DOI QR코드

DOI QR Code

수리모형실험과 수치해석을 통한 자연형어도의 어류서식처 평가

An Assessment of Fish Habitat of Natural Fishway by Hydraulic Model Experiments and Numerical Analysis

  • 투고 : 2011.10.22
  • 심사 : 2012.01.12
  • 발행 : 2012.03.31

초록

최근 하천환경을 보전하고 하천개발이 필요한 경우라도 가급적 자연에 가까운 하천생태계를 보전하려는 노력이 점차 증가하고 있다. 하천에 보설치 등 단절이 발생할 경우, 어종 다양성을 확보하고 기존생태계를 보전하기 위한 노력으로 어도를 설치운영하고 있으며, 현재 하천에 설치되어 있는 어도에 대하여 그 기능에 대한 충분한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 백제보 우안에 설치된 자연형어도의 수리특성을 분석하였다. 수리특성분석결과, 어도의 흐름은 우점종인 피라미 서식조건 범위내의 수심과 유속을 갖는 것으로 나타나 적정 설계기준을 만족하는 것으로 나타났다. 자연형어도의 적정성을 평가하기 위하여 2차원 수치해석모형을 이용하여 평수량 흐름에 대한 가중가용면적을 산정하였다. 자연형 어도의 웅덩이 폭을 변화시켜가면서 가중가용면적을 비교 검토한 결과 피라미의 성어기에서는 현재 웅덩이 폭이 가장 적정한 것으로 나타났으며, 산란기에서는 현재의 어도에 비해 웅덩이 폭을 1m 증가할 때 가장 큰 가용면적을 갖는 것으로 나타났다.

It is increasing to make an efforts on preventing natural river environment and preserving natural river ecosystem as development is unavoidable. In the case of inconsistent river flow caused by reservoir development, fishway is an alternative to secure fish diversity and preserve existing river ecosystem but existing fishway was established without full study for their functions. In this study, hydraulic characteristics of natural fishway established on Beakje weir's right side were analyzed. The results show that the fishway has reasonable depth and velocity condition which inhabit condition is enough for a dominant species. For assessing the optimal design of fishway, the Weighted Usable Area (WUA) was calculated by using two dimensional numerical model under the ordinary flow condition. The comparison results for various pool widths in the fishway show that the designed width has maximum WUA for adult Zacco platypus but WUA is maximized with 1m wider pool width than designed width for spawning.

키워드

참고문헌

  1. 강형식, 임동균, 김규호(2010). "댐 하류 하천에서 발전방류로 인한 어류 물리서식처 변화 수치모의." 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제30권, 제2B호, pp. 211-217.
  2. 건설교통부, 한국수자원공사(2004). 낙동강유역조사보고서, 건설교통부.
  3. 국토해양부, 대전지방국토관리청(2009). 금강수계 하천기본계획, 국토해양부.
  4. 길준택, 이주헌, 정상만, 오국열(2009). "하도내 어류서식처 조성을 위한 2차원 수리동역학 모형의 적용." 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 논문집, 한국수자원학 회, pp. 6-11.
  5. 김진홍(2008a). "어도 수리실험을 통한 어류 이동의 적합성 검증." 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 439-443.
  6. 김진홍(2008b). "어류 이동의 효율성을 고려한 어도 설계" 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집, 한국 수자원학회, pp. 2000-2004.
  7. 김진홍, 김철(1994). "어족의 소상을 위한 계단식어도 수리특성에 관한 연구 ." 한국수자원학회지, 한국수자원학회, 제 27권, 제2호, pp. 63-72.
  8. 박상덕(2001a). "어도 생태수리실험에 의한 회유성 어류의 소상능력 평가 - 사다리식어도-." 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제34권, 제4호 pp. 365-379.
  9. 박상덕(2001b). "어도 생태수리실험에 의한 회유성 어류의 소상능력평가- 계단식어도-." 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제34권, 제4호 pp. 381-390.
  10. 박성천, 김산원, 김용구(2003). "어도의 수리실험에 의한 어류 소상능력 검토." 대한토목학회 2003년 학술발표회논문집, 대한토목학회, pp. 2798-2801.
  11. 안민우(2008). 하천의 생태복원을 위한 환경친화적 수로형어도 개발. 박사학위논문, 건국대학교.
  12. 오국열(2009). 하천지형의 인위적 변화에 따른 어류물리서식처의 영향 평가. 석사학위논문, 공주대학교.
  13. 오국열, 정상만, 이주헌, 최계운, 김도희(2008). "1차원 및 2차원 물리서식처 모의를 이용한 어류서식조건 유지에필요한 최적유량 산정 : 피라미를 대상으로." 한국방재 학회논문집, 한국방재학회, 제8권, 제1호, pp. 117-123.
  14. Boavida, I., Santos, J.M., Cortes, R.V., Pinheiro, A.N., and Ferreira, M.T. (2011). "Assessment of instream structures for habitat improvement for two critically endangered fish species." Aquat Ecol, Vol. 45, pp. 113- 124. https://doi.org/10.1007/s10452-010-9340-x
  15. Bovee, K.D., Lamb, B.L., Bartholow, J.M., Stalnaker, C.B., Taylor, J., and Henrikson, J. (1998), Stream Habitat Analysis using the Instream Flow Incremental Methodology, U.S. Geological survey, Biological Resources Division information and Technology Report USGS/BRD-1998-0004, Fort Collins, Colorado.
  16. Bovee, K.D., and Cochnauer, T. (1977). Development and evaluation of weighted criteria, probability-of-use curves for instream flow assessments: fisheries. Instream Flow Information Paper 3. United States Fish and Wildlife Service FWS/OBS-77/63. p. 38.
  17. Lacey, R.W. (2004), Reach Scale Hydraulic Assessment of Instream Salmonid Habitat Restoration, Paper No. 01214 of Journal of the American Water Resources Association (JAWRA).
  18. USGS (2001). PHABSIM for Windows-Users Manual and Exercises, Midcontinent Ecological Science Center.
  19. Wu, R.S., and Mao, C.T. (2007). "The Assessment of River Ecology and Habitat Using a Two- Dimensional Hydrodynamic and Habitat Model." Journal of Marine Science and Technology, Vol. 15, No. 4, pp. 322-330.

피인용 문헌

  1. Evaluation of Habitat Improvement Using Two-Dimensional Fish Habitat Modeling after the Connectivity Restoration in an Isolated Former Channel vol.2, pp.2, 2015, https://doi.org/10.17820/eri.2015.2.2.137
  2. Test of a Physical Habitat Model for Stream Restoration : A Case Study on Midstream of Anyang-Cheon vol.31, pp.1, 2015, https://doi.org/10.15681/KSWE.2015.31.1.35
  3. Assessment of Influx Efficiency at By-Pass Fishway Using Two-Dimensional Physical Habitat Simulation Model -Focused on Zacco Platypus- vol.46, pp.6, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.6.629
  4. Assessment of Attraction Efficiency of By-pass Fishway at Dalseong Weir According to Operating Attraction Waterway vol.31, pp.1, 2015, https://doi.org/10.15681/KSWE.2015.31.1.1
  5. Estimation of optimal ecological flowrates for fish habitats in a nature-like fishway of a large river vol.39, pp.1, 2016, https://doi.org/10.5141/ecoenv.2016.005