조석의 영향을 받는 하천에서 갑문저수지최량운영을 리용한 효과적인 큰물조절방법

 2022.9.26.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《강하천들에 언제와 갑문을 비롯한 여러가지 시설물을 건설하고 잘 관리하여야 큰물피해를 막을수 있을뿐아니라 나라의 풍치도 돋굴수 있습니다.》 (김정일전집》 제37권 399페지)

강하천들에 언제와 갑문을 비롯한 여러가지 시설물을 건설하고 잘 관리하는것은 큰물피해를 막고 물자원을 합리적으로 리용하기 위한 매우 중요하고 관건적인 문제이다.

김일성종합대학 지구환경과학부에서는 감조하천에 건설된 갑문저수지들에서 큰물시기 언제의 안전성을 보장하면서도 하류지역의 큰물피해를 막을수 있는 큰물조절방법을 제기하고 갑문저수지들의 큰물관리분야에서 성과를 이룩하였다.

일반적으로 큰물조절을 위한 저수지방출량과정은 저수지의 수문을 열고 닫는 방법으로 진행된다.

그런데 하천의 하구에 건설된 갑문저수지들에서는 조석의 영향으로 저수지수위가 조석수위보다 낮아지면 수문을 열어 방출할수 없게 된다.

큰물기간에 조석의 영향을 고려하여 하류지역이 큰물피해를 입지 않도록 시간에 따르는 수문방출과정을 최량적으로 결정하는것은 갑문저수지큰물관리에서 기본문제이다.

지구환경과학부에서는 썰물시간동안 갑문저수지의 수문을 통한 방출량과 큰물전파과정을 포괄적으로 평가할수 있는 새로운 큰물최량조절모형을 제기하였다.

갑문저수지의 운영모형에 적용된 최량화방법은 1차원수문동력학적모형과 결합하여 하천물길에서의 큰물전파과정을 분석하고 탐색알고리듬으로 썰물시간동안의 최량방출량을 결정한다.

제안된 방법은 대동강하류에 건설된 서해갑문저수지에서의 큰물조절에 적용하였으며 모형결과들은 이 방법의 효과성을 검증하였다.

서해갑문을 건설하기 전과 건설한 후의 하천하류경계를 가정하여 대동강하류의 관측지점에서 각이한 재현기에 대한 큰물침수모의를 진행하였다.

타당성확인결과들은 제안된 방법이 저수지관리자들의 요구를 충분히 반영한다는것을 보여주며 이것은 큰물시기 조석의 영향을 받는 갑문저수지들의 최량운영규칙의 결정에 효과적으로 적용될수 있다는것을 보여주었다.

이 방법으로 감조하천에 건설된 갑문저수지에서 큰물시기 저수지구조물을 안전하게 보호하면서도 저수지수위를 낮추어 하류지역의 큰물침수피해를 미리막을수 있었다.

이 연구결과는 세계적으로 권위있는 SCI국제학술잡지인 《Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering》에 《Effective flood control method in River Downstream affected by Tidal Effect Using Optimal Operation of Estuary Barrage》(http://dx.doi.org/10.1061/9780784479018) 의 제목으로 발표되였다.