감조하천(tidal river)은 바다 조석의 영향을 받는 하류 하천을 일컫는다. 일반하천에 비해 흐름의 양상도 복잡하고, 조간대의 영향으로 생태계도 풍부한 것으로 알려져 있다. 반면 그 복잡성으로 인해 감조하천의 경우, 치수정책의 수립에도 신중을 기해야 한다. 특히 관행적으로 받아들여지는 하상 준설(bed dredging)이 홍수위 저감에 효과가 있는지 따져봐야 할 일이다. 본 고에서는 최근 국외 사례 중 감조하천에서 준설이 오히려 홍수위를 증가시킨다는 연구결과를 소개하고자 한다.
작년 미국 노트르담대학에서 열린 국제환경수리학심포지움(ISEH 2019)에서 Pareja-Roman은 델라웨어만(Delaware Bay)과 델라웨어강 감조구간의 100년 동안의 하상변동 조사결과를 발표하였다. 델라웨어강 하구로부터 약 250 km 상류지점에 필라델피아라는 큰 도시가 있으며, 군사 및 주운의 목적으로 지난 100년간 꾸준히 하도 준설이 시행되어 왔다. 그 결과 그림 1에서 보는 바와 같이 과거에 비해 현재 평균적으로 하상이 약 6 m 정도 저하되어 있고, 최심선은 최대 10 m 이상 낮아져 있는 상황이다.
그림 1. 델라웨어만의 하상 (a; 1848년의 하상, b; 2014년의 하상, c; 과거와 현재의 최심선의 고도 변화)
이러한 하상자료를 기반으로 Pareja-Roman은 1차원 천수방정식(Saint-Venant equation)을 이용하여 홍수위를 산정하였다, 그 결과 그림 2에서 보는 바와 같이 하구 시점부터 상류 약 100 km까지는 수위 차이가 거의 없었다. 그러나 100 km를 지나 상류로 갈수록 과거 홍수위에 비해 현재의 홍수위가 오히려 0.4 m에서 최대 1 m까지 증가했음을 확인할 수 있다. 특히 필라델피아가 있는 상류 250 km 지점은 하상이 과거에 비해 10 m 이상 저하됐음에도 홍수위는 도리어 1 m 이상 상승하는 결과를 보였다. Pareja-Roman은 이를 두고 조석파와 하구지형의 복합적인 상호작용, 바닥전단력의 증가 등을 그 원인으로 지목하였다.
그림 2. 과거(a; 1848년)와 현재(b; 2014년)의 홍수위 비교
흔히들 하상을 준설하면 수위가 내려갈 것이라는 잘못된 상식하에, 홍수위 저감책의 하나로 우리나라는 준설을 주로 시행하곤 하였다. 그러나 일반하천의 경우 이것이 통용될 수 있으나, 감조하천의 경우 위의 사례에서 보듯이 그 반대의 경향이 나타나기도 한다. 불과 한 두해 전까지 추진된 바 있는 임진강 하구 준설사업과 같은 계획은 앞으로 더 이상 수립되어서는 안 될 것이다. 향후 조석의 영향을 받는 감조하천의 경우, 치수정책의 수립에 있어 보다 신중하고 과학적인 접근이 필요해 보인다.
------
<필자 소개>
백경오 한경대학교 교수
한경대학교에 재직중이며, 개발논리에서 벗어난 하천 및 하구관리 정책 확산에 노력하고 있습니다.
댓글 달기