남강다목적댐

남강유역은 여름철에 몬순기후와 남해안의 난류가 어우러져 집중호우나 태풍을 동반하는 다우지역으로서 연평균 강우량이 1,416.8mm나 된다. 기존 남강댐 건설로 대부분의 홍수는 방수로를 통하여 직접 사천만으로 방류하여 남강연안의 상습적인 홍수피해를 경감하게 되었고, 진주시,사천시 및 통영시 등 경남 서부일원에 충분한 생공용수와 관개용수를 적기에 공급할 수 있게 되었으며, 무공해 수력에너지를 생산하는 등 경남서부권 경제발전의 원동력이 되어왔다.

유역개황

낙동강 합류지점으로부터 약80km 상류지점인 기존의 남강다목적댐 직하류부에 위치하며, 3,466k㎥의 남강유역은 낙동강 전체 유역면적 23,859k㎥의 14.5%를 차지하고 있으며 연평균기온은 13.0℃이며 연평균강우량은 1,416.8mm로다우지역에 해당된다. 남강유역의 행정구역은 3도 1시 11군 68개 읍면동에 달하며 거주인구는1986년 말 현재 약146천세대 606천명으로서 주된 산업은 농업과 임업이며진주시 일원에 일부 공업이 발달되어 있다.

건설배경

기존 남강다목적댐은 지금으로부터 80년전인 1920년 낙동강 종합개수계획의 일환으로 검토되어 1936년 착공한 이래 제2차 세계대전 및 한국동란으로 공사가 중단되는 등 우여곡절을 거듭한 끝에 1962년 경제개발 5개년 사업으로 본격적으로 착공되어 1969년에 준공되었다. 그 후 20여년이 지난 80년대말에 이르러서 토지이용의 증가와 인구의 도시집중화 등에 따라 각종 용수수요가 증가하였고 홍수는 빈발하여 기존 댐의 안전면에서도 기능 증대의 필요성이 대두되었다. 기존 댐은 계획홍수량 10.570㎥/s 유입시 남강본류로 2,000 ㎥/s, 사천만으로 5,460㎥/s를 방류하며, 저수지내 3.110㎥/s를 저류하도록 계획되어 있으나, 남강본류 진주시 지역의 홍수피해를 막기위해서는 800㎥/s의 방류를 초과할 수없으며, 사천만지역 또한 방류수로 인한 만내의 수위상승으로 연안 농경지의 침수 피해발생이 잦아 방류량의 축소가 요구되고 있다. 한편 홍수조절용량은 유입홍수량에 비해 아주 적어 댐의 안전을 위하여 수위를 만수위 이하로 유지하지 않을 수 없어 용수공급능력이 부족하게 되어가고있다. 기존 댐의 용수공급능력은 진주시와 사천시의 생공용수 210천㎥/일로 계획되어 있으나 홍수조절을 위하여 저수지를 비워놓아야 하는 실정이어서 광역상수도사업에 의한 신규용수 수요의 증가로 능력의 한계에 도달하여 하천유지용수의 공급은 전혀 고려하지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 남강댐 하류에 보강댐을 건설하게된 것이다. 정부의 다목적댐 개발계획의 일환으로 남강댐 상류 약 73km지점에 함양다목적댐 개발계획이 수립된 바 있으나, 1984.12.함양다목적댐실시기본설계 결과 댐의 주요기능이 수력 발전으로 판명되어 홍수조절과 용수공급능력 확보가 선결 문제인 남강유역은 기존 남강댐을 보완하는 방향으로 바뀌어 1987.11~1989.8. 간에 타당성검토 및 기본 설계와 최종 실시설계를 통하여 기존 댐 위에 덧 쌓기로하는 방안도 검토한바 있으나, 제반 여건상 기존 댐 하류지점에 새로이 축조하는 것으로 확정하였다. 또한 댐 형식에 있어서는 현지의 여건을 고려하여 콘크리트표면차수벽형 석괴댐으로 설계하였다.

효과

• 홍수조절편익 : 남강댐이 보강되면 269.8백만㎥/년의 홍수조절 능력이 확보되어 설계 방 류량이 기존댐의 7,460㎥/s에서 4,050㎥/s로 감축된다. 이는 기존 댐 방류량의 약 50%를 감축하는 것으로서 홍수피해 경감편익은 연간 12,574백만원으로 댐하류 진주시 및 사천만 연안의 홍수피해를 크게 경감시킬 것이다.
• 생.공용수편익 : 연간 157백만㎥의 각종 용수를 공급할 수 있게 되어 진주시, 사천시 및 통영시와 18개 읍면 경남 서부일원에 2021년까지 안정적으로 생공용수를 공급하므로서 연간 3,271백만원의 편익이 발생하며댐에서 낙동강 본류에 이르는 7,200ha의 농경지에 갈수년기준 연간 226.8백만㎥ 관계용수를 공급할 수 있게 되며, 연간 122.1백만㎥의 하천유지용수의 공급으로 진주시 하류의 남강수질을 개선시켜 연간6,532백만원의 편익을 가져오게 된다.
• 발전 편익 : 한편 남강발전소에서는 연간 41.3백만Kwh의 무공해 수력에너지를 생산함으로서 연간 1,609백만의 발전편익과 이지역 전력 첨두수요에 대처 함은 물론 막대한 량의 석유수입 대체효과를 가져오게 될 것이다. 또한 하도개량 및 매립지조성으로 농경지 433ha가 조성되면 약 470 여세대의 수몰이주민을 정착시킬 수 있어 대체 농지조성비용으로 환산 하여 연간 750백만원의 편익이 있으며 6백만㎥의 골재채취가 가능하여 경남 서부 일원의 골재수요 충당효과를 기할 수 있어 연간 1600백만원의 편 익을 가져 온다.
• 간접편익 : 댐으로 인하여 형성된 저수지는 호반 주변의 수려한 자연 경관과 조화를 이루어 국민관광휴양처의 제공과 함께 주변의 진주시 공원지역 관광개발 촉진에 따른 지역주민의 소득증대에도 크게 기여할 것이다. 또한 보강댐 건설에 있어서 국내최초의 콘크리트 표면차수벽형 건설 및 지하연속벽공법에 의한 기초처리 등 신공법의 도입으로 국내 신기술 발전 및 시공기술 축적에도 기여하는 바 크다 하겠다.

연혁

설계 및 시공의 특징

남강댐의 주요시설물은 높이 34m, 길이 1,126m의 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐인 본댐과 문비 3문을 갖춘 여수로, 시설용량 14,000Kw의발전소, 그리고 홍수시 사천만으로 홍수를 방류하기 위한 높이 31m,길이 258m 의 콘크리트 중력식 제수문 구조물 등으로 구성된다.

• 본댐
  본댐 지점은 진주시 서남측에 위치한 현 남강댐의 직하류로서 댐 좌측은 경남 진주시 판문동에 댐 우측은 경남 진주시 내동면 삼계리에 위치한다. 댐의 형식은 댐지점의 두꺼운 토적층에 따른 기초처리 및 인근의 이용가능한 축조재료 등을 고려하여 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐으로 계획하였으며, 특히 기초처리 공법에 있어서는 댐지점이 연약지반으로 퇴적층이 두껍고 지하수위가 높을 뿐 아니라 보강댐 좌안부가 기존 댐으로부터불과 100m거리에 위치하고 있어 현 댐이 존재하는 상태에서 지반을 교란시키지 않고 그대로 이용할 수 있도록 지하연속벽(diaphragm wall)공법을 채택하였다.
• 유수전환
  남강 보강댐은 기존 댐의 하류에 댐과 여수로 및 발전소를 건설하게되므로기존구조물이 가물막이 역할을 하게되어 홍수조절이 가능하므로 다른 댐건설에서 처럼 유수전환이 크게 문제되지 않으나, 공사기간 중에 홍수방류 및 하류 용수공급을 위한 발전방류를 해야하므로 신설구조물 공사에 지장이 없도록 가물막이 설치가 필요하다. 가물막이 형식을 중심코아형 사력댐으로 하였으며 기초처리는 Soil Cement Wall 공법으로 시행하였다. 제수문 유수전환 계획은 홍수방류시 지장을 주지않도록 월류가 허용되는 콘크리트 가물막이댐을 설치하였다.
• 여수로
  여수로는 댐지점의 지형과 댐축을 고려하여 댐기체 및 발전소와 일체로하여 댐우안측에 설치토록 계획하였으며 여수로 좌측은 댐제체와 접속되며 우측은 발전소와 접속되도록 하였다. 여수로 설계방류량은 계획홍수위 EL.46.0m에서 800㎥/s가 되도록 설계하였다. 접근수로는 약 60m 로서 댐제체와 중력식 측벽으로 접속하여댐 표면차수벽 콘크리트와 연결시켰으며, 본댐에 접속되어 건설되는 오리피스형식의 웨어부는 기반암에 놓여지는 콘크리트구조물로 정부 표고가EL.29.0m이며 3개의 공구 형태의 통수단면을 가진다. 웨어부에는 홍수조절을 위하여 폭 6.4m, 높이 5.4m 의 roller gate 가 설치되며 댐정부와 여수로 및 댐우안을 연결하기 위해 교량이 설치되며 웨어부 하류는 유속에너지를 감세시키기 위하여 Chute Block과 End sill을 장치한 USBR II형의 감세지로 계획하였다.
• 발전소
  남강발전소는 시설용량 14,000kw (7,000kw×2기) 로서 댐우안의 직하류에 위치한다. 발전소의 주요 구조는 취수설비, 발전소, 방수로 및우안 접속부 중력식댐으로 이루어지며 발전 취수구는 기반암에 놓여지는 정부표고 EL.28.m의 웨어형 콘크리트구조물로서 Roller gate 2문과 송설비를 갖춘 Trash rack 2조가 설치되며, 방류구에는 방류문비 2문이설치된다. 취수설비 우측으로는 발전소와 댐우안을 접속하기 위하여 본댐 정부표고 EL. 51.0m와 같은 높이의 콘크리트중력식댐 38.3m가 설치되도록 하였다. 발전소 건물은 반지하식의 5층 철근콘크리트 구조로서 폭 32.8m,길이35.0m이며 발전 전력은 케이블 암거를 통하여 66kv 옥외변전설비에 송전되도록 하였다. 한편 발전설비는 기존 남강댐 발전소의 설비를 최대한 재 활용하도록 하였다.
• 발.변전설비
  발변전설비는 7MVA용량의 수차-발전기로부터 생산되는 3.45kv 전압을 66kv 전압으로 승압시켜, 진주 변전소에 전력을 공급하고, 전력공급을 위한 옥외변전소에는 GCB (가스차단기)와 주변압기(15MVA) 등이 설치되어 있다.
• 제수문
  제수문은 홍수를 직접 바다(사천만)로 방류하기 위해 설치되는 중력식 콘크리트 구조물로서 보강 제수문은 기존 제수문의 하류 약700m 지점에 위치한다. 제수문의 계획방류량은 200년빈도 계획홍수위 EL. 46.0m에서 계획방류량 3,250㎥/s이며 수문 전개시 7.160㎥/s , 이상홍수 내습시 최대 8,820㎥/s까지 방류가 가능하도록 설계하였다. 제수문의 구조형식은 사천방수로의 과다한 방류를 방지하는 한편 이상홍수시의 방류능력 제고를 위해 방류거 및 월류언의 복합적인 홍수배제형식을 갖는 콘크리트 중력식댐이다. 월류부의 중앙부에 문비 4문이설치되는 월류언이 위치하여 그 좌우의 중력식댐내에 각각 문비 4문씩이설치되는 방류거가 있으며 정부표고는 EL. 51.0m 이다. 문비는 Roller gate 식으로서 방수거부는 EL. 63.0m에 월류언부는 EL.70.m에 콘크리트 구조로 된 권양대를 설치하였으며 방류시의 유속을 감세키 위하여 폭 140m, 길이 50m 의 감세지를 설치하였다.
• 하도개량 및 매립지조성 내용
  하도개량 및 매립지 조성은 남강댐 저수지 상류부 남강본류와 덕천강에축조되어 있는 현 제방과 토적지역을 굴착하여 하도의 안정을 기하고 홍수소통에 지장이 없도록 하도개량과, 굴착토를 이용하여 제방을 축조하고 제내지를 매립하여 농경지를 조성함으로서 수몰주민의 이주정착과 영농이 가능토록 하는 사업이다. 총 17.11k㎥에 달하는 저수지 하도를 개량하고 8개 지구 4.65k㎥규모의 매립지를 조성하여 총 433ha의 농경지를 조성하는 것으로 계획하였다.