환경 흐름

Environmental flow

환경 흐름민물에스타린 생태계와 인류의 생계를 유지하는 데 필요한 물의 흐름의 양, 시기, 품질을 설명하고 있으며 이러한 생태계에 의존하고 있다. 인도의 맥락에서 문화적, 정신적 요구에 필요한 강의 흐름은 중요성을 가정한다.[1] 환경 흐름의 이행을 통해 물 관리자들은 건강한 하천 생태계를 지원하기 위해 필요한 필수 과정을 인간에게 제공하고 유지하는 흐름 체계, 즉 패턴을 달성하기 위해 노력한다. 환경 흐름은 인간의 개발, 사용 및 전환이 없는 자연 그대로의 흐름 패턴을 반드시 복원해야 하는 것은 아니지만, 대신 물 공급, 에너지, 레크리에이션 또는 홍수 조절에 초점을 맞춘 관리보다는 하천으로부터 보다 광범위한 가치와 이익을 창출하기 위한 것이다.

강은 범람원노천 복도를 포함하는 통합 시스템의 일부분이다. 집합적으로 이 시스템들은 많은 이익을 제공한다. 그러나 댐과 다이버넌스, 제방 건설 등을 통해 세계의 강들이 점점 변화하고 있다. 전 세계 큰 강의 절반 이상이 댐으로 잠겨 있는데,[2] 이는 계속 늘어나고 있는 수치다. 남미에서는 거의 1,000개의 댐이 계획되거나 건설 중에 있으며, 중국 양쯔강에만 50개의 댐이 새로 건설될 예정이다.[3] 댐과 다른 하천 구조물은 하류의 흐름 패턴을 변화시켜 결과적으로 수질, 온도, 침전물 이동과 퇴적물, 어류 및 야생동물, 건강한 하천 생태계에 의존하는 사람들의 생계에 영향을 미친다.[4] 환경 흐름은 전통적인 오프스트림 편익을 제공함과 동시에 이러한 하천 기능을 유지하고자 한다.

환경 흐름 개념 및 인식의 진화

20세기 초부터 1960년대까지 선진국의 물 관리는 주로 홍수 방지, 물 공급, 수력 발전 등을 극대화하는데 초점을 맞췄다. 1970년대 동안, 이러한 프로젝트들의 생태학적, 경제적 영향은 과학자들이 특정 어종을 유지하기 위해 댐 운영을 수정하는 방법을 찾도록 자극했다. 초기의 초점은 송어와 같은 개별 종을 강에서 보존하는 데 필요한 최소한의 흐름을 결정하는 것이었다. 환경 흐름은 이러한 '최소 흐름'의 개념에서 발전했고, 이후 '기상 흐름'에서 발전하여 수로 내 물을 유지할 필요가 있음을 강조했다.

1990년대까지 과학자들은 강이 지원하는 생물학적, 사회적 시스템이 단일 최소 유량 요구조건으로 요약하기에는 너무 복잡하다는 것을 깨닫게 되었다.[5][6] 1990년대 이후, 과학자와 엔지니어가 리버라인 종, 프로세스 및 서비스의 전체 스펙트럼을 유지하기 위해 이러한 흐름을 정의할 수 있는 능력이 있듯이, 보다 포괄적인 환경 흐름을 복원하고 유지하는 것은 점점 더 많은 지지를 얻었다. 나아가, 이행은 댐 재가동으로부터[7] 지하수 지표수 이탈과 귀환 흐름 [8]등 물 관리의 모든 측면의 통합과 토지 이용 및 폭풍수 관리로 진화하였다. 지역 규모의 환경 흐름 결정과 관리를 지원하는 과학도 발전했다.[9]

환경 흐름에 대한 인식을 측정하기 위해 2003년에 실시된 물 전문가에 대한 글로벌 조사에서, 272명의 응답자 중 88%가 이 개념이 수자원을 지속적으로 관리하고 사람들의 장기적인 요구를 충족시키기 위해 필수적이라는 데 동의했다.[10] 2007년, 브리즈번 환경 흐름 선언은 50개국 이상에서 750명 이상의 실무자들에 의해 승인되었다.[11] 선언문은 세계의 강과 호수를 보호하고 복원하기 위해 함께 노력하겠다는 공식 서약을 발표했다. 2010년까지 전세계 많은 나라들이 환경 흐름 정책을 채택했지만, 그 시행은 여전히 도전과제로 남아있다.[12]

환경 흐름을 복원하기 위해 현재 진행 중인 노력 중 하나는 미국 최대 물 관리자인 The Nature Conservancy(TNC)와 미 육군 공병대(USACE)가 협력한 Sustainable Rivers Project이다. 2002년부터 TNC와 USACE는 12개 주에 걸쳐 8개 강에 있는 USACE 댐의 운영을 변경하여 환경 흐름을 정의하고 구현하기 위해 노력하고 있다. 환경 흐름을 방출하기 위한 댐의 재가동은 홍수 피해 복구와 함께, 어떤 경우에는 수력 발전에 사용할 수 있는 물을 증가시키면서 홍수 위험을 감소시켰다.

알라모 댐 하류로 흐르는 애리조나의 빌 윌리엄스 강은 지속 가능한 강 프로젝트에 등장하는 강 중 하나이다. 1990년대 초부터 댐 운영 수정에 대해 논의해 온 지역 이해관계자들은 2005년부터 TNC, USACE와 함께 댐 하류 하천 유역의 생태적 건강과 생물 다양성을 개선하기 위한 구체적인 전략을 파악하기 시작했다. 과학자들은 빌 윌리엄스 강의 환경 흐름을 정의하기 위해 이용 가능한 가장 좋은 정보를 수집하고 함께 일했다.[13] 권장되는 환경유동요소가 모두 즉시 이행될 수는 없지만, USACE는 Alamo 댐의 운영을 보다 자연적인 저유량 및 제어된 홍수를 통합하기 위해 변경했다. 지속적인 모니터링은 토종 버드나무 코튼우드 숲의 원기회복, 침습 및 비원태 타마리스크의 억제, 비버댐과 관련 로티-렌틱 서식지의 자연 밀도 회복, 수생곤충 개체수의 변화, 지하수 재충전 강화와 같은 결과적인 생태반응을 포착하고 있다. USACE 엔지니어들은 정기적으로 과학자들과 협의하고 감시 결과를 사용하여 댐의 운영을 더욱 세분화한다.[14]

이해관계자들이 환경 흐름 권고안을 개발한 또 다른 사례는 온두라스Patuca III 수력발전 프로젝트다. 중앙아메리카에서 두 번째로 긴 강인 파투카 강은 수백 년 동안 타와카, 페치, 미스키토 인디언을 포함한 많은 토착 공동체를 위한 어류 개체수를 지원하고, 농작물을 영양 공급하며 항해를 가능하게 했다. 아마존 북쪽의 가장 큰 방해받지 않는 열대우림과 그 주민들을 보호하기 위해, TNC와 엠프레사 나시오날에네르기아 엘렉트리카(ENEE, 이 프로젝트를 책임지는 기관)는 강을 따라 인간과 자연 공동체의 건강을 유지하기 위해 필요한 흐름을 연구하고 결정하기로 합의했다. 이용 가능한 데이터가 매우 제한적이기 때문에, 거의 자연 그대로의 강 유역에 의존하는 지역 주민들의 경험과 관찰에 기초하여 유량 수요를 추정하기 위한 혁신적인 접근법이 개발되었다.[15]

방법, 도구 및 모델

건강한 강을 유지하는 데 필요한 하천 흐름을 처방하는 방법은 전 세계적으로 200가지가 넘는다. 그러나 이들 중 극히 일부만이 종합적이고 총체적인 것으로서 건강한 강이 제공하는 전체 범위의 생태계 서비스를 지원하는 데 필요한 계절적 및 연간 흐름 변화를 고려한다.[16] 그러한 종합적인 접근방식으로는 DRAFT(부과된 흐름변화에 대한 하향대응), [17]BBM(빌딩 블록 방법론),[18] 현장 고유 환경흐름 평가를 위한 "사바나 프로세스"[19]와 지역 규모의 수자원 계획 및 관리를 위한 ELOHA(수문학적 변경의 생태적 한계)가 있다.[20] 특정 상황에 대한 "최상의" 방법 또는 더 가능성이 높은 방법은 가용한 자원 및 데이터의 양, 가장 중요한 문제 및 요구되는 확실성 수준에 따라 달라진다. To facilitate environmental flow prescriptions, a number of computer models and tools have been developed by groups such as the USACE's Hydrologic Engineering Center to capture flow requirements defined in a workshop setting (e.g., HEC-RPT) or to evaluate the implications of environmental flow implementation (e.g., HEC-ResSim, HEC-RAS, and HEC-EFM) 또한, 2D 모델은 스마고린스키 대형 에디 클로저 기반의 3D 난류 모델에서 환경 대규모 흐름을 보다 적절하게 모델링하는 것으로 개발된다.[21] 이 모델은 기존의 깊이 평균 유량 방정식 대신 난류하는 스마고린스키 대형 에디 클로져의 느린 다지관에 기초한다.

다른 시도되고 시험된 환경 흐름 평가 방법으로는 최근 국제 중재 재판소에서 파키스탄과 인도 사이의 키센강가 HPP 분쟁에서 사용된 DRAFT(King et al. 2003)가 있다.

인도에서

인도에서는 히말라야 강에서 수력발전을 위해 계획 중인 수백 개의 대형 에서 환경흐름의 필요성이 대두되고 있다. 예를 들어 로히트 강, 브라마푸트라 강 디방 강, 간가 유역의 알락난다 강과 바기라티 강, 식킴테스타 강 등을 가로질러 계획되어 있는 폭포수 댐은 결국 강 수로가 아닌 터널과 펜 스톡을 통해 더 많이 흐르는 강으로 귀결될 것이다. 댐에서 나오는 전자 흐름을 방출하는 것에 대해 여러 당국(Court, Courtals, Courtals, Constitals, Expert Emposition Committee of Environment and Worest, India)의 권고가 있었다. 그러나 이러한 권고안은 특정 전자 흐름 릴리즈가 필요한 이유에 대한 강력한 목표에 의해 뒷받침된 적이 없다.[22]

참고 항목

참조

  1. ^ http://awsassets.wwfindia.org/downloads/exec_summary_mail_1_28.pdf
  2. ^ Nilsson, C, Ridy, C. A, Dynesius, M, Resvenga, 2005. 세계 대하천 시스템의 단편화 및 흐름 규제. 과학 308:405-408.
  3. ^ 강과 호수: 댐의 생태학적 영향 감소
  4. ^ Postel, S, Richter, B. 2003. 생명을 위한 강: 사람과 자연을 위한 물 관리. 워싱턴 D.C. 아일랜드 프레스
  5. ^ Bunn, S. E., Arthington, A. H. 2002. 수생 생물다양성에 대한 변화된 흐름 체계의 기본 원칙과 생태학적 결과. 환경 관리 30:492-507.
  6. ^ Richter, B, Thomas, G. A. 2008. "Archived copy". Archived from the original on 2013-02-09. Retrieved 2011-07-06.CS1 maint: 제목(링크) Dam Good Operation으로 보관된 사본. 국제수력 및 댐 건설 2008년 7월 14일-17일.
  7. ^ Richter, B, Thomas, G. A. 2008. "Archived copy". Archived from the original on 2013-02-09. Retrieved 2011-07-06.CS1 maint: 제목(링크) Dam Good Operation으로 보관된 사본. 국제수력 및 댐 건설 2008년 7월 14일-17일.
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  9. ^ A. H, Bunn, S. E, Poff, N. L, N. J. Naiman, 2006. 하천 생태계를 유지하기 위한 환경 흐름 규칙 제공의 과제. 생태학적 응용 16(4):1311-1318.
  10. ^ M. M. 2004 무어 환경흐름에 대한 인식과 해석 및 향후 수자원 관리에 대한 시사점 : 조사연구 스웨덴 Linköping 대학의 물 환경학 석사 논문.
  11. ^ 브리즈번 선언
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  13. ^ 2006년 미국 지질조사국 애리조나주 빌 윌리엄스 리버에 대한 생태계 흐름 요건 정의 개방형 파일 보고서 2006-1314. 샤프로스, P.B., V.B가 편집했다. 보샹
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  21. ^ Cao, M. 그리고 Roberts, A. J. 2012. Smagorinski 대형 에디 클로저를 기반으로 3D 난류 홍수를 모델링. 제18회 오스트레일리아 유체역학회에서 발행한 제18회 호주 유체역학회의 의사진행.
  22. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2012-07-10. Retrieved 2016-03-07.CS1 maint: 제목으로 보관된 복사본(링크)