경계시가 되면 관측시간을 대폭 단축하여 1시간마다 경우에 따라서는 더욱 시간을 단축하는 것이 필요하다.

다. 유입량 예측

(가) 홍수기에 큰 강우가 올 것으로 예상되는 경우, 그 강우에 따른 댐으로의 유입량을 예측하고 댐의 저류가능 용량에 따라 방류의 가부, 시간경과마다 방류량과 방법 등을 확립해야한다.

라. 하천관리청에의 통보

(가) 댐 관리자는 하천관리청에 홍수주의보 단계에 들어간 것을 댐 조작규정에 기초하여 통보함과 동시에 기상 수문관측 결과 및 해당 댐의 조작상황을 합하여 보고한다.

(나) 기상․수문 및 댐 조작 상황에 관한 보고는 다음 사항에 대하여 행한다.

㉮ 관측지점에서의 시간 우량, 누가우량, 댐의 유입량 및 저수위

㉯ 방류예정 시각, 예정 방류량, 게이트의 조작상황 등

마. 기계류의 점검 및 정비

(가) 댐 조작에 관계되는 기계기구, 관측시설, 통보시설, 경보시설 등에서 예비 경계시에 대응으로서 다음과 같은 것을 점검하고 정비할 필요가 있다.

㉮ 수전(受電)설비 : 수전(受電)설비, 조명설비, 배선 등

㉯ 예비 발전기 : 엔진 및 발전기 작동, 연료오일, 냉각수, 절환장치 등

㉰ 개폐기구 : 원동기, 주동력의 작동조건 등

㉱ 물넘이 게이트 (물넘이 게이트의 작동조건 확인)

⦁ 댐저수위가 마루(堤頂, crest)보다 낮은 경우의 게이트 작동

⦁ 댐저수위가 마루보다 높은 경우 클러치 레버의 중립에 의한 작동

㉲ 관측시설의 관계 : 우량계, 수위계의 작동

㉳ 통신설비 관계 : 전화, 무선 전화의 통화

㉴ 경보시설 관계 : 경보시설(사이렌)의 작동

㉵ 경보차의 작동 및 부속시설

바. 댐 기록에 관한 기록의 작성

(가) 댐 관리자는 홍수 발생단계의 댐 조작에 관한 기록을 작성하고 보관하며 후일 참고하는 것에 의해 댐의 원활한 관리운영을 도모한다. 홍수가 발생하거나 발생할 위험이 생겼을 때부터 홍수가 지나가 다시 발생할 염려가 없게 된 때까지 행한다. 작성내용은 다음과 같다.

㉮ 시우량 및 누계우량(한 시간마다 기록한다)

㉯ 댐 상류 또는 댐 하류에 수위계가 설치된 때에는 해당 지점의 수위 및 유량(한 시간마다 기록한다.)

㉰ 댐 수위, 게이트의 개도, 방류량 및 댐의 유입량(한 시간마다 또는 게이트 조작에 맞춰 조작한다.)

㉱ 하천법 제 15조의 규정에 의해 통지 및 일반에게 주지시키는 조치에 관한 사항

㉲ 기타 참고할 만한 사항

(3) 홍수경보 단계는 댐 상류 유역에 호우경보(3시간 강우량이 90mm 이상 예상되거나, 12시간 강우량이 180mm 이상 예상될 때)가 발령되어 홍수가 발생할 염려가 크다고 판단되는 시점으로부터 홍수경보가 해제된 시점까지의 기간에서 홍수발생 단계를 뺀 기간을 말한다.

① 홍수경보는 홍수예보를 발령하는 지점의 수위가 위험홍수위(경계홍수위를 초과하여 제방․수문․교량 등의 붕괴 위험이 예상되는 수위로서 계획홍수량의 100분의 70에 해당하는 유량이 흐를 때의 수위를 말한다)를 초과할 것이 예상되는 경우에는 발령한다.

② 홍수경보 단계는 홍수주의보 단계보다 요원의 배치 등에 유의하고 기상 수문 정보의 수집을 강화하고, 최대 유입량 및 유입량의 시간적 변화를 예측한다. 이 예측 결과를 활용하여 방류시 관계기관에 통보하는 동시에 일반에게 주지시켜야 한다.

③ 방류하는 경우에는 댐 방류에 관련한 기록을 작성하며 실시해야 한다.

가. 요원의 배치

(가) 기상청이나 기상대로부터 홍수경보가 발령되어 댐 관리자가 홍수 발생이 있다고 판단될 때에는 기상 수문의 관측시간 간격에 의한 정보의 수집, 수집된 자료에 의한 유입량 예측 및 저수위 시간적 예측 혹은 방류시의 대응, 댐 관리에 있어 가장 인원이 필요할 시기와 인원 배치에 유의할 필요가 있다.

나. 기상, 수문 자료의 수집

(가) 기상수문관측에 있어 홍수주의보 단계에 이어 실시하는 것으로 정확한 데이터가 필요하다. 댐으로의 유입량을 정확히 파악하기 위해서는 관측시간 간격을 줄일 필요가 있다.

다. 하천관리청에의 통보

(가) 홍수경보 단계의 조치로서 하천관리청이나 시․도지사 등 관계기관에 홍수 경보단계에 들어온 것을 통보함과 동시에 매 정시마다 댐의 조작상황 혹은 유입량이 홍수경보 유량(댐으로의 유입량이 계획 홍수량의 70 %에 달한 경우), 혹은 최대 유입량에 달한 유입량 및 시각에 대하여 보고한다.

라. 기계류의 점검 및 정비

(가) 홍수경보 단계에 방류를 개시하고 있는 댐에는 기계기구 관측, 통신, 경보의 각종 시설에 대하여 작동상황을 확인한다. 또는 방류검토 중의 댐에 대해서는 계속하여 점검, 정비를 실시한다.

마. 댐 조작에 관한 기록 작성

(가) 홍수경보 단계에는 시에는 기상 수문의 관측데이터 및 댐 조작 상황 등에 대하여 기록하는 것이 기상수문의 관측자료는 매 정시 데이터를 혹은 댐으로의 유입량이 최대로 도달한 유입량 및 시각을 기록하는 동시에 관계기관에 보고 혹은 하류역에 대한 통지 등을 기록할 필요가 있다.

바. 댐으로부터의 방류

(가) 홍수경보 단계에는 예비방류계획을 설정한 댐에 있어서는 댐을 조작하는 것에 의하여 예비방류수위에 접근시키고 예비방류 계획을 하고 있지 않은 댐에 대해서는 방류하거나 방류결정을 판단한다.

㉮ 예비방류계획이 설정되어 있는 댐.

⦁ 예비방류계획은 홍수시 댐조작의 곤란성을 파악하고 미리 용량을 비워둔다.

⦁ 댐 저수위가 예비방류수위보다 높을 때에는 댐으로의 유입량이 홍수량이 될 때까지의 시간에 예비방류수위에 접근시킨다. 저수위가 예비방류수위와 같게 된 시점에서 유입량에 상당하는 유량을 댐으로부터 방류한다.

⦁ 댐 저수위가 예비방류 수위와 같을 때에는 유입량에 상당하는 유량을 댐으로부터 방류한다.

⦁ 댐 저수위가 예비방류 수위보다 낮을 때에는 댐으로부터 유입수를 방류하거나, 댐에 유수를 저류하고 저수위가 예비방류 수위와 같게 된 시점에서 유입량에 상당하는 유량을 댐으로부터 방류한다.

㉯ 예비방류가 설정되어 있지 않은 댐.

⦁ 예비방류가 설정되어 있지 않은 댐에서는 유입량에 상당하는 유량을 댐으로부터 방류한다. 댐으로부터의 방류에 있어서는 하류수위에 급격한 변동이 없도록 방류하는데, 유입량이 급격히 증가하고 있는 경우에는 해당 유입량의 증가율의 범위에서 댐에서 방류하고, 홍수에 들어간 단계에서는 가능한 빨리 유입량에 상당하는 유량을 댐으로부터 방류한다.

(4) 홍수발생단계는 실제로 홍수가 발생하여 저수위가 이상홍수위에 접근하거나, 하류하천 수위가 위험수위에 육박하는 단계를 말한다.

① 방류계획을 기초로 한 댐으로부터의 방류는 안전한 방류가 되도록 하는 동시에, 하천관리청이나 시․도지사 등의 관계기관에게 통보하고 일반인에게 철저히 주지시킨다. 또한, 하류 유역을 충분히 고려하여 조작에 관한 기록 등을 작성해야 한다.

② 홍수발생단계 조치로서 기상 수문에 관한 정보 및 데이터의 수집, 댐으로의 최대 유입량, 댐의 예측 등을 행하여 댐으로부터 안전한 방류가 되도록 하게 하는 동시에 하천관리청 등의 관계기관에 통보하고 댐 조작 상황 등에 대하여 보고한다. 더욱 일반인에게는 철저하게 주지시키며 댐 조작에 관한 기록을 작성한다.

가. 댐으로부터 방류하고 댐에 유입수를 저류한다.

(가) 댐으로부터의 방류는 하류 수위의 급격한 변동이 생기지 않도록 최소 한도로 한다.

나. 하천관리청에의 통지

(가) 하천관리청 등 관계기관에 대하여 홍수 발생단계라는 것을 통지하는 동시에 매 시각마다의 댐 조작 상황 및 댐으로의 유입량이 경계홍수량의 50 %에 달한 경우와 최대유입량에 달한 경우의 유입량 및 시각에 대하여 보고한다.

다. 댐조작에 관한 기록 작성

(가) 홍수경보 단계부터 계속하여 기상 수문의 관측자료 및 댐 조작 상황에 관하여 기록한다. 기상 수문의 관측자료는 정시마다의 자료, 댐으로의 유입량이 계획홍수량의 50 %에 달한 시각, 댐으로의 유입량이 최대에 달한 유량 및 시각에 대하여 기록한다. 관계 기관에 보고 혹은 하류역에 대한 통보에 대해서도 기록한다.

(5) 홍수처리 단계는 홍수발생 단계가 끝난 시점으로부터 홍수경보단계가 해제될 때까지의 기간, 혹은 홍수경보단계가 해제되지 않고 댐에 유입량이 다시 증가하여 홍수발생단계에 들어갈 때까지의 기간을 말한다.

① 홍수처리 단계에는 기상, 수문 등을 충분히 검토하여 댐 저수위의 조정에 노력해야 한다.

② 홍수 처리 단계에서 예비방류 계획이 있는 댐에 있어서 2개 이상의 피크를 갖는 홍수가 예상될 때에는 첫 번째 피크가 경과한 후, 다음의 홍수에 대비하여 홍수시에 저류된 유수를 빨리 방류하여 저수위를 예비방류수위까지 저하시킨다.

③ 한편 예비방류계획이 없는 댐에서는 홍수복구 단계의 저수위는 상시 만수위와 같도록 한다. 현재의 댐저수위가 상시만수위보다 높은 경우에는 상시 만수위로 만들며, 현재의 댐저수위가 상시 만수위보다 낮은 경우에는 유입수를 댐에 저류하면서 댐방류를 실시하여 상시만수위가 확보되도록 한다. 댐저수위가 상시 만수위와 같게 된 시점에서는 유입량에 해당하는 유량을 댐으로부터 방류한다.

(1) 홍수시의 댐 관리는 기상 및 수문 상태의 파악하는 동시에 하류 하천에 적절한 조치를 강구한다.

① 관리규정 등의 작성

가. 하천법 제39조에 의하여 댐 등 관리에 관한 기록을 작성하여 설치하고 관리청의 요구가 있는 때에는 지체없이 이를 제출해야 한다. 그러나, 댐 조작규정은 주로 홍수시의 적정한 댐 관리를 도모하기 위한 것이라는 관점으로부터 댐 조작이 없는 댐에 대하여 조작 규정을 작성할 필요가 없는 것으로 운영되어 오고 있다. 그러나, 하류 하천 등의 상황을 고려하여 작성하는 관리규정에 있어 홍수 경보 단계 등의 조치에 관해서는 명확히 할 필요가 있다.

② 홍수발생 단계 등의 조치

가. 물넘이 게이트를 갖고 있지 않는 댐에서도 물넘이 게이트를 갖고 있는 댐의 항목에 준하여 필요한 조치를 강구해야 하며 특히, 이하의 사항에 대하여 유의할 필요가 있다.

[그림 — 원문 이미지]

(가) 경보 구간의 설정

㉮ 물넘이 게이트를 갖고 있지 않은 댐에서 홍수시에 문제가 되는 것은 갈수 혹은 이수 공급을 위하여 저수위가 매우 저하하고 있는 경우에 홍수가 유입하여 수위가 상승하고 물넘이로부터의 방류개시 시각과 홍수피크가 합치된 경우 등에는 돌연 물넘이로부터 상당량의 방류가 생기므로 이것을 충분히 감안하여 하류 하천수위 상승 속도가 30～50 cm/30분을 넘지 않는 검토를 하고 경보 구간을 설정할 필요가 있다. 주지 구간의 설정 방법은 그림 4.1-5에 준한다. 하류 하천의 수위 상승속도가 30～50 cm/30분 이하라도 댐 하류에 필요한 경고를 주지시킬 수 있도록, 최저 댐 지점에는 경보시설을 설치한다.

(나) 경계체제

㉮ 홍수시에는 현재의 우량과 유입량으로부터 저수위의 상승 속도, 만수면에 달하는 시각, 그 때의 방류량을 예측하여 필요한 경우에는 하류 하천에 경계 체제를 취한다.

(다) 홍수시 연락체제

㉮ 물넘이 게이트가 없는 댐에도 하천관리청, 관계 시․도지사, 시장․군수․구청장, 경찰서장 중, 비상시 필요로 하는 기관에 대하여 전화를 이용하고, 정확․신속하게 필요한 통보가 이루어질 수 있도록 통신망을 정비하여 둔다. 특별히 필요한 경우 이외에는 전용전화의 신설은 고려하지 않는다.

(1) 홍수관리기준이 강화됨에 따라 기설 댐의 홍수배제 능력을 검토하여 시설을 보강한다.

① 100년 빈도 설계홍수량의 기준강화

가. ’82년 이전 100년 빈도 설계홍수량으로 설계된 필댐은 200년 빈도×1.2배 이상으로 증축 보강한다.

② 인명과 재산피해가 큰 필댐의 PMF에 의한 설계홍수량

가. 붕괴시 인명과 재산에 큰 피해가 예상되는 기존 필댐, 일정규모(예 : 유역면적 2,500 ha, 저수용량 500만 m3)이상인 기존 필댐에서는 가능최대홍수량(PMF)에도 안전하도록 댐체와 물넘이 단면을 확장, 보강할 수 있으며, 댐제체를 안전하게 보호하기위하여 비상수문, 사전방류 시설을 설치할 수 있다. 비상수문은 “KDS 54 20 15, 4.6. 여수로수문”을 참조하여 설계할 수 있으며, 상시 및 비상방류설비는 “댐 부속 수리구조물 KDS 54 80 10, 4.3 상시 및 비상방류설비”를 참조하여 설계할 수 있다.

나. 이 경우, 하류지역 홍수피해를 줄이기 위하여 홍수조절용량을 저수용량에 추가로 포함하여 확보할 수 있다.

다. 이상강우에 대비하여 중·소규모의 저수지에 대해서 저수지 치수능력확대를 위해 200년 이상의 설계빈도로 저수지를 보강할 수 있다.

③ 필댐의 홍수조절을 위한 물넘이 수문 설치

가. 홍수조절용량을 별도로 확보하지 않은 댐의 경우 이상 홍수로 댐의 안전에 영향을 미칠 수 있는 비상상황이 발생한 경우를 대비하여 사전 수위조절을 위한 비상 수문 등 비상방류시설을 설치할 수 있다. 방류시설로 비상수문은 “KDS 54 20 15, 4.6. 여수로수문” 및 “KDS 54 80 1,0 4.3 상시 및 비상방류설비”을 참조하여 설계할 수 있다.

④ 홍수기 제한수위 설정과 홍수 예․경보 시스템 구축

가. 수문이 있는 필댐의 경우, 홍수유입량 관측시설, 수위계측시설, 홍수위험경보 시설 등 물관리자동화시스템(TM/TC) 시설에 의한 홍수 예․경보시스템을 도입하여 홍수피해를 사전에 대비할 수 있도록 보강한다.

나. 홍수조절용량을 별도로 확보하지 않은 댐은 홍수기 제한수위를 설정하여 홍수조절을 할 수 있다. 댐 수위관리는 하천법 제14조 규정에 의한 댐 관리 규정을 별도로 작성하여 지자체의 승인을 받아 관리하도록 되어 있다. 따라서, 홍수기 제한수위는 댐 관리 규정에 따라 설정하여야 한다. 다만, 유효저수량의 70～80 % 수준에서 설정하는 것을 참고한다.

⑤ 수리모형시험 실시

가. 일정 규모(예 : 설계홍수량 500 ㎥/s 수준) 이상인 기존 필댐의 물넘이는 수리모형실험을 통하여 방사류부 공동현상에 의한 구조물 파손과 감세공의 적정규모, 댐 붕괴시 하류 침수피해를 예측하여 이에 안전하도록 보강한다.

⑥ 이상 호우를 고려한 설계강수량

가. 기존 필댐이 있는 지역에 최대홍수량 또는 설계빈도 이상의 강수량이 발생하였을 때, 그 강수량을 포함하여 상향조정된 설계강수량으로 설계홍수량을 추정하여 이에 안전하도록 댐체와 물넘이를 확장, 보강하고 비상수문, 사전방류시설 등 비상방류를 위한 시설을 설치해야 한다.

⑦ 외측사면부 석력재 보강

가. 일정규모(유역면적 2,500 ha 저수용량 500만 ㎥)이상의 기존 필댐에는 호우시 사면붕괴를 방지하기 위하여 외측사면부 성토를 석력재로 보강한다.

(1) 댐의 환경관리에는 수온관리, 수질관리, 퇴사관리, 생태계관리, 경관관리, 수림대(樹林帶)관리, 주변감시 등이 있다.

(1) 댐으로부터 취수(방류)하는 경우에는 취수 수온이 댐으로의 유입수온보다 낮은 냉수현상이 발생하므로 비교적 수온이 높은 표층에서 취수하는 경우가 많다. 이를 위해 적정한 수심에서 취수할 수 있는 구조로 만들 필요가 있다.

(2) 저수지로부터 관개용으로 취수(방류)하는 경우 취수의 수온관리가 필요하다. 저수온의 저수를 공급하여 하류나 수혜지구 등에 악영향을 미치지 않도록 한다. 벼의 생육상 적당한 수온은 30～34℃로 이것보다 저하하면 수량은 감소한다. 그러나 논안에서 수온은 비교적 단시간 내에 상승하므로 논에 들어가는 용수의 수온은 25℃ 정도이면 문제가 없다.

① 냉수대책

(가) 냉수대책으로는 표면취수 설비 혹은 선택취수 설비가 유효하다. 일반적으로 성층부의 표층 수온은 유입하천의 수온보다 상당히 높으므로 냉수만으로 문제가 된 경우는 표면취수 설비를 설치하여 표층수를 취수하는 것으로 해결된다(그림 4.1-6). 기타 탁수의 장기화, 부영양화 등이 문제되는 경우에는 수질상황을 판단하여 적절한 깊이에서 취수할 필요가 있고 이 경우 임의의 수심으로부터 취수할 수 있는 선택적 취수설비의 설치가 바람직하다.

(나) 깊은 댐의 물을 관개용수로 사용하는 경우에는 선택 취수장치가 필요하다. 표층의 높은 온도의 물만을 방류하는 경우에는 역으로 난수화(暖水化)의 장애가 일어날 가능성이 있어 주의가 필요하며, 경우에 따라서는 생태계 보전(예를 들면 하류에 서식하는 특정의 어류보호)를 위해 저온의 물을 방류할 필요가 있다.

[그림 — 원문 이미지]

(1) 댐 수질관리를 위한 구체적인 설계는 ‘KDS 67 40 40 농지관개 수질관리’ 및 ‘KDS 67 80 90 농업 수질 및 환경 유지관리’에 따라 시행할 수 있다.

(2) 댐 수질은 농업용수의 수질 기준을 만족할 수 있도록 관리해야 하며, 수질이 저하하여 문제가 생기는 경우에는 집수유역 내의 오염원에 대한 발생원 대책이 필요하다.

① 수질관리는 취수 방류수의 수질의 확보뿐만 아니라 저수 그 자체의 수질의 악화를 방지하기 위하여 필요하다. 저수지 완공 직후에는 수몰지 내를 청소하여 잔류물에 의한 수질악화를 방지해야 한다. 댐 건설에 의한 대규모 저수지가 출현한 경우, 하천의 유수가 체류되는 것에 의하여 탁수(濁水) 장기화 현상, 부영양화 현상 및 상류 점/비점오염원 유입으로인한 수질악화가 발생할 수 있으므로 이에 대한 대책이 필요하다.

가. 농업용수 수질기준

(가) 농업용수 수질관리 목표는 하천 및 호소 수역을 수원으로 할 경우 환경정책기본법 제12조 제2항 및 동 시행령 제2조에 규정한 하천 수질환경기준과 호소 수질환경기준을 적용하며, 이 기준들의 Ⅳ등급 수질기준을 목표로 한다. 관리해야 할 수질 항목으로서는 pH, 총유기탄소(TOC), 화학적산소요구량(COD), SS(부유물질량), 용존산소(DO), 총질소(TN), 총인(TP) 등의 부영양화의 지표가 될 항목이 중요하다. 이 외에 필요에 따라서 중금속이나 미량요소의 농도가 중요하다.

나. 댐 수질 관리의 종합화

(가) 수질 관리의 기본

㉮ 수질문제가 발생할 염려가 있는 경우 혹은 수질문제가 발생했거나 진행되고 있는 경우에는 수질대책을 실시하는 것이 필요하다. 수질문제 발생은 오염특성 등 유역의 자연적․사회적 조건에 크게 좌우된다. 따라서 오염물질의 댐으로의 유입부하량 저감을 제외한 댐 및 유입하천에서의 대책만으로는 한계가 있고 유역 대책을 기본으로 하는 종합적인 대책이 필요하게 된다. 동일 댐에서의 탁수 장기화 현상과 부영양화 현상이 복합적으로 발생하는 경우에는 복수의 목적에 맞춘 수질 관리대책을 수립할 필요가 있다.

(나) 탁수 장기화 대책

㉮ 탁수 장기화 대책은 탁질(濁質) 발생 및 유송 저류 과정에서의 대책과 유역, 하천(계류) 및 댐에서의 대책으로 구별된다. 탁질 생산량을 억제하여 탁수의 농도를 경감시키는 것이 기본적인 대책이다. 유역대책으로는 댐 유역의 토사붕괴 방지를 위한 보안림(保安林) 등에 의한 산림 정비, 산복공 등에 의하여 식생을 도입해야 하고, 치산대책이나 붕괴지가 많은 지역에서는 산사태 방지대책이 중요하다. 또한 유역의 난개발의 방지도 필요하다.

㉯ 계류대책으로서는 침식이나 토사의 운반을 억제하는 유로공이나 사방댐, 댐 우회수로가 효과적이다. 댐 내부대책으로는 선택취수 설비가 일반적이다. 댐 호안 비탈면 보전이나 유입부 퇴적 토사의 세굴방지 대책도 취할 수 있다.

(다) 부영양화 대책

㉮ 유역대책

⦁ 부영양화 대책으로서 근본적으로 영양염류의 유입량을 저감할 필요가 있다. 따라서 기본적으로 오염부하 발생원을 대상으로 하는 유역대책(유역으로부터의 유입부하 저감에 대한 대책)을 실시하는 것이 가장 효과적이다.

⦁ 댐에서의 영양염류 유입부하량으로서는 가축분뇨 및 생활배수에 의한 비율이 높은 경우가 많다. 따라서 가축분뇨의 퇴비화, 고도의 하수처리시설을 설치하여 인의 배출부하량을 저감함으로써 인 농도를 저하시키고 조류의 양을 줄일 수 있다.

⦁ 그러나 많은 경우 점오염원의 처리만으로 충분하지 않아 비점오염원의 제어도 필요하다. 농경지 표토로부터 유출되는 토사에는 다량의 영양염류가 포함되어 있어 표토의 유출을 방지하는 것이 중요하다. 비점오염원의 경우에는 시비량 저감이나 완효성 비료의 사용 등과 같은 시비관리나 절수 물 관리로 유출부하량을 줄여야 한다. 한편, 유역대책에는 대상으로 하는 오염원이 광범위하여 오랜 시간과 많은 투자가 필요하므로 필요에 따라 유역대책과 합한 댐 내부 대책을 함께 취한다. 댐 유입구 근처에 인공습지, 저류지 등을 조성하여 유입하는 영양염류의 일부를 제거한다.

⦁ 유역 대책 처리공법으로는 접촉산화법, 고효율합병정화시설, 모관침윤트랜치법, 고도처리공법 등이 있으며, 식물, 수생동물, 토양미생물 등 자정능력을 최대 활용하고 슬러지 처리비용 및 유지관리 비용을 최소로 할 수 있는 자연생태적 하수처리공법을 통해 영양염류를 제거할 수 있다.

㉯ 유입부 및 댐 내 대책

⦁ 댐으로 유입하는 영양염류의 제거

하천으로부터의 질소나 인의 영양물질을 댐에 유입하기 직전에 저감하는 방법이다. 이 방법에는 사상(絲狀)조류의 활용, 낙엽회수, 유입수 우회, 소홍수 저류 등이 있다.

⦁ 사상(絲狀)조류의 활용 : 사상조류가 증식할 수 있는 환경을 인위적으로 댐 부근에 조성함으로써 평상시 유입하천의 무기성 질소 및 인을 사상조류에 흡수제거한다.

⦁ 낙엽회수 : 초기 유출수에 포함되어 있는 낙엽을 제거한다.

⦁ 유입수 우회 : 초기 유출수에 포함되어 있는 영양염류를 효율 좋게 흡수제거한다. 평상시에 질소나 인이 많이 포함된 유입지천 혹은 유입본천에 있는 유입수를 전량 혹은 일부를 댐에 들어가지 않도록 우회시킨다.

⦁ 소홍수 저류 : 중소홍수의 초기 유출수에 포함된 무기성 질소나 인의 제거를 목적으로 초기유출수를 유입구의 습지에 저류시킨 후 녹조류나 규조류를 흡수시켜, 부유조류를 제거한 후에 방류한다.

⦁ 댐 내의 흐름 및 온도의 제어

댐 내의 흐름이나 수온분포를 제어하여 남조류나 편모조류가 표층에서 증식하기 어려운 환경으로 만드는 방법이다. 흐름 제어방법은 폭기, 선택 유입, 선택방류를 결합시켜 댐의 표층에 있는 온수이면서 수온분포가 균일한 순환혼합층을 수심 10～20 m 두껍게 형성시켜 표층에서 서식하는 남조류나 편모조류에 대한 영양염류나 빛을 제어한다. 온도제어 방법은 흐름제어 방법을 보완하는 것으로 열펌프에 의하여 순환혼합층의 수온을 상승시키거나, 유입하천 혹은 심층의 수온을 저하시켜 남조류나 편모조류가 이상증식하기 어려운 수온분포로 제어한다.

⦁ 그 이외에도 댐 유입으로 유입수 수질개선 대책으로는 취입보의 설치, 인공습지(지표흐름습지, 지하흐름습지, 지표-지하흐름 조합형), 식생수로, 침강지, 미세조류 수처리 공법, 바이오스톤볼 접촉산화시설, 사상성 조류매트 산화지 공법 등이 있으며 유입수 및 유입부의 현장여건에 따라 적합한 대책을 선정한다.

⦁ 댐 내 부유조류의 제거

유수지나 댐에서 발생한 남조류나 편모조류가 이상 증식하여 녹조류나 담수적조가 되기 전에 부유(浮游)조류를 제거하는 방법이다. 경석(硬石)여과는 경석을 이용하여 부유조류를 여과하여, 자동화한 간편한 방법으로 경석층을 정기적으로 세정하는 것에 의하여 질소, 인의 용출이나 막힘이 생기지 않도록 반영구적으로 활용하는 것이 특징이다. 갈대정화 방법은 유수지 등에 있어서 부유조류가 이상 증식했던 호수 물을 갈대밭으로 효율적으로 통수시켜 부유조류를 제거한다.

⦁ 생태계 제어 방법

생태계를 제어하여 부유조류가 이상증식하기 어려운 환경으로 만든다. 동물프랑크톤, 부착조류, 저생동물, 어류 등을 활용하여 부유조류의 증식을 억제한다.

⦁ 댐 내 수질개선 대책으로는 포식성 천적생물 적용기술, 퇴적물 준설, 물순환장치, 응집제에의한 영양염류 및 퇴적물 용출제어, 다단 가압부상 장치 기술 등이 있으며, 제방이나 호안에서 퇴적물로 인한 오염방지와 수생식물 서식처 제공을 위해 자연호안 및 인공호안공법을 적용하여 수질오염을 방지한다.

(1) 댐에서는 저수 능력을 감소시키는 토사의 유입을 최소화해야 하며 이를 위해서는 퇴사상황의 정기적인 파악 및 퇴사의 진행을 억제하는 대책을 강구해야 한다.

① 퇴사 관리에는 유입 토사의 억제, 퇴사의 제거, 퇴사의 배출 등의 대책이 있는데, 퇴사의 배출에는 배사문(排砂門)이나 배사관(排砂管)과 같은 장치가 필요하다.

가. 퇴사상황 파악

(가) 댐의 퇴사상황을 파악하기 위해 정기적으로 퇴사상황을 조사할 필요가 있다. 퇴사는 저수용량을 감소시켜 이수 목적인 저류기능을 저하시킨다. 특히 최근에는 댐의 유입구 부근의 퇴사에 의한 하상 상승에 따라 홍수범위가 광역화하고, 담수에 의한 호안(湖岸)지형의 붕괴, 산사태 등을 유발시켜 댐 관리상 중요 문제가 되고 있다.

(나) 퇴사의 측정에 있어서는 퇴사측정을 위해 설치된 측점을 기준으로 횡단측량을 실시하여 퇴사의 형상 및 수량을 확인한다. 퇴사 측정시기는 댐 이용현황이나 보고의 기간 등을 고려하여 적당한 시기를 정해 정기적으로 행한다.

나. 퇴사관리

(가) 댐 내의 퇴사는 불가피하여 댐 계획 혹은 설계 시에 퇴적할 용량을 확보해 두는데, 퇴사의 진행을 억제하는 것은 저수용량의 확보에 매우 중요하다. 댐의 퇴사관리에는 다음과 같은 방법이 있다.

㉮ 유입토사의 억제

⦁ 댐에 유입하기 직전에 토사를 우회시켜 하류로 흘러버리는 방법이 있다. 또한, 댐 상류에 침전지(settling basin)를 설치하여 토사를 퇴적시켜 댐에 들어가지 않도록 한다. 침전지를 이용한 퇴사관리는 상류에 담수피해를 초래할 수 있으므로 주의가 필요하다. 또한, 상류유역의 산림 및 토양보전을 실시하여 토사의 유출을 경감시킨다.

㉯ 퇴사의 제거

⦁ 댐에 쌓인 퇴사를 준설하거나 굴착하여 인위적으로 제거한다.

㉰ 퇴사의 배출

⦁ 댐으로부터 물의 흐름을 이용하여 퇴사를 배제한다. 댐 본체에 배사문(排砂門)이나 배사관(排砂管)이라고 하는 토사를 하류로 배출시키는 장치를 설치하여 물 흐름을 이용하여 퇴사를 배출하는 방법이다 (그림 4.1-7).

⦁ 큰 침식력을 발생시키기 위하여 홍수 후에는 저수위를 일시적으로 저하시킨다.

⦁ 배사문를 열어 물과 함께 댐에 쌓인 토사를 배출한다.

⦁ 배사문을 닫아 저수위(이수용량)을 회복시킨다.

⦁ 댐이 정기적으로 저수위가 되거나 의도적으로 사수용량(死水用量) 이하로 저하시킨 경우에는 퇴사를 직접 배출할 수가 있다. 그러나, 이때 댐의 배사기능이나 하류의 지형이나 환경에 미치는 영향 등에 대한 주의 깊은 관측이 필요하다.

[그림 — 원문 이미지]

(1) 댐의 출현에 의하여 어류, 조류, 곤충, 동물, 식생 등의 생태계가 변화되는 것을 최소화해야 하며 이를 위한 시설의 설치 및 관리가 필요하다.

① 생태계 변화

가. 댐의 건설, 존재 및 운용은 자연 생태계에 여러 가지의 영향을 미친다. 물이나 토사의 연속적인 흐름을 댐이 제한하는 것에 의하여 물리적으로 어류의 이동을 곤란하게 하고, 유속, 수온, 수면폭 등 환경조건이 변화됨에 따라 새로운 환경에 적응하는 새로운 생물이 출현하게 된다. 댐의 출현은 동물들이 이제까지 비교적 자유롭게 왕래했던 하천의 좌안과 우안을 광범위한 범위에 걸쳐 차단하게 되어 생태계 변화를 초래하고 있다.

② 생태계 보전 시설의 설치

가. 댐의 설치에 따라 분단된 생태계를 회복을 위한 대책으로는 다음과 같은 시설들이 있다.

(가) 인공부도(浮島) : 인공부도는 부체(浮體)에 수생식물을 심은 구조물로서, 수질정화나 경관의 향상에 기여할 뿐만 아니라 조류나 어류의 서식 환경을 제공하고, 조류들을 포식자로부터 격리시킬 수 있다.

(나) 어도 : 종래 어도 외에도 어류의 풍부한 수환경을 창조할 목적으로 생물 서식지를 고려한 자연형 어도(그림 5.1.5.4.1)가 시도되고 있다. 자연형 어도에 완만한 경사와 주위의 식재로 치어와 저유속성 어류 뿐만 아니라 저서동물이나 수생곤충 등의 다양한 생물종에 대응해야 한다. 중간마다 휴식 장소를 확보해야 한다.

(다) 동물의 이동로 확보 : 동물의 이동로를 확보하는 시설로서 부교(浮橋), 수변 통로, 댐 중의 소형댐 등을 고려할 수 있다

㉮ 부교 : 매우 불안정하지만, 박스의 형태로 만들면 소동물의 이동로로서 활용될 수 있다.

㉯ 수변통로 : 동물의 유영이나 음용을 위해 수위의 변화에 대응한 수변에의 접근이 필요하다. 어떤 높이에도 동물이 육상에서 수면, 수면에서 육상까지 용이하게 접근할 수 있도록 한다.

㉰ 댐 중의 소형 댐 : 만수시에 수몰하는 일정한 높이의 소형 댐을 만들면, 동물은 이것을 따라 댐 수면까지 도달할 수 있고, 물이 고인 곳에서는 음용이나 양서류의 번식이 가능하다.

(1) 댐이 공원이나 리크레이션을 위한 친수공간으로서 이용되는 경우에는 경관보전을 위한 관리가 필요하다.

① 정비된 시설을 유효하게 관리하기 위해서는 유지관리의 기본방침, 체제를 정할 필요가 있다.

가. 기본 방침

(가) 댐 주변에 설치된 친수시설은 침수, 토사의 퇴적 등의 자연조건 속에서 이용자의 안전 등을 배려하여 유지되는 것이 일반적인 공원 유지관리와 유사하다. 친수시설의 성격으로부터 지역주민이 많이 이용하고 생활과 밀착한 형태로 사용되는 것이 특징이라고 할 수 있다.

(나) 정비된 시설이 유효하게 활용되어 적절히 유지관리 되는가의 여부는 시설이 그 목적을 발휘하기 위한 중요한 조건이 된다. 기본 방침을 책정할 때 시설의 예정관리자, 유지관리비용의 부담 예정자, 지역 주민과의 충분히 협의할 필요가 있다.

나. 녹지관리

(가) 식물은 이용자에게 쾌적하고 안전하며 매력있는 수변공간을 만드는 데 중요한 역할을 하고 있다. 따라서 보다 많은 사람들이 항상 이용할 수 있도록 경년적인 관리를 할 필요가 있다. 식재는 식재 후 예상되는 관리내용에 대하여 충분히 검토해야 한다. 이를 위해 KDS 34 99 10 식생유지관리, KCS 34 99 15 시설물 유지관리를 참조한다.

(나) 녹지관리 작업은 식물의 생육과정에 맞추어 적기에 행할 수 있도록 연간 관리 방침을 확립할 필요가 있다. 이는 KDS 34 99 05 조경유지관리공통을 참조한다.

다. 쓰레기 관리

(가) 댐 내에 스크린이나 로프 등을 설치하여 쓰레기나 유목(流木) 등이 댐 내에 유입하는 것을 방지하며, 댐 주변의 공간에는 정기적으로 청소하여 쓰레기를 제거한다. 대규모 댐의 경우에는 수면 청소를 위한 관리선(管理船)의 확보가 필요하다. 작업용 자재나 제거한 쓰레기의 보관 방법에도 주의가 필요하다.

라. 관리․운영 계획

(가) 관리․운영의 계획에서는 이하의 내용을 기재할 필요가 있다.

㉮ 예정관리자 : 정비된 시설이 유효하게 활용되려면 관리운영체제를 정비하여 시설마다 관리자를 두어야 한다. 공공기관 및 개인을 포함한 지역전체의 관리 및 운영체제를 정비할 필요가 있다.

㉯ 관리의 내용 : 유지관리작업은 시설의 목적과 내용에 따라 다르나, 각 시설마다 계획된 작업상황을 최대한 추출한다.

㉰ 관리일정 : 유지관리작업의 실시에서는 최소 비용으로 최대 효과를 올리기 위해 작업 항목마다 적기를 선정하고, 연간 일정을 설정할 필요가 있다.

(1) 댐에 설치하는 수림대(樹林帶)는 저류수의 오염 또는 댐의 토사 유입의 방지에 대하여 적절히 배치하고 관리해야 한다.

① 수림대는 댐의 수변을 따라 설치되는 대상(帶狀)의 수목 등을 말한다. 댐에 설치하는 수림대는 황폐지로부터 댐에 토사나 탁수의 유출을 억제함으로써 댐의 용량을 감소시키거나, 댐 물의 혼탁을 방지할 목적으로 설치한다. 수림대 정비는 생물의 서식 생육환경을 향상시킴으로써 댐 주변의 자연환경의 보전에 기여할 수가 있다. 토사가 유입하는 거리는 수림대의 경사, 수림대가 인접하는 토지이용상태(예, 임도, 밭 등), 경사나 폭, 총강우량, 강우강도 등에 따라 달라진다.

가. 수림대 구조

(가) 수림대의 식재는 지역의 특성을 고려하여 수목의 선정, 수목의 배치 등을 적절히 실시한다. 수림대의 수목은 지역의 자연환경이나, 토지의 상황, 재래의 수목 등을 적절히 선정한다. 수림대 구조는 성목(成木)에 도달한 수목의 수관투영면적이 수림대을 설치하는 토지의 구역면적의 8/10 이상이 되어야 한다. 성목(成木)의 수림대가 댐에의 토사유입의 방지를 효과적으로 발휘하기 위해서는 토양 등이 적절히 보전될 필요가 있으므로 적절히 토지가 피복되어 있는 양호한 산림의 상태를 8/10을 목표로 하는 것이 좋다..

나. 수림대의 범위

(가) 수림대는 하반림(河畔林)과 같은 자연 수림대와의 구역 경계는 불명확하므로 수림대 구역을 지정해야 한다. 댐의 수변을 따라 설치하는 수림대는 댐에 의해 저류되는 유수의 최고수위면이 토지에 접하는 선으로부터 50 m 이내의 토지에 있도록 한다.

(나) 도로, 농로 혹은 임도가 담수선보다 50 m 이내에 있는 경우에는 수림대는 도로, 농로 혹은 임도의 하부에 설치하고, 더욱, 산책로와 같은 소규모 시설 이외에는 댐과 수림대 사이에는 두지 않는다.

다. 수림대의 관리

(가) 수림대 토양은 산림토양이 발달되도록 한다. 만약 산림이 과도하게 밀집하여 산림의 적정한 육성에 지장이 생기는 경우에는 적정한 관리가 필요하다. 수림대가 너무 울창하여 임상(林床)에 태양이 도달되지 않아 임상식물(林床植物)이 생육할 수 없으면 임상은 나지가 되기 쉽다. 이런 경우 수관(樹冠)으로부터 도달한 빗방울에 토양구조가 파괴되어 수림대 자체가 토사의 생산원이 될 수 있다. 따라서 침투성이 높은 산림토양이 파괴되지 않도록 하는 관리가 필요하다.

(1) 댐 유역의 환경 변화에 따른 댐기능 장애 방지 및 안전관리를 위하여 유역의 감시, 주변 지형의 산사태 등의 감시가 필요하다.

가. 유역 감시

(가) 댐 완성후, 유역이 개발되면 유역이 불안전하게 되고, 예상을 넘는 홍수가 발생하고, 개발에 의해 토사의 붕괴, 유실된 토사가 댐 내로 유입하므로 수질 오염, 퇴사량의 증가 등을 초래하고, 댐 운용을 저해하기도 하고, 내용(耐用) 연수를 단축시키는 등의 악영향을 초래하게 된다. 산림의 대규모 벌채는 대량의 유사를 발생시켜 댐 관리의 장애가 된다. 이것을 방지하기 위하여 관계기관과의 연락을 긴밀히 하여 유역 내의 환경변화를 감시함으로써 난개발을 방지할 필요가 있다. 또한, 호수로의 전락(轉落) 방지 등의 안전관리면에서 유역감시도 필요하다.

나. 주변의 산사태

(가) 댐의 저수운용에 따른 산사태나 토사붕괴 등이 예측되는 불안정한 장소에 대해서는 계속적으로 감시한다. 산사태 발생 원인에는 ① 수몰(水沒) 사면의 포화에 의하여 표층토의 강도가 점점 감소하여 풍화암 상면에서의 소붕괴 발생 ② 댐의 상승에 따라 사면의 지하수위가 높게 되어 평형을 상실 ③ 이상 강우나 융설이 있는 경우, 댐의 급속한 저수에 따른 예상외의 지하수 변동 영향 등이 있다. 이와 같은 산사태 발생 원인을 저수관리상 고려하여 예상되는 불안정한 장소에 대하여 계속적으로 감시한다.

(1) 댐 안전을 확보하기 위해 축제부터 만수 이후 댐 거동이 정상상태에 도달할 때까지의 기간 및 그 이후 기간에 이르기까지 각각 적절한 관리를 해야 한다. 특히, 높이가 15 m 이상인 댐에서는 종단형상 및 댐 규모 등을 고려하여 필요한 경우 계측기를 설치하여 안전관리를 한다. 기초 지반이 연약지반인 경우에는 15 m 이하인 경우에도 계측기 설치를 고려한다. 계측기는 지반조건, 현장조건 등을 고려하여 최대변위와 최대응력이 작용할 것이라고 추정되는 곳에 집중적으로 설치한다.

① 계측관리의 개념

가. 계측관리의 기간 구분

(가) 계측관리기간은 댐의 거동특성을 고려해서 시공 중 관리와 시공 후 유지관리로 구분하여 설계한다.

㉮ 시공 중 관리

제체 시공 중에 발생될 수 있는 과대변형, 활동파괴 등을 방지하기 위하여 계측결과로부터 시공속도를 조절하는 등 계측안정관리에 대한 설계를 실시한다.

㉯ 시공 후 관리

⦁ 제1기 : 담수 개시부터 만수이후 소요기간을 경과할 때까지

제1기는 담수를 개시해서부터 만수에 의한 영향이 계측치에 나타날 때까지는 상당한 시간이 걸리는 항목도 있으므로 만수 후에도 어느 기간은 만수될 때까지와 마찬가지로 감시를 계속할 필요가 있으며, 이 기간을 2개월 이상으로 한다. 여기서 말하는 만수란 일시적으로 저수위가 상시 만수위에 달했을 때이다.

⦁ 제2기 : 제1기 경과이후 댐의 거동이 정상상태에 달할 때까지

제2기는 제1기 경과 이후 댐의 거동이 안정되었다고 확인될 때까지의 기간이며. 제1기의 계측자료를 정리 검토해서 확인할 필요가 있다. 콘크리트 댐의 크리프는 일반적으로 2년 정도에서 안정되는 것이 많다는 판단에서 검토기간을 포함하여 중요한 댐에서는 제2기의 기간은 3년 이상으로 한다.

⦁ 제3기 : 제2기 경과이후 수년까지의 기간을 가리키는 것으로 댐 거동이 거의 안정되어 누수량, 침하량도 거의 나타나지 않고 양압력도 거의 변동이 없는 기간이다.

나. 계측관리의 기본 개념

(가) 일반적으로 댐에서의 계측은 시공안전관리를 위한 계측과 사후 안전관리를 위한 계측 두 가지를 만족시켜야 하는 경우가 대부분으로 댐 및 기초의 거동 특성, 환경 및 외력조건, 계측기기의 특성 및 내구성, 계측자료 수집 및 분석방법까지 사전에 치밀한 검토가 필요하다. 특히, 댐의 효율적인 안전관리를 위해서는 계측자료 분석기술이 확립되어야 한다. 이러한 측면에서 계측자료 분석방법의 기본개념을 정리해 보면 다음과 같다.

㉮ 누수량, 양압력, 변위, 응력 등의 계측치가 외하중의 변화에 따라 증감하지만 동일한 하중상태에서 볼 때 시간의 경과와 함께 감소하는 경우

㉯ 계측치가 동일하중 상태시 시간과 관계없이 일정한 경우

㉰ 계측치가 동일하중 상태에서 시간의 경과와 함께 증가하든지 그 증가율이 시간과 함께 감소하는 경우

㉱ 계측치가 동일 하중 상태에서 시간과 함께 증가하고 그 증가율이 일정한 경우

㉲ 계측치가 수위상승 등의 증가에 따라 증가하지만 하중감소시 감소하지 않는 경우

㉳ 측정치가 동일하중 상태에서 시간과 함께 증가하고 그 증가율도 시간과 함께 증가하는 경우

㉴ 측정치가 동일하중 상태에서 증가하는 경우

② 계측장치의 설치표준 및 계측항목

가. 필댐의 계측시설 설치표준

(가) 필댐의 계측기는 높이가 15 m 이상인 댐에 대하여 적용하는 것을 원칙으로 한다. 특히, 기초지반이 연약지반이면 15 m 이하인 경우에도 계측기 설치를 고려한다.

(나) 제체에 설치하는 시설표준을 들면 다음과 같다.

㉮ 누수량 측정 장치 : 누수가 예상되는 곳

㉯ 변형량 측정 장치 : 최대 변위가 발생할 것으로 예측되는 지점

⦁ 댐마루 표면 측정 장치 : 설치

⦁ 기타 변형량 측정 장치 : 필요에 따라 설치

㉰ 침투선 측정 장치 : 균일형 필댐 그리고 기타 형식의 댐에 대하여도 설치하는 것이 바람직하다. 산턱의 균열이 많고 투수성이 높다고 생각되는 댐에서는 어버트먼트 주변의 산턱에도 설치한다.

㉱ 간극수압 측정 장치 : 기초 또는 축재재료가 점질토인 댐 및 시공중 큰 간극 수압 발생이 예상되는 댐

㉲ 토압 측정 장치 : 특히 높은 댐, 특수한 설계를 한 댐

㉳ 지진동 측정 장치 : 특히 높은 댐, 특수한 설계를 한 댐

나. 계측항목 및 계측내용

(가) 댐의 거동 및 상태를 감시하기 위해서 필요한 계측항목 및 계측내용은 표 5.1.6.2와 같으며, 계측항목별 계측회수는 표 4.1-5과 같다. 댐 본체 접속부 주변 산턱과 방류시설의 상태를 감시하기 위해 정기점검 또는 임시점검을 해야 하는데 정기점검 부위별 점검회수는 표 4.1-6과 같다.

주1) 존형 필댐의 하류측 존에서 배수기능이 낮아질 염려가 있는 것에 대해서는 균일형 필댐에 준해서 계측항목 중에 침윤선을 추가한다.

주2) 존형 및 균일형 필댐에서 저수위의 변동이 심하고 급변하며 잔류 간극수의 영향을 조사할 필요가 있다고 인정되는 것 및 시공중의 과잉 간극수압이 잔류할 염려가 있는 것에 대해서는 적당한 기간 간극수압을 계측한다.

③ 계측자료의 분석

가. 계측 자체만으로는 댐의 거동을 정확히 파악할 수 없으므로 주기적으로 측정과 더불어 자료의 정확한 분석이 시기 적절하게 이루어져야 댐 사고 전에 위험요소를 탐지할 수 있다. 그러므로 주기적인 측정과 분석이 매우 중요하다.

나. 계측주기는 위의 관리기에 맞도록 적절히 조절할 필요가 있으며, 댐이 안정화된 후에 지나치게 짧은 주기로 계측을 하는 것은 인력낭비와도 무관하지 않다. 계측항목에 따라서는 계절적 변화 또는 외력의 영향 요소 등이 고려되어 계측주기가 변화되어야 한다. 계측자료의 분석은 다음 요령으로 실시한다.

(가) 댐 제체 및 기초암반의 제 현상을 분석하기 위해서는 계측결과를 분석하여 적당한 그림으로 나타내야 한다.

(나) 계측자료를 분석하기 위한 그림은 각각의 계측항목에 대하여 위치별 경시변화로 나타내는 경우와 댐체 내부에서의 계측항목별 계측치의 분포도로 나타낸다.

(다) 계측자료의 분석은 댐체의 시공, 담수, 운용과정을 충분히 반영하여야 하며, 지진, 일기, 계절 등 주변 환경변화를 고려하여야 하고, 상관성을 나타내야 한다.

(라) 정상적인 댐 운용상태에서 계측치가 갑자기 큰 폭으로 변화하거나 특정부위에서 지나치게 크거나 작아 이상형상으로 측정되는 경우 기타 진단방법에 의한 분석결과와 상호 비교 검토하여 원인을 규명한다.

(마) 계측자료의 분석 전에는 자료의 신뢰도를 확보하기 위하여 계측기 및 계측자료의 고장여부를 점검한다.

(2) 댐의 급경사로 인한 사면불안정 징후가 나타날때는 댐체 평면도에 위치와 정도 등을 즉시 기록하고 그 진행 상황을 파악한다. 급경사에 의한 사면경사의 변화는 저수지와 수면의 경계선인 물갓선의 변화를 통해 육안으로 파악이 가능하며, 사면에 설치된 변위계의 수직, 수평변위를 측정함으로서 댐의 거동을 파악한다. 변위계가 설치되지 않은 경우에는 사면불안정이 의심스러운 곳에 표기하고 댐 양안의 견고한 지점에 기준점을 설치 후 주기적으로 관측하여 변화유무를 관찰한다.

(1) 댐에 설치되어 있는 기계․전기설비는 설비의 정상적인 운용을 유지하기 위하여 점검, 정비, 보수 등을 계획적으로 실시한다.

① 설비의 정상적인 운용, 댐 건설의 기능발휘 및 기능유지, 예측할 수 없는 사고의 미연방지, 신뢰성을 확보하기 위해서는 설비․기기를 적정하게 유지관리하는 것이 중요하다. 유지관리라 함은 설비․기기의 점검, 정비, 보수 등이 중점으로 이들을 계획적으로 실시하는 것이 효과적이고 나아가서 적절한 설비․기기의 교체에 큰 영향을 주게 된다.

② 실제로 보수관리를 실시하는데는 소프트웨어면으로서 조직․체제(기술력, 요원, 재정)를 정비할 필요가 있고 각 지구의 시설내용이나 조건에 맞는 조직․체제 정비를 행하는 것이 중요하다. 하드웨어면으로서는 보수관리의 편의성, 작업의 안전성을 배려한 시설(작업공간, 관리용 도로, 통로, 안전방호책 등을 부대로 하는 시설), 요컨대 점검․정비환경에 중점을 둔 시설을 건설하도록 의무화하는 것이 절대적이다.

가. 보수․점검․관리

(가) 게이트 기능은 설치부터 경과년수에 따라 개폐 빈도에 따라 달라지고 있다. 따라서 “시설물의 안전관리에 관한 특별법” 제6조 2항과 “농업기반시설관리규정- 농림부” 제14조에 의거 정기점검, 긴급점검, 정밀점검 등을 통하여 시설물을 점검하고 사고를 미연에 방지하기 위하여 기능유지에 노력해야 한다.

(나) 게이트의 이력, 사양, 설계도서, 시험기록, 조작요령 외에 점검기록, 조작기록, 보수경력 등을 상시 정비하여 두어야 한다.

나. 누수 방지

(가) 문비의 누수는 설치후부터 경과년수에 따라 또는 개폐할 때마다 다소 발생하게 된다. 3방 지수의 물넘이 수문의 경우는 일반적으로 게이트 하류 월류부의 콘크리트표면의 양 모서리 부분만이 젖어있고 중앙부 60～80 % 정도가 말라있는 정도면 지장이 없다고 해도 좋다. 지수고무가 노화하여 누수가 많아질 경우는 신규 고무로 교체한다.

(나) 댐의 신축이음과 밑바닥 호구와의 교차부위도 누수하기 쉬운 곳이다. 이러한 곳의 누수는 아스팔트 또는 기타의 충전재를 주입하면 좋다.

다. 결빙 방지

(가) 문비는 동절기에도 이상 온난기후나 강우에 의한 하천유량 급증으로 문비를 조작할 필요가 있으며 또는 사고 발생이나 점검 등으로 게이트를 개폐할 필요가 있으므로 문비, 호구, 개폐장치는 항시 결빙이나 동결(凍結)을 방지하여 게이트 조작에 지장을 주어서는 안된다. 다만 동절기간에 수위가 저하하는 등으로 문비를 조작할 필요가 없을 때 또는 결빙한 상태대로 두어도 지장이 없는 경우 등에는 고려하지 않아도 좋다.

문비 및 호구의 결빙방지방법에는 다음과 같은 형식이 있다.

㉮ 열전도에 의한 것 : 매설 전열선식 스페이스 히터(Space Heater)식

㉯ 대류에 의한 것 : 열풍순환식

㉰ 수면교란에 의한 것 : 주수주탕식(注水注湯式), 기포식

㉱ 복사에 의한 것 : 적외선 방사식

(나) 지수 부분에서 누수된 물이 동결하여 빙괴(氷塊)로 되어 문비, 호구에 부착하여 장애가 되는 경우가 많으므로 누수방지에 항상 주의할 것이 바람직하다.

(다) 누수는 없어도 극한지에서는 문비 전면에 두꺼운 얼음이 어는 일이 있으므로 이럴 경우에는 인력에 의한 얼음깨기 작업이 필요하게 된다. 개폐장치가 동결되어 조작이 안되는 경우도 있으므로 필요한 방지책을 강구한다. 조작할 때는 외부에 결빙이 없다고 판단되어도 우선 수동으로 조작하여 지수부에 동결이 없는 것을 확인한 후 전동조작으로 절체할 필요가 있다. 수동조작이 불가능한 개폐장치에서도 순간적인 조작으로 확인한 후에 개폐장치를 조작할 필요가 있다.

라. 지승부의 정비

(가) 문비의 지승부는 문비에 작용하는 수압이 집중하는 곳이므로 수압하에서 원활히 개폐할 수 있도록 항상 정비를 완전히 해 두어야 한다. 특히 롤러게이트의 롤러축은 수도 많고 비계도 좋지 않은 경우가 많으므로 정비가 소홀하게 되기 쉬우므로 주의를 요한다. 문비의 회전 지승부는 저속회전으로 큰 압력을 받고 있으나, 래이디얼 게이트의 트러니언 핀은 1회전도 하지 않는다.

(나) 롤러게이트에서도 부분 개방시에는 주 롤러가 1회전도 하지 않는 경우도 있으므로 이와 같은 경우에도 윤활제가 전면에 골고루 퍼지도록 특별히 주의를 요한다. 윤활이 불충분할 때는 베어링의 용착(熔着)현상이나 롤러축이 롤러와 같이 회전하는 일이 일어나서 문비개폐에 지장을 주는 경우도 있으므로 급유를 충분히 해야 한다.

마. 개폐장치의 정비

(가) 개폐장치는 언제라도 문비를 작동할 수 있도록 정비해 두어야 한다. 그러기 위해서는 문비의 점검내규를 만들어 정기점검방법, 운전하기 전의 시동점검방법을 정해둘 필요가 있다. 개폐장치 각 부분의 윤활, 녹발생, 조임볼트의 이완, 베어링의 온도상승, 전기부품, 와이어 로프 소선(素線)의 점검, 리미트 스위치와 브레이크 등의 작동확인, 와이어 로프의 그리스 도포 등에 주의를 기울여야 한다. 부유물 등이 지수고무와 롤라에 끼이지 않도록 청소해야 한다.

바. 예비동력설비의 정비

(가) 예비동력설비의 엔진은 언제라도 기동할 수 있도록 상시정비하고, 기동방법에 익숙해 두는 것이 필요하다. 기동방법에는 축전지에 의한 것, 압축공기에 의한 것, 인력에 의한 것 등이 있다.

(나) 축전지에 의한 기동방식에서는 축전지가 극한 시에서도 기동할 수 있도록 충전과 보온에 주의하고 압축공기에 의한 기동에서는 압축공기가 항상 소정의 압력을 유지 할 수 있도록 유의한다. 또한 발전기 성능을 잘 이해하고 운전에 숙달해 있어야 한다.

사. 보수 또는 교체

(가) 문비 보수 또는 교체는 ① 각 부재의 응력이 각각 사용재료의 허용응력을 초과해서 파괴될 우려가 있을 때, ② 진동으로 구조가 불안전하고 위험이 있다고 판단될 때, ③ 성능 저하가 현저하여 운영에 지장이 있을 때에 실시한다. 보수 또는 교체하는 부분은 주로 지수고무와 와이어로프 등이다.

(나) 유압장치에서는 작동유의 열화, 이물질 혼입, 유량 등에 유의하고 유압강하나 유압상승 등이 있는 경우에는 작동유의 여과 혹은 보충해야 한다. 와이어 로프는 소선의 단선수(斷線數)가 전체의 10 % 이상 또는 와이어로프의 직경이 공칭경의 7 % 이상 감소했을 경우에는 교체한다.

아. 재도장

(가) 문비의 도장은 일정기간마다 재도장을 하는 것이 필요하다. 재도장할 때에는 전에 도장할 때 사용한 도료를 잘 조사하고 이것에 적합한 도료를 사용할 필요가 있다.

(1) 댐의 담수는 담수전에 완료해야 할 필요한 사항들에 대해서 확인한 후, 적절한 담수계획에 의하여 시행하여야 한다.

(1) 담수전에 댐의 안전성, 홍수시의 여수처리, 댐내의 물권의 조치, 하천상황 및 하류의 수리 등을 고려하여 담수계획을 수립해야 한다. 담수개시의 시점은 제외 가배수로의 물막이 시점을 담수개시 시점으로 판단한다.

(1) 담수전에 다음의 사항을 적절하게 처리하고, 기능이 충분히 작동하며, 안전하게 담수될 수 있다는 것을 확인할 필요가 있다.

① 댐 본체

② 각종 관리시설

③ 수침도로의 이설

④ 댐내의 수침용지 및 물권 등의 보상

⑤ 댐 주변의 산사태 등에 대한 안전대책

⑥ 댐의 상류하천부근의 배수대책

⑦ 용지의 경계말뚝 설치

(1) 담수개시에서 만수 이후의 소요기간을 경과할 동안에 댐의 안전을 확보하기 위하여 적절한 관리를 하여야 한다.

(2) 담수과정에서 댐이 처음으로 수압 등의 외압을 받기 때문에 적절한 계획하에 안전성을 확보할 수 있어야 한다. 담수과정에서는 제1기의 관리로서, 담수개시후 만수되기까지의 저수위상승에 따른 하중의 증가로 인하여 댐 및 주변 원지반의 거동 또는 상태를 감시하기 위해 필요한 계측, 점검 및 조사를 실시하여야 한다.

(3) 특히 유의해야 할 계측항목은 누수량, 양압력, 변형, 간극압 등이며 이들의 측정치가 동일하중상태에서 급격히 증가하는 경우, 동일하중상태에서 시간이 지남에 따라 증가하고 있는 경우 등, 이상거동이 발생할 경우에는 저수위를 내리는 등 필요한 응급조치를 취하여 댐의 안전을 확보해야 한다.

(1) 댐의 안전을 확보하기 위하여 만수 이후, 댐의 거동이 정상상태에 도달할 때까지의 기간 및 그 이후의 기한에 이르기까지 적절한 관리를 하여야 한다.

(2) 댐의 안전을 확보하기 위하여 댐 구조물, 댐 및 댐 주변의 원지반 등은 적절히 관리해야 한다. 구조물의 관리는 별도로 규정한 관리기준에 준해서 계측, 점검하고 이상이 있으면 즉시 필요한 조치를 취해야 한다. 댐을 포함한 모든 콘크리트 구조물은 다음 사항에 유의하여 정기적으로 실시해야 한다.

① 구조물 안전도의 확인

② 운영조작에 지장을 줄 상태의 발견

③ 정상기능여부의 판단

(3) 정기검사는 특히 일상검사에서 보이지 않는 수압철근이나 방수로 등을 살필 수 있도록 상세하게 계획해야 하고, 검사일정은 저수위일 때와 고수위에서 구조물의 거동을 조사할 수 있도록 수립해야 한다. 일반적인 검사항목은 다음과 같다.

① 비정상적인 침하, 융기, 변위, 횡적이동

② 콘크리트의 파쇄 또는 이음부의 벌어짐, 함몰

③ 비정상적인 누수

④ 하류배수부나 기초의 침융가능성

⑤ 기타의 이상거동 등

(4) 콘크리트댐에서 결함의 원인

① 응력과 비틀림

가. 블록, 부벽, 차수벽, 아치 갤러리, 조작실 및 도수로에서 발견되는 균열

나. 부벽, 교각, 격벽 및 아치에서의 온도균열방향

다. 포스트텐션 및 앙카의 응력감소

② 불안정성

가. 분포형상이 나쁘거나 과도한 양압력, 인접한 차수

나. 하류면이나 갤러리의 누수로 발견되는 수평이음면상의 양압력

다. 불연속부의 접속면상의 누수

③ 필재로 둘러쌓인 부분, 콘크리트 블록과 차수벽의 지수판, 물넘이 설치부나 옹벽의 저수에 접하는 되메움 부분

④ 기초

가. 용출로나 암반의 절리에서 파이핑으로 유출되는 물질, 폐쇄된 배수공, 단층 및 전단면의 이동, 층리면에 따른 활동 또는 약한 층간물질 압밀

(5) 관측자용 일반지침

댐 안전을 위하여 다음과 같은 점검표(Check list)를 이용하는 것이 바람직하다.

① 설계 또는 관측계획을 재검토할 댐의 환경변화 가능성

(굴착, 건축물, 폭발물, 가연성 물질의 저장 등과 같은 공업활동의 변화)

② 댐부근 또는 댐을 횡단해서 유류, 물, 하수와 같은 시설물이 파괴될 경우 댐의 안전에 지장 유무

③ 접근로와 통신선은 댐지점까지 확보되고 비상사태시 절단 가능성

④ 댐구조해석을 만족하고, 최신의 설계기술로서 해석 가능 유무

⑤ 비상시에는 저수위를 급속히 저하시킬 수 있는 용량의 방류시설 보유 유무

⑥ 물넘이의 유하용량은 최근의 수문자료를 적용할 경우 홍수 안전 검토

⑦ 홍수가 물넘이를 유하하여 댐하류 하상 세굴 가능성

⑧ 비상시 권양기나 기타의 기계조작이 가능하도록 적절한 예비전원 및 여분의 시설 정비 유무

⑨ 물넘이 수로는 충분하게 축조되어 보수되고 홍수시에 위험한 침윤 가능성

⑩ 터널, 갤러리의 환기는 적절하며 부식을 방지하고 유해가스의 저유 가능성

⑪ 게이트, 밸브류의 조작 항시 가능여부

⑫ 배수장의 펌프는 운전가능여부

⑬ 자동경보장치 및 원격측정장치의 기능 검토

⑭ 모든 계측기 작동 유무

⑮ 댐 및 어버트팬트의 식생의 점검자 시야 방해 가능성

⑯ 콘크리트댐의 강도가 안전에 지장이 있을 정도로의 저하 가능성

(강도는 비파괴검사나 보링에 의한 코어로 확인)

⑰ 방수관, 물넘이의 취입구는 퇴사, 쓰레기로 폐쇄 여부

⑱ 댐의 비상사태발생시 적절한 응급자재나 기기의 반입 가능성

⑲ 조작이 빈번치 않은 운전장치 점검 유무

⑳ 태업에 대하여 손상되지 않도록 보호되어 있는 취약시설 문제점 검토

㉑ 유능하고 숙련된 자의 관측 여부

㉒ 조작원은 적절한 지시를 받아 비상시에 행동할 수 있는지 지정 여부

㉓ 간극수압계의 관측정수위는 저수위와 비교하여 합리적이고 안정하며 적합성 표시 여부

㉔ 간극수압계, 관측정 등을 통한 댐의 안전성 설명 가능성

㉕ 댐의 라이닝은 설계시의 기능 계속 유지 여부

㉖ 댐의 침하로 홍수시 여유고 감소 유무

㉗ 누수는 과대 여부, 증가 가능성과 혼탁정도 검토 및 각각의 배수공에서의 배수량 변화 검토

㉘ 누수로 인하여 기초암반 용해된 흔적 유무

㉙ 댐 이외의 수원, 예를 들면 높은 표고의 어버트먼트에서 나오는 잠재적 위험성이 있는 삼투수 여부

㉚ 댐, 구조물, 기초 등에 균열 발생 유무

㉛ 댐이나 기초에 침윤 흔적 유무

㉜ 옹벽이나 흉벽의 모양에 변화 유무

㉝ 최근에 지진활동이 있은 경우, 댐과 그 주변에 손상 유무

㉞ 댐 및 주변 침하된 곳 유무 및 배수공, 광산 등으로 침하 촉진 가능성 검토

㉟ 콘크리트의 이음이 지속 발생 유무

㊱ 수평이음의 누수가 위험한 양압력 발생 가능성

㊲ 물넘이에 과도한 침식 흔적 유무

㊳ 콘크리트의 화학적 열화의 흔적. 즉, 표백작용, 균열, 박리현상 등 검토

㊴ 배수구의 배수에 시멘트 표백 흔적 유무

㊵ 엄동기에 빙압이나 동결작용으로의 손상 유무

㊶ 구조물 하부에 세굴 유무

㊷ 기초암반에 화학적인 변화의 흔적 유무

㊸ 양압력은 설계조건이내이며 기초중에 다시 배수공을 보링할 필요 검토

㊹ 휨에 대한 기록은 적절하고 , 저수위 변동과 온도에 적합 여부

㊺ 이상한 상황의 신속히 보고 여부

㊻ 조작원, 점검원은 댐을 충분한 점검 여부

㊼ 결함의 지체없이 수리 여부

(1) 취수, 홍수조절 및 방류시는 적절하고도 안전한 조작과 관리를 해야한다.

(2) 댐의 물 조작관리는 용수의 확실한 취수와 완전한 조절 및 방류를 위해, 미리 댐 관리규정을 정하고, 그 규칙에 의하여 게이트 및 밸브 등의 조작 및 관리를 해야 한다. 댐에 의한 재해와 사고는 댐에 부속된 수리 구조물의 조작에 대부분의 원인이 있다. 이와같은 재해는 일반적으로 다음과 같다.

① 구조물의 복잡성

② 과중한 부하의 통제

③ 댐 구조물의 계속적인 기능유지의 필요성

④ 악천후하에서의 계속적인 조작

(1) 부속구조물의 운영은 설계단계부터 모색되어야 한다. 설계자는 확실하고 안전한 운영체계와 간단하고 편리한 조작, 그리고 유지관리를 편리하게 할 수 있도록 설계해야 한다.

(2) 관리자의 입장에서 댐의 안전은 게이트조작에 가장 중요한 인자이다. 따라서 댐에 필요한 물넘이가 갖추어야 할 요인은 다음과 같다.

① 설계와 구조 및 유지, 수선이 간단해야 한다.

② 물넘이 조작시 극한상황에 대처할 수 있는 내구성과 저항력이 있는 양질의 물넘이를 건설해야 한다.

(1) 준비와 홍수진행기간

① 홍수진행중에 조작을 해야 할 때는 홍수법칙하에서 제1게이트를 조작해야할 시기는 쉽게 결정할 수 있다. 그러나 게이트조작을 하기 위한 준비기간은 언제나 규정되어야 한다. 홍수라 함은 일반적으로 유입량이 어떤 지정된 수위에 도달했을 때 시작하는 것으로 하고, 직원대기는 경보곡선(수위대 유입량)에 도달했을 때 시작된다.

② 일상적인 운전과 대기, 그리고 홍수기간 사이의 구별은 자동조정되는 양을 포함해서 각 댐의 조작방법에 의존한다.

(2) 게이트조작전의 준비상황

① 상황의 종류

가. 상황은 각각 다음의 4가지로 구분할 수 있다.

㉮ 게이트가 없는 월류형 물넘이의 댐에서는 특별한 경우를 제외하고는 대기기간이 필요없다.

㉯ 홍수경보는 직원이 수집한 정보에 의하는 것으로 이것은 댐에서의 유출율과 수위를 관측하거나, 자료를 원격계측기기로부터 받음으로써 가능해진다. 이와 같이 폭우는 대기상태를 예상하는 결정요소가 된다.

㉰ 자동시스템은 하나 또는 둘 이상의 변수를 근거로 기대시간을 시작하는 기준으로 삼으며, 수위 또는 수위변화율이 변수로서 사용된다. 이 장치는 매우 간단하고 신뢰성이 있다. 관리자들은 가끔 ②를 병행하여 사용하지만 관리자에 의한 대기경보는 자동경보시스템의 도움을 받는다. 자동경보는 단독으로 이용되기도 하지만 병행된 시스템은 조작의 신뢰성에 확신을 제공한다.

㉱ 컴퓨터에 의한 자동화운영으로 이 시스템은 감독자가 상황보고를 받고자 할 경우 외는 대기기간이 필요없다.

② 준비에 관계되는 인자

가. 각 댐에서 대기기간의 시작점을 결정하는 변수는 다음과 같은 항목(우선순위) 등이 있다.

㉮ 항우

㉯ 댐의 수위변화율

㉰ 물넘이의 용량

㉱ 측정된 상류유량

㉲ 댐에서 측정된 유량

㉳ 유출량의 변화율

㉴ 상류지점의 수위

㉵ 상류댐에서의 유량

㉶ 물넘이 이외의 유량

㉷ 방류수심

나. 평균적으로 3~4개 정도를 이용하여 댐에서의 대기여부를 결정한다. 이같이 많은 변수는 대부분의 경우 댐에 유입하는 유입율을 결정하는데 도움이 되고, 양입율은 댐 조작의 기본적인 경보요소로서 다음과 같은 방법으로 결정할 수 있다.

㉮ 저수면수위변화율(dN/dt)은 대단히 폭넓게 사용된다. 그러나 큰 댐에서는 변화율이 늦기 때문에 파고 등에 의해 정확하게 측정할 수가 없는 경우가 있으며, 큰 하천을 갖는 작은 댐은 어느 정도의 지체시간은 있지만, 게이트조작을 하는데 신속하게 처리하여 위험이 없도록 해야 한다.

㉯ 상류에 댐이 있는 경우의 유출량은 중간에 유입하는 양이 적기 때문에 본 댐으로부터 멀리 떨어져 있지 않은 경우에는 유량산정이 비교적 정확하여 게이트조작에 큰 어려움이 없다.

㉰ 상류측정장소는 댐 상류단에 설치하는 것이 바람직하다. 이것은 이 지점에서 유도된 댐 수위와 유량과 유출자료와의 관계는 비교적 정확하기 때문이다. 그러나 지류에서 댐으로 유입하는 양이 많을 경우에는 문제점이 발생한다.

㉱ 상류 먼 지점에 관측점이 있을 경우에는 중간에서 유입하는 유량으로 인하여 정확한 양을 산출하기에는 어려움이 있다. 이 경우에는 경험이 상관해석을 하는데 가장 중요한 요소가 된다.

(3) 게이트조작

① 조작법칙

실질적인 분류는 게이트조작방법에 의한다.

가. 조작방법

㉮ 계출율에 의한 법칙

댐의 상단까지 수위가 상승하였을 경우에 나머지 유입량을 방류하는 것으로서 편리한 방법이다. 댐을 만수시키는 방법은 다음과 같다.

·유출량을 단계별로 증가시킨다.

·방류량은 최소량을 유지한다.

·유출량은 하류홍수조절을 위해 특정 최대유출율을 초과하지 않아야 한다.

· 이 방법은 도표를 이용하여 결정하는 것으로 게이트조작절차는 실제적으로 제한이 있다.

㉯ 수위에 의한 법칙

·댐의 특정지점에 수위가 도달하면 방류하는 방법으로 유역의 상황에 따라 제한된 수위는 매년 변할 수 있다.

㉰ 전체유역에 의한 법칙

·이 방법은 전체유역을 포함시킬 수 있어야 한다.

나. 컴퓨터에 의한 방법

㉮ 입력자료가 대단히 많아 수집된 정보로서 어떻게 게이트 조작을 할 것인가를 결정하는데는 컴퓨터의 이용이 바람직하다. 기상, 수위, 댐으로 유입하는 유입량 등의 자료는 홍수저수량의 수리학적인 도표가 있는 컴퓨터에 입력되어 게이트조작에 필요한 정보를 얻을 수 있다.

다. 종합적인 방법

㉮ 이 방법은 가장 간단한 방법이니 게이트가 없는 물넘이에 해당된다.

라. 게이트 조작을 결정하는데 필요한 요소

㉮ 게이트조작에 기준이 되는 각종 요소는 댐 수위의 변화율, 댐의 수위, 물넘이 용량, 강우, 유입량, 물넘이 이외의 방류량, 측정된 상류유량, 유입량의 변화율, 상류지점의 수위 및 상류댐에서의 유량 등이 있다.

② 게이트조작방법

가. 게이트조작은 다음과 같이 3가지로 분류할 수 있다.

㉮ 게이트조작을 자동으로 할 것인지, 인력으로 할 것인지를 정한다.

㉯ 댐에서 게이트를 국부적으로 직접 조작할 것인지, 원격으로 조정할 것인지를 정한다.

㉰ 전기, 수압, 인력(비상시), 엔진진동중에서 어느 것으로 조작할 것인지를 정한다.

(1) 댐의 안전성을 높이기 위하여 필요한 계측시설을 설치한다.

(1) 댐 구조물의 안전성을 높이기 위하여 구조물 및 주변의 원지반 등의 거동 및 상태를 정기적 또는 수시로 측정하기 위한 계측시설을 설치한다.

(2) 댐의 계측시설은 댐의 규모, 중요도, 특수성 및 시공시의 계측시설과 완성후의 계측시설을 고려하여 가장 적합한 시설을 해야 한다. 시공시의 계측시설은 계측자료에 의해 시공상태를 파악하여 시공을 안전하고, 합리적으로 실시하기 위한 것으로서 콘크리트 온도계, 이음계 등이 있다. 완성후의 계측시설은 담수후 댐의 거동을 파악하여 안전성을 확보하는 것으로서 변형계, 응력계, 양압력계, 누수량 측정배분 등이 있다.

(1) 콘크리트댐

① 댐에 설치하는 측정장치는 다음과 같다.

가. 누수량 측정장치 : 모든 댐에 설치한다.

나. 양압력(간극압) 측정장치 : 모든 중력댐과 공동중력댐 및 댐높이가 30m 이상인 아치댐

다. 변형량 측정장치 : 댐높이가 50m 이상의 중력댐과 공동중력댐 및 모든 아치댐

라. 이음부 벌어짐 측정장치 : 특히 높은 댐 또는 특수한 설계를 한 댐

마. 변형 또는 응력 측정장치 : 특히 높은 댐 또는 특수한 설계를 한 댐

바. 내부온도 측정장치 : 특히 높은 댐 또는 특수한 설계를 한 댐

사. 기초암반의 변형량 측정장치

(2) 복합댐

① 복합댐의 계측시설은 콘크리트댐 및 필댐에 따른다. 복합댐은 그 구조가 복잡하고, 역학적성질이 다른 댐이 서로 접합된 것을 말하며 정적, 동적인 관측을 할 필요가 있다.

(1) 이음계(Joint meter)

① 시공이음의 신축을 검사하는 것으로 시공시 블록상태의 파악, 이음 그라우트시기의 결정 및 댐 완성후의 유지관리를 위하여 설치한다. 이음매의 틈은 온도변화와 관계가 있으므로 이음계는 물론이고, 대표적인 블록에 제체내의 온도분포와 그 변화를 파악하기 위한 온도계를 매설한다.

(2) 변형계(Strain meter)

① 시공시 또는 완성후에 제내의 내부응력의 크기와 방향, 분포상태를 파악하기 위하여 변형계를 설치한다. 변형계는 콘크리트의 재령에 따른 용적변화에 의한 겉보기 변형이 나타나므로 이와 같은 무효변형을 제거하기 위하여 필요한 개수의 무응력계를 매설한다. 변형계의 배치위치는 댐의 주요부나 높은 응력이 발생하는 곳 및 댐의 안전성에 문제가 있는 곳에 설치한다.

(3) 응력계(Stress meter)

① 댐 내부에서 발생하는 응력을 파악할 경우에는 변형계로부터 응력을 환산하는 방법과 직접 응력을 측정하는 방법이 있다. 변형으로부터 응력을 산출하는 방법은 콘크리트의 탄성계수가 재령, 배합, 재하시간, 초기응력 등에 따라 변하므로 변형을 응력으로 환산하는데 문제점이 있다. 따라서 직접적으로 응력을 측정하든가 적당한 개수의 응력계를 변형계와 같이 설치하고 양자의 값을 고려하여 정하는 것이 바람직하다.

② 응력계는 변형계보다 비교적 안정된 값을 나타낸다. 따라서 아치댐에서는 댐저면, 크라운, 어버트먼트 부근 등 응력이 높은 부분에 설치되는 경우가 많다.

(4) 온도계(Thermometer)

① 시공시에 댐콘크리트에 발생하는 온도, 균열의 방지를 위하여 설치한다. 온도규정효과의 감시, 이음 그라우팅 시기의 결정 및 댐 완공후의 용도 압력의 해석을 위하여 온도계를 설치한다. 설치위치는 목적에 따라 선정한다.

② 프리쿨링 및 일차쿨링시에서의 온도변화는 주로 타설온도, 단열온도상승에 좌우된다. 따라서 콘크리트의 온도변화는 타설시기에 따라 다르므로 시기별로 온도계를 설치할 필요가 있다. 일반적으로 1개월에 2개정도면 충분하다. 이 경우의 온도측정은 매설형보다 삽입형온도계를 사용하는 것이 시공상으로도 바람직하다.

(5) 양압력(간극수압)계

① 암반면 또는 암반내의 양압력을 측정하기 위하여 설치한다. 일반적으로 댐암반 접착부의 상류단에서 하류단으로 수개소 배치하여 양압력의 분포를 관측한다. 양압력은 저수위, 누수량 및 강우량(원지반에서 용수와의 관계를 파악하기 위해) 등과 함께 계측하고, 필요에 따라 그라우트나 드레인 설치 등의 조치를 한다. 양압력은 갤리리내에서 기초배수공에 의해 측정한다. 따라서 기초배수공을 이용하여 양압력계를 설치가능한 구조로 하여 항시에는 누수량을 측정하여 임의로 양압력을 측정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

(6) 누수량 측정장치

① 누수량은 저수위 및 원지반에서의 침투수에 의하여 생기며 양압력과의 관계가 크므로 그 양에 대해서도 세심한 주의가 필요하다. 누수량은 개개의 드레인에서 유출수를 정시간측하든가, 누수를 1개소로 집수시켜 삼각 위어로 관측하는 것이 일반적이다.

(7) 지진계

① 지진계의 종류는 그 목적에 따라 다르지만 일반적으로 SMAC형 지진계(강진계)와 진자형 지진계로 구분된다.

② SMAC형 지진계는 기구가 간단하고, 전지전원이기 때문에 정전시에도 작동하며, 대지진을 포착하는데 적당하다. 전자형 지진계는 스타터(Starter) 감도를 변경함으로서 임의의 범위들 보완할 수 있다.

③ 댐에 설치되어 있는 지진계 고장의 양대원인은 습기에 의하여 부품이 부식되므로 지진계의 덮개를 이중으로 하는 등의 방습대책을 하는 것과 전자형일 경우에는 습기가 특히 많은 곳에 설치할 때에는 매설형의 기종선정에 주의해야 한다. 지진계의 설치목적은 일반적으로 다음과 같다.

가. 댐 자체의 안전관리

나. 댐 위치의 지반 및 지진동을 측정하여 댐의 내진설계를 향상시킨다.

다. 댐 위치 부근의 지진발생기구의 해명

(8) 댐 외부변형의 측정

① 댐본체의 변형은 댐의 수위, 외부습도, 댐온도 및 수위 등에 의하여 변하며 완공후의 외력에 의한 댐의 거동을 파악하기 위해서는 댐본체의 안전성의 검토가 가장 중요하다. 중력댐 및 공동중력댐의 외부변형은 댐내에 설치된 연직추로 측정하는 것이 간단하며 오버행(Overhang)이 큰 아치댐은 고감도의 경사계로 측정함으로서 처짐을 구한다. 경사계의 경우는 시공 시에도 측정이 가능하므로 특히 아치댐과 같이 시공시 블록의 안정이 우려되는 댐에서는 시공관리상에도 효과적이다.

② 댐부근의 기준점에서 데오돌라이트 및 정밀레벨을 사용하여 측량에 의하여 댐의 외부변형을 측정하는 방법이 있다. 이 때 댐 표면의 표점은 적어도 2개소 이상의 기준점에 반복하여 측량해야 한다.

(1) 계측계수는 다음 사항을 고려하여 설치해야 한다.

① 각계기의 초기치 설정은 세심한 주의를 요한다.

② 계수에 이상치가 생겼을 때에 그 값의 정확여부와 이와 같은 사항이 다른 계기에도 발생되었는지를 조사하기 위하여 다른 계기가 있는 곳까지 보기 쉬운 곳에 계기를 병설설치토록 한다.

③ 중요한 부분은 가급적이면 전기적인 계측과 사람의 손과 눈으로 측정할 수 있는 계기를 병행설치토록 한다.

④ 갤러리내에 설치하는 스윗치박스는 습기에 의해 불량하게 될 가능성이 높고 습기를 방지하기 위한 유지비도 가중되므로 갤러리나 홀 내에는 설치하지 말고 케이블로 관리건물까지 끌어오도록 하는 것이 원칙이다.

⑤ 종이테이프에 자료가 찍혀 나오면 자료의 이상치를 발견해 내기 어려운 결점이 있으므로 직독할 수 있는 형으로 찍혀나오도록 한다.

(1) 댐의 조작, 운용 및 유지관리 등을 안전하고 적절하게 하기 위해서 필요한 조작 및 유지관리시설을 설치하도록 한다.

(1) 댐의 조작을 적정하게 실시하기 위한 수위, 유량, 강우량 등을 관측하기 위한 관측시설

(2) 관측결과나 댐의 조작상황을 빠르고 정확하게 통보하기 위한 통보시설

(3) 홍수의 방류를 일반에게 널리 알릴 필요가 있을 때는 경보시설 등

(4) 댐의 조작 및 관리를 안전하고, 적절하게 하기 위하여 조작 및 유지관리 등에 필요한 시설을 설치해야 한다.

(1) 강우량 관측시설

① 우량관측시설의 설치

가. 우량계는 자기식으로서 댐의 조작을 안전하고, 적절하게 하기 위하여, 조사시에 설치된 우량관측시설을 이용할 수도 있지만 댐의 조작운용상 우량관측시설의 설치장소의 최저치로서는 다음과 같다

㉮ 집수구역면적 200㎢ 미만일 경우 1개소 이상

㉯ 집수구역면적 200~600㎢ 미만일 경우 2개소 이상

㉰ 집수구역면적 600㎢ 이상일 경우 3개소 이상

·설치는 강우의 지역특성, 유지관리, 점검의 난이, 전파조건 등을 고려하여 설치개소를 선정한다. 필요에 따라서는 적당히 개소수를 증가하여 대상 유역의 우량을 정확하게 파악할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

② 설량계

가. 댐에 관련된 집수지역의 전부 또는 일부가 적운지역에 속한 때에는 1개이상의 설량계를 설치함이 바람직하다.

(2) 수위 관측시설

① 수위계

가. 수위계는 설치장소, 측정정밀도, 용도 등을 고려하여 관측에 알맞은 기종을 선정한다. 댐에는 자기수위계를 설치하는 것이 바람직하다.

② 수위관측소의 설치장소

가. 댐 : 물넘이의 영향을 피하기 위하여 게이트에서 적어도 30m 이상 떨어진 거리에 두고 풍랑이나 지형의 영향을 받지 않도록 한다.

나. 댐 상류하천 : 댐 유입량 관측지점(본천 및 주요지천의 댐 종단부로서 홍수시 댐에 의하여 수위상승의 영향을 받지 않은 지점)

다. 댐 하류하천 : 홍수조절 및 용수보급의 기준지점

(3) 수질관측시설

① 필요에 따라서 수질관측을 한다. 이때 관측장소로서는 댐으로의 유입점, 댐내 및 방류지점(방류수)으로 하며 관측할 수질에 따라 측정 가치를 설치한다.

② 수질관리는 필댐 수질관리 설계기준을 따른다.

(1) 통신시설로는 다음과 같은 것이 있다.

① VHF/UHF, 단신무선전화장치

② 다종무선전화장치

③ 전화교환기

④ 통신용FAX

⑤ 입전화, 기타

가. 물넘이게이트를 가진 댐에서는

㉮ 홍수시에 통보할 수 있는 시설은 물론이고

㉯ 통보를 신속, 정확히 하기 위해서 중요한 구간은 무선전화 기타 전용통신시설에 의하는 것이 바람직하다.

(1) 경보시설

① 댐 방류에 따른 위험방지의 대책으로는 하천법 제39조에 규정된 지시와 사이렌 또는 경종에 의한 경보가 필요하다.

(2) 표시판에 의한 게시

① 경보용 표시판은 하천진로의 입구 등 사람눈에 띄기 쉬운 곳을 대상으로 설치한다. 표시판에 의한 게시는 관계법령에서 정해진 양식에 따르고 이 양식이 어린이에게 난해할 때에는 어린이를 위한 보조 표시판을 설치하는 것이 바람직하다.

(1) 조작 제어시설

① 물넘이게이트 원격제어장치

가. 물넘이게이트는 폭풍우하에서 현지조작의 위험성 및 조작요인 확보의 곤란성때문에 관리장소에서 조작할 수 있도록 한다.

② 취수게이트 및 뱉브

가. 취수게이트 및 뱉브는 용수의 확실한 취수를 위하여 기계조작방식으로 하지만 조작관리의 성역화 및 용수계통 전체의 물관리시스템화를 꾀할 때는 필요에 따라서 자동제어방식을 병용한다.

(2) 전기시설

① 전기시설에는 수배전시설, 예비발전시설, 무정전 전원장치, 조명 등이 있다.

(3) 관리소 건물

① 관리소는 댐 관리의 중추로서의 기능을 발휘하는 역할을 하므로 관리소 건물의 계획에 있어서는 관리소에서 모든 업무가 원활히 수행될 수 있도록 설치장소, 건물의 규모, 배치계획 등을 결정한다. 급수시설, 오수처리시설 등의 제시설에 대해서는 관리직원의 환경유지, 각종기기의 기능유지 및 제3자에 대한 환경보전 등의 면에서 충분히 고려해야 한다.

(4) 기타 시설

① 댐·저수용 부속시설

가. 댐·댐 부속시설에는 배수펌프, 통선시설, 여진 및 처리시설, 유목처리시설 등이 있다.

② 차량 및 선박

가. 필요에 따라 경보자 및 업무연락자 등을 준비하는 외에 댐 규모에 따라서는 댐내의 순시, 수온, 수질 등의 댐 관측, 추사측량 및 댐의 유목처리 등을 하기 위해 순시선 및 작업선을 필요로 할 경우도 있다.

③ 관리시스템

가. 방류시설, 취수시설, 관측시설, 경보시설 등의 각 시설에 의한 댐의 조작 및 운용을 안전하고 적절하게 하기 위하여 관리시스템을 수립하며 종합적인 물관리시설을 설치해야 한다.