다뉴브강의 사례로부터 배운다(3) – 댐과 구조물
|
16세기 이래로 인간은 주로 홍수방어, 수력전기력 생산, 항해를 위해 다뉴브 강 유역의 자연적인 강줄기를 변화시켜왔다. 이런 모든 변화들은 강 생태계 질에 영향을 미쳤다. 강의 깊이 또는 폭의 변화들로 인해 일반적으로 유동률이 감소되었고 동물들의 이주경로뿐만 아니라 유사운반까지 방해 받았다. |
1. 들어가며
16세기 이래로 인간은 주로 홍수방어, 수력전기력 생산, 항해를 통해 다뉴브 강 유역의 자연적인 강줄기를 변화시켜왔다. 이런 모든 변화들은 강 생태계 질에 영향을 미쳤다. 강의 깊이 또는 폭의 변화들로 인해 일반적으로 유동률을 감소되었고 동물들의 이주경로뿐만 아니라 유사운반(Sediment transportation)까지 방해 받았다.
강(river) 과 서식지(habitat) 방해와 같은 수문형태적 변화 (hydromorphological alterations)와 습지/범람원의 분리, 수문적 변화들(즉 물의 취수)은 강이 지니고 있는 자연적인 구조형태를 바꾸어 놓는다. 이러한 변화는 조류 이동루트뿐만 아니라 강 깊이와 폭의 변화, 강의 구체적인 유동양식 (river type specific flow)과 자연적 퇴적물 운반에도 방해를 준다.
대형 댐들(large dams)과 둑(weirs)은 강과 동물 서식지보존을 방해하는 것뿐만 아니라 자연적 유사운반의 중요한 효과를 가지며, 아래와 같은 결과를 가져온다.
댐 상류의 퇴적물은 정체(retention)된다. 수력전력의 생산과 항해를 위해 강 깊이를 유지시키며 축적되어 있던 퇴적물은 추출된다. 또한 미사 퇴적물이 만들어 지는 과정에서는 식수공급에 관한 문제가 수반된다.
댐 하류 퇴적물은 손실된다. 따라서 강바닥을 안정시키고 퇴적물이 손실된 그 자리(incision)의 손실을 막기 위해 인위적으로 댐 하류에 그것을 보충시킬 수 있는 물질(material)을 넣는다.
수문 엔지니어링 과정(Hydrological engineering works)이란, 댐, 보, 저수지, 항해수로, 관개망을 일컫는다. 댐과 저수지는 거의 다뉴브 유역의 모든 산악지역과 몇 몇 저지대 지역에 건설되어 왔다; 항해수로, 보와 관개망은 다뉴브의 중간지역과 아래쪽 저지대에 넓게 분포되어 있다.
2. Plans for new dams (새로운 댐 건설에 관한 계획)
여전히 새로운 댐을 건설하는 계획이 있다. 예를 들어 크로아티아와 헝가리 국경을 따라 위치한 Bavarian Danube, Sava, Drava 란 지역을 들 수 있다. 이 곳은 오스트리아 국경과 다뉴브 강 사이에 위치한 Mura와 Drava를 따라 370km 정도의 강이 뻗어있다. 하지만 The novo Virje dam 은 자연 그대로 보존 되어있었던 그 강 유역을 파괴하였다.
미래 사회기반시설 사업뿐만 아니라 수문학적 특성의 변화들(Hydromorphological alterations)의 현재상황(예를 들어 강과 동물서식지의 침해, 습지와 범람원의 분리, 수문적인 변화들)에 관한 조사가 최근 진행되었다. 그 결과 이것에 관한 최신정보가 나왔는데, 그것은 2009년 말까지 준비될 “파이널 다뉴브 강 유역 관리 계획(DRBM plan)”이다. 하지만 습지와 범람원의 상태에 관한 사전조사 결과는 이미 DRBM plan의 초안에서 찾을 수 있다.
(댐과 둑에 관한 조사는 2010년 초에 업데이트 될 것이다.)
3. Hydropower generation (수력발전의 생산)
전력시설물들의 건설로 인한 가장 심각한 문제들은 강 길이의 지속성이 파괴되었고 강의 수문학적 특성들이 급격히 변화되었다는 점이다.
루마니아에서의 수력발전은 국내 전력생산 총량의 약 30%를 차지하고 있고 이 수력발전은 400개 이상의 대형 댐에 의해 생산된다. 오스트리아에 있는 다뉴브강 유역에서 매년 발생되는 전력(electricity generation) 은 약 60%가 수력발전으로부터 나온다.
4. Flood defense measures (홍수예방대책)
인구가 밀집되어 있는 곳에 위치한 대부분의 강은 홍수를 예방하고 도시개발을 위한 새로운 토지
취득에 의해 변형되어 왔다. 수문엔지니어링 구조물들은 강줄기의 굴곡(meanders)과 지류를 곧게 펴고 강줄기의 방향도 재 설정되게 만듦으로써 강 코스와 수로들을 상당히 변화시켰다.
다뉴브 길이의 80%이상이 제한되고 있으며 범람원에 있는 강을 절단함으로써 홍수의 빈범함과
기간이 바뀌었고 전에 있었던 범람원은 생태적 의미에서 질이 떨어졌다(degrade).
제방 시스템(Dyke system) 은 16세기 이래로 다뉴브의 홍수를 예방하고자 만들어졌다. 19세기부터 다뉴브에 위치하여 있었던 범람원은 겨우 1/5만이 남아있다.
범람원의 방대한 지역은 강 규제 혹은 홍수 예방 대책에 의해서 많은 영향을 받아왔다. 예를들어 헝가리에서 적어도 37만 헥타르에 해당하는 지역이 제방으로 막아졌다(has been dyked).
다뉴브강 삼각주에서는 1994년부터 진행된 생태복구계획에 의해 15%이상이 자연적인 상태로 복구되었지만 일시적으로 홍수가 나기 쉬운 대부분의 지역들-10만 헥타르 이상의 지역에 제방이 건설되었다.
큰 제방과 가로지르는 굴곡, 그리고 강 지류는 또한 강과 지하수가 내재되어 있는 곳(groundwater reserve) 사이의 물 교환을 막음으로써 지하수 레벨에 영향을 준다. 이것은 몇 몇 지역에 식수를 공급하기 위해 정화하는 데에 쓰이는 강둑여과의 리뉴얼에 영향을 준다.
5. Large dam system (대형 댐 시스템)
다뉴브의 상위 지역은 강의 자연적인 경사도를 지니고 있어 수력발전소를 건설하기에 이상적인 곳으로 여겨졌다. 총 59댐은 수원의 밑부분(source down) 부터 시작해 Gabcikovo까지, 강의 1000km를 따라 건설되었다. 그 댐들의 상당수는 몇 십 년전에 지어진 것이다. 이것은 다뉴브 상류지역이 평균적으로 매 16km 마다 방해 받고 있음을 뜻한다. 아주 극소수의 강줄기(stretches)만이 자유롭게 흐를 수 있는 특성을 가진다. Bratislava의 하류에 위치한 3개 이상의 수력발전소는 강의 흐름을 방해한다.
다뉴브 지역 전체에서 가장 큰 수력 댐과 저수지시스템은 117Km 길이의 Djerdap George (Iron Gate Dam I and II-아이론 게이트 댐 1과 2) 에 위치해 있다. 이런 산꼭대기에서 작동되는 시스템은 루마니아와 세르비아가 합작하여 만든 것으로써 두 개의 댐을 가지고 있다. 다뉴브의 평균 유량율은 초당 5,500m3이고 강은 총 34 미터 이상에서 떨어진다. 수력발전 시설의 용량은 2,532이며 매년 생산총량은 13,140 GWh이다.
아이론게이트 시스템은 초국경적인 효과를 가지고 있다. 저수지의 총 용량은 32억m3, 총 길이는 270km인데, 이 시스템은 1년에 200만톤 가량의 퇴적물을 저장함으로써 영양분의 저장고 역할을 할 뿐만 아니라 댐 상류에서 만들어진 독성있고 위험한 오염물질의 상당한 양까지 저장하는 기능까지 맡는다. 이에 상응한 하류의 자연토 부족은 1970년 댐이 작동하기 시작한 이래로 침식문제를 일으키고 있고 있다.
아이론게이트 댐 1과 2는 루마니아와 세르비아 사이의 국경에 있는 다뉴브에 위치해있다.
가장 많이 발생되는 영향은 강과 동물서식지의 지속성을 파괴와 조류의 이동을 방해한다는 것이다. 더욱이 유속의 상당한 감소와 퇴적물의 이동, 세르비아 저지대의 지하수면을 높인다.
두번째로 큰 댐 시스템은 1992년 부터 Bratislava의 하류인 Gabcikovo에서 작동한다. 이 댐은 이지역에서 가장 큰 습지 중 하나인 지역 근처에 위치했다. 오늘날 8,000헥타르의 범람원 숲과 지류 수로들의 광역망은 인공적으로 물을 받고 있다. 현재 자연적인 강(original river)의 수로는 겨우 총 유류량의 10~20% 를 받고 있으며 나머지 80~90%는 슬로바키아에서 10%의 전력만을 생산하는데 쓰이는 댐 주위에서 부터 발전소로 흐른다.
40km로 뻗어있는, 자연적으로 만들어져 있는 수로(original channel)는 충분한 물방류가 부족하게 됨으로써 악영향을 받았고. 몇 몇 지역의 표면에 흐르는 물과 지하수의 수위는 4미터까지 떨어져 이 지역습지의 생태적인 상태에 많은 영향을 끼쳤다.
강 복원와 이동성조류서식지 보존 (다뉴브 강유역 전체의 생태적 조건의 좋은 지표로써 작용하는 철갑상어) 은 어떻게 변화하였는지 살펴본다.
강의 지류 뿐만 아니라 다뉴브 그 자체는 중요한 이동 루트인데, 아이론 게이트 댐 1, 아이론게이트 댐 2, Gabcikovo 댐, 그리고 오스트리아와 독일에 있는 일련의 수력발전소들은 조류이동의 장애물로 여겨지고 있는 대표적인 예들이다. 특히 이동성조류, 예를 들어 철갑상어, 중거리를 이동하는 조류는 특히 영향을 많이 받으며, 산란지와 생활주기는 다른 곳에서 보내며 상류 혹은 하류로 이동하지 못하는 조류들 또한 영향을 받는다.
특히 아이론 게이트 댐 1과 2의 영향으로 인해 다뉴브에 살고 있는 대부분의 철갑상어가 급격히 감소되었다. 이것은 어업생산력으로써 국내경제에 상당한 영향을 끼쳤다.
이에 대한 응답으로써, ICPDR은 강을 복구하고 서식지 보존하기 위한 계획을 시작하여왔다. 이러한 계획에 관한 내용은 다뉴브 강유역 관리계획(DRBM Plan)에 자세하게 설명되어 있다.
번역 : 인턴 최지원