횡성다목적댐

횡성다목적댐은 남한강 지류인 섬강유역에 건설하여 원주시를 비롯한 댐하류 중, 소도시에 년간 111.6백만㎥의 용수를 공급하며 또한 9.0백만㎥의 홍수조절 용량을 갖추게 되어 댐하류에 매년 발생하는 홍수피해를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 년간 104Gwh의 전력을 생산 공급하게 되었다.

유역개황

본 횡성댐이 위치하는 섬강 유역은 남한강의 제1지류로서 유역면적은 1,479.5㎢이다. 섬강은 횡성군 청일면 태기산에서 발원하여 갑천면 궁천리에서, 유역 서측에서 발원한 대관대천과 합류한후 약 4㎞하류인 금계천과 합류하여 섬강으로 유입한다. 이 섬강은 여주군 강천면에서 남한강과 만나게 된다. 섬강유역은 태백산맥과 인접한 관계로 해발 600~1,200m의 고봉이 연립하고 있어 지세가 험준한 편이다. 또한 섬강의 하상은 사행부에 상당량의 골재가 퇴적되어 있으나, 하도는 비교적 안정되어 있으며 하상구배는 1/376~1/747를 형성하고 있다. 섬강 유역의 기후 및 기상은 대체로 우리나라 전역과 같은 양상이나 연평군 강우량은 1,469mm로 다소 많은 편이며 연평균 기온은 10.3℃이다. 한편 섬강유역내의 행정구역으로는 강원도 원주시를 비롯하여 횡성군과 원성군 등이 있으며 본 댐 지점은 섬강 제1지류 하류부인 횡성군 갑천면 대관대리에 위치하고 있다. 유역면적은 209㎢이고 유로연장은 37㎞이다. 본 섬강유역 인접지역의 주 산업은 농업이고 강원도의 중심도시인 원주시를 비롯하여 횡성읍과 12개면이 하천변에 산재하며 원주공단은 비롯한 3개 농공단지가 완선 또는 조성중에 있으나 이들 도시의 수원은 대부분 섬강의 하천수에 의존하고 있다.

건설배경

현재 남한강 유역에는 충주댐이 건설되어 충주댐 하류의 본류 연안 지역에서는 안정적인 용수 공급이 보장되어 있으나, 원주시를 비롯한 남한강 지류인 섬강의 중-하류지역에서는 특히 갈수기에 용수부족 현상이 발생하고 또한 매년 상당한 홍수피해를 겪고 있는 실정이다. 따라서 정부는 이러한 문제를 해결하고 국토의 균형 개발을 도모하기 위하여 수자원 종합개발계획의 일환으로 남한강 지류인 섬강유역에 댐을 건설하여 원주시를 비롯한 댐 하류 중소규모 도시에 용수를 공급하고 홍수 피해방지는 물론 수력에너지를 개발하도록 계획하였다.

효과

• 생-공용수 및 하천 유지용수 편익 : 용수수요 지역의 지리적인 특성이나 용수수요의 규모를 감안할 때 대응하는 전용댐인 유효저수용량 62백만㎥을 갖는 높이 43.8m의 댐을 건설할 경우 공사비로 산정하였으며 연간 생,공용수 및 하천유지 용수의 편익은 7,641백만원이다.
• 농업 용수 편익 : 농업용수 편익은 사업시행으로 얻게되는 관개개선 면적으로부터 증가되는 순편익으로 산정할 때 연간 편익은 374백만원이다.
• 홍수 조절 편익 : 상시 만수위상의 전용 홍수 조절 용량은 확보하지 않는 것으로 계획하였으나 매년 6.21. ~ 9.20. 까지 홍수기 중 하계제한수위에 의한 예비방류를 통하여 9.5백만㎥을 홍수조절 용량으로 확보할 수 있다. 홍수조절 편익은 조절율 30%일 경우 101.2백만원으로 산정된다.
• 발전편익 : 대체시설로서 유연탄 화력발전소를 적용하여 500Mv를 기준으로 할 경우 연평균발전량 104Gwh와 하류 팔당댐에서의 발전증가량 1.34Gwh를 더한 11.74Gwh로 연간연료비는 143백만원으로 산정되었다. 따라서 연간 발전편익은 발생지연년수(Lag Year)를 감안할때 235백만원으로 산정된다.
• 간접편익 : 하류 하천에 대한 갈수량 증가로 인한 환경개선 효과, 주변도시민에 대한 레크리에이션 공간 제공, 댐건설기간중의 고용 증대 효과, 홍수경감 및 관개개선으로 인한 주민들의 생활안정 효과등을 들 수 있다.

연혁

설계 및 시공의 특징

• 본 댐
  본 횡성댐은 상류 코퍼댐과 병합된 중앙 차수벽형 록필댐으로서 댐지점은 주로 화강암지대이지만, 좌안은 완만한 경사로 잔류토와 풍화암이 두껍게 분포되어 있다. 댐의 개발규모는 지형 및 지질, 수자원의 부존량, 수몰상황 및 기타 입지조건 등을 종합적으로 고려하여 기술적-경제적인 타당성을 분석하고 용수, 홍수 및 발전 등 각 목적별 편익과 비용을 고려하여 결정하였다.
• 유수전환
  횡성댐 공사를 위한 유수전환은 가물막이댐과 가배수 터널을 이용하여 유로를 변경하는 방법으로 계획하였다. 가배수터널은 유수전환에 이용한 후 발전 도수로로 활용하는것이 경제적이므로 2조의 배수터널을 설치하여 1조는 유수전환 전용으로서 댐축조 및 부대공사의 완료시까지 사용하고, 다른 1조는 유수전환 전용터널 하나만으로도 댐 축조공사가 지장을 받지 않는 높이에 이를때 까지만 가배수터널로 사용하고 그 이후에는 발전 도수로로 이용될 수 있도록 계획하였다. 가물막이댐은 그 체적을 활용하기 위하여 본댐의 일부로 축조하도록 계획하고, 댐의 저수위와 본댐의 중앙차수벽의 위치, 비우기중의 축조가능성등을 감안하여 정상표고를 EL. 160.0m로 정하였다. 따라서, 횡성댐의 유수전환 시설은 하천의 규모와 유출특성, 댐터의 지형, 지질조건, 가배수터널의 전용, 발전소의 위치, 공정계획, 시공성등을 고려하여 그 방식, 규모 및 구조를 결정하였다.
• 여수로
  여수로의 위치는 댐 좌안에 본체와 접하는 인접형 여수로로 계획하였으며 유입부는 직선 월류형, 도류부는 개수로식, 감세부는 .Skijump식으로 하였다. 여수로의 규모는 가능 최대홍수량(P.M.F.) 유입시 조절 방류량인 2,505㎡/s를 안전하게 방류할 수 있도록 계획하였다.
• 표면취수설비 및 발전수로
  발전수로는 유수전환에 이용된 제2가배수터널을 활용하도록 계획하였고, 현지의 지질조건, 유수전환에의 활용성, 발전소의 위치, 경제성등을 검토하여 노선과 직경을 결정하였다. 취수설비는 하루 농경지의 냉해 피해 방지를 위하여 발전용수 및 공급용수를 표면 취수할 수 있는 직선형 다단식 표면취수설비를 계획하였다.
• 발전소
  횡성댐 발전소는 발전시설 용량 1,400kw로서 상시 발전방식으로 계획되었으며, 유로변경식으로 계획하여 계천과 대관대천 합류점 직상류로 정하였다. 수차는 횡축 프란시스 단류 단수형으로, 발전기는 3상교류 유도발전기이며 발전소 건물은 기초 저부에서 옥상 지붕까지의 높이는 23.6m의 철근콘크리트 구조로서 발전, 변전, 제어 통신 등 관련설비만을 두어 운전요원만 상주하도록 하였다.
• 발전소 건물
  위치 : 계천과 대관대천 합류점 부근
  형식 : 반지하식
  크기 : 폭 19.6mm, 길이 28.0m, 높이 23.6
• 수 차
  최대 사용 수량 : 2㎡/s 최대 총낙차 : 50.
  최대 유효 낙차 : 50.48m 정 격 낙 차 : 43.10m
  최소 유효 낙차 : 30.27m 수 차 의 수 : 2대
  수 차 형 식 : 횡숙 FRANCIS R.P.M. : 900
• 발전기
  형식 : 교류 3상 용형 유도 발전기 극수 : 8
  대수 : 2대 용량 : 1,400kw (700kw X 2대)
• 방수로
  수로 : 정방형 개수로 (폭 12.7~13.9m, 길이 10.4m)
  문비 : 수직인양 Fixed Wheel Gate (목 2.6m X 높이1.6m)
• 변전소
  형식 : 옥내 폐쇄 자립반 주 변압기 : 1,600 Kva
• 송전선로
  전압 : 22.9kv 회전수 : 3상 4선 1회선
  연장 : 0.5㎞ 연결 지점 : 횡성 22.9kv D/L 제 95호 전주 분기