강을 흐르게 하라

루이스 핑거/DWR

초기 1600부터 시작하여 1900년대까지 미국 전역에 수만 개의 댐이 건설되어 움직이는 물의 에너지를 활용했습니다. 이 에너지는 곡물을 제분하고, 목재를 제재하고, 산업용 금속 생산을 위한 주조소와 단조에 동력을 공급하고, 자물쇠/댐/운하 시스템을 통해 강을 오르내리는 사람과 물자를 운송하고, 지역사회에 물을 공급하고, 초기 전력원을 생성하는 데 사용되었습니다.

이러한 구조물의 대부분은 저수위 댐으로, 강 전체 폭에 걸쳐 있고 일반적으로 높이가 15 피트 미만이며 댐 전체에 물이 흐르고 홍수 저장 용량을 제공하지 않는 댐으로 정의됩니다.

초기 댐은 나무로 건설되었고, 그다음에는 돌과 모르타르로, 그리고 나중에는 콘크리트로 건설되었습니다. 저수위 댐 건설이 한창이던 시기에는 버지니아에만 이러한 댐이 수천 개에 달했던 것으로 추정됩니다. 대부분의 댐의 유효 수명은 약 80 년에 불과하고 많은 댐이 고장 났거나 고장 위험이 있지만, 수천 개의 댐이 강과 하천에 노후화된 구조물로 남아 있습니다.

"이게 왜 중요한가요?" 라고 물어보실 수도 있습니다. 댐은 수로를 막고, 물의 속도를 늦추고, 서식지를 변화시키고, 수질을 악화시키기 때문에 강에서 일어나는 자연적인 과정에 중대한 영향을 미칩니다. 자유 흐름의 강에는 일반적으로 깊고 느리게 흐르는 물과 얕고 빠르게 흐르는 물이 번갈아 가며 있는 구역이 있습니다. 이러한 특성은 퇴적물, 식생 및 기타 요인과 결합하여 곤충, 홍합, 어류와 같은 수생 생물의 다양한 생활 단계에 복잡하고 다양한 서식지를 제공합니다. 이러한 기능은 토종 강변 식물과 동물을 지원할 수 있는 적절한 생태 환경을 조성합니다.

댐의 단점

댐은 설계상 상류의 물을 더 깊고 느리게 흐르게 하여 복잡한 강과 같은 서식지를 보다 균일하고 호수 같은 서식지로 변화시킵니다. 이 깊은 물은 본질적으로 여울, 여울, 활강으로 알려진 다양한 얕은 강 지형을 가라앉힙니다. 그 결과 표층 수온이 상승하고 용존 산소가 감소하며 증발률이 증가하고 상류에 퇴적물이 침전되고 하류에 세굴이 발생하며 영양분 순환이 중단됩니다. 이러한 모든 변화는 토종 수생 생물이 의존하는 서식지의 상태에 영향을 미칩니다.

또한 댐은 수생 생물이 상류로 이동하는 데 물리적 장벽이 되어 고립된 개체군이 있는 파편화된 강 시스템을 만듭니다. 이러한 막힘은 수명 주기의 일부를 바다에서, 일부는 담수에서 보내는 어종의 장거리 이동을 억제하고 종종 금지합니다. 댐은 또한 담수에서 전체 생애주기를 보내는 토착 어류와 그 어류에 의존하는 홍합 종의 이동에 영향을 미칩니다.

홍합은 번식을 위해 특정 어종의 아가미, 지느러미, 몸통에 유충(글로키디아)을 붙이고, 그 어종의 '숙주'에 의존해 새끼를 분산시켜야 합니다. 숙주 물고기가 상류로 이동할 수 없다면 홍합 유충도 상류로 이동할 수 없습니다. 민물 홍합은 물을 여과하는 데 중요한 역할을 하며(홍합 한 마리가 하루에 18 갤런에 달하는 양) 수질을 개선하지만, 많은 종들이 멸종, 위협, 멸종 위기에 처했거나 감소하고 있습니다. 홍합의 다양성과 풍요로움의 감소에는 여러 가지 원인이 있을 것으로 추측되지만, 역사적으로 댐의 확산이 원인 중 하나일 가능성이 높습니다.

강은 익사 사고가 자주 발생하는 장소이기 때문에 인간도 저수위 댐의 존재로 인해 직접적인 영향을 받습니다. 이러한 구조물의 바로 하류에서는 물이 강하게 재순환하여 흔히 "롤러"라고 불리는 위험한 상태가 발생합니다. 특정 유속 조건에서 롤러는 보트 타는 사람이나 수영하는 사람이 탈출하는 것을 거의 불가능하게 만듭니다. 댐 상류의 잔잔하고 느리게 흐르는 물은 이러한 하류의 위험을 감춥니다.

저수위 댐에서의 익사 사고에 대한 데이터를 수집하는 주 또는 연방 기관이 없기 때문에 그 수치는 불완전하지만, 미국에서는 2018 과 2021 사이 저수위 댐에서 최소 148 건의 익사 사고가 발생했습니다. 버지니아주에서만 리치몬드의 제임스 강에 있는 보셔스 댐( 1990)에서 발생한 두 건의 익사 사고를 포함해 2022 이후 최소 19 건 이상의 익사 사고가 발생했습니다. 댐으로 인한 공공 안전 위험과 책임은 튜버, 보트 타는 사람, 낚시꾼 및 기타 강 이용자들의 이동을 제한하여 강에서의 레크리에이션 기회와 접근성을 제한하며, 이는 항해 가능한 수역에 위치한 댐에 인접한 사유지 소유주와의 갈등으로 이어질 수 있습니다.

서식지 및 복원력 복원

댐을 철거하면 다양하고 중요한 이점이 있습니다. 댐을 철거하면 물리적, 화학적 과정이 복원되어 해당 수역 내에서 자연적으로 발생할 수 있는 서식지가 복원됩니다. 강에서 벽에 해당하는 부분을 제거함으로써 하천 수로가 댐 건설 전의 폭, 깊이, 경사로로 다시 조정될 수 있습니다. 그 결과 토착종이 번성하는 데 필요한 조건이 복원됩니다.

댐 철거로 인한 긍정적인 서식지 결과로는 산란을 위한 깨끗한 자갈, 물에 산소를 공급하고 수생 곤충에게 이상적인 조건을 제공하는 얕고 빠르게 움직이는 지형, 은신처와 시원한 물을 위한 적절히 깊은 웅덩이 등을 들 수 있습니다. 또한 어류와 야생동물의 이동을 막는 장벽을 제거하면 서식지 파편화가 줄어들어 기후 변화에 따라 강에 존재하는 모든 종의 복원력이 증가합니다.

댐 철거로 인한 상류 및 하류 혜택의 범위는 구조물 크기, 하천 경사도 및 기타 요인에 따라 다르지만 하천 서식지 및 프로세스에 대한 직접적인 영향은 종종 1마일 이상 광범위하게 미칠 수 있습니다. 다른 장벽의 근접성에 따라 댐 철거 후 수백 마일의 상류에 물고기와 다른 수생 생물이 접근할 수 있는 길이 열릴 수 있습니다. 저수위 댐으로 인한 공공 안전 위험을 제거하면 강에 대한 접근성이 높아져 안전한 레크리에이션 용도로도 사용할 수 있습니다.

노후 댐을 철거하면 하천이 복원되어 모두에게 이익이 되며, 매년 전국적으로 이러한 구조물이 더 많이 철거되고 있습니다. 댐 철거 프로젝트를 홍보하고 추적하는 비영리 단체인 American Rivers에 따르면, 미국 전역에서 매년 완료되는 댐 철거 건수는 초기 2000이후 증가 추세에 있습니다. 데이터베이스(americanrivers.org) 에 따르면 전국적으로 제거된 댐은 2008 이후 매년 70 을 초과했으며, 최고치인 110 는 2018 에서 제거된 댐보다 많았습니다.

이러한 노력에도 불구하고 수천 개의 노후 댐이 남아 있습니다. 버지니아에서는 2021 을 통해 최소 46 댐 철거가 문서화되어 있으며, 최근 사례로는 모뉴멘탈 밀스 댐과 윌슨 크릭 댐의 철거가 있습니다. 저수위 댐을 제거하면 많은 이점이 있지만, 그 수가 워낙 많기 때문에 이 작업을 수행하기가 어렵지만 더욱 중요합니다. 이러한 댐의 대부분은 사유지에 위치해 있고 철거 과정이 길고 번거로울 수 있으므로 댐을 철거하고 인간과 야생동물 모두가 의존하고 즐기는 강을 복원하기 위해서는 파트너십과 협력이 매우 중요합니다.

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앨버말 카운티에 평생을 거주한 루이스 핑거는 수생 서식지 복원을 위해 노력해 왔으며, 20 DWR의 하천 복원 생물학자로 '꿈의 직업'으로 일하고 있습니다.

 

모뉴멘탈 밀스 댐

컬퍼 카운티의 헤이즐 강에 위치한 모뉴멘탈 밀스 댐은 원래 밀가루를 제분하는 데 필요한 전력을 공급하기 위해 초기 1800에 나무로 지어진 개인 소유 댐이었으며, 이후 1850에 계획된 자물쇠와 운하 운송 시스템의 일부로 암석과 모르타르를 사용하여 재건되었습니다. 1921 에서는 콘크리트를 사용하여 높이를 높이고 전기를 생산할 수 있도록 개조했습니다. 홍수 이후 사라졌지만 1942, 심각한 파손 상태로 강 전체가 물고기 및 기타 수생 생물을 막고, 일반인에게 보트 타기 위험을 초래하고, 상류 퇴적물과 하류 세굴을 유발하고, 복잡한 하천 내 서식지에 부정적인 영향을 미치고, 하천 수리학에 혼란을 일으켰습니다.

200 이 10-피트 높이, 160-피트 길이의 구조물은 헤이즐강의 상류와 하류에서 수생 생물의 이동, 퇴적물 운반, 수질에 거의 200년 동안 영향을 미쳤을 뿐만 아니라 주변 사유지에서의 이동 기회가 제한되어 레크리에이션 이용에도 상당한 영향을 미쳤습니다. 댐 소유주 및 미국 어류 및 야생동물 관리국(USFWS)의 국가 어류 통로 프로그램과 협력하고 상당한 역사적 검토 및 문서화 작업을 거쳐 DWR은 2016 에서 이 구조물의 대부분을 철거했습니다.

목표는 강의 수문학과 생태를 복원하고, 공공 안전 위험을 제거하며, 수생 생물이 본류인 헤이즐강의 28 마일과 상류의 접근 가능한 지류를 포함한 총 285 하천 마일에 접근할 수 있도록 하는 것이었습니다. 모뉴멘탈 밀스 댐이 철거되면서 라파해녹 강을 거쳐 체서피크 만까지 이어지는 헤이즐 강에는 인공 장벽이 없어졌습니다. 모뉴멘탈 밀스 댐 철거 전 4년과 철거 후 3년 동안의 DWR 어류 개체수 모니터링 결과, 철거 전에는 댐 상류에서 발견되지 않았던 메기와 바다메기가 철거 후에도 서식하는 것으로 나타났습니다. 바다거북은 바닷물에 살면서 민물에 산란하는 아나드롬성 종이기 때문에 그 존재가 특히 주목할 만합니다. 이제 패들러와 낚시꾼도 헤이즐강의 이 구간을 안전하게 항해하며 아름다운 경치를 즐길 수 있습니다.