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NTIS 바로가기대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.33 no.4, 2013년, pp.1377 - 1387
주요한 (국립재난안전연구원 방재연구실) , 여창건 (서울연구원 안전환경연구실) , 이승오 (홍익대학교 건설도시공학부)
Most embankment of the reservoirs (99.1 %) have been constructed in the earth filled type in Korea because the construction of this type is less expensive and simpler than others such as concrete one. However, it has to be reinforced the slope to prevent the breach due to overtopping or piping under...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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흙댐의 단점은? | 1 %)은 흙댐으로 이러한 형식은 건설비용이 저렴하고 다른 시공보다 시공성이 용이하여 많은 저수지 건설에 채택되었다. 그러나 흙댐은 월류 침투 현상에 취약하여 설계 홍수량을 초과한 홍수 발생 시 붕괴가능성이 높은 단점이 있다. 본 연구에서는 수리실험을 통해 이러한 흙댐 제체에 월류 붕괴가 발생할 경우에 대하여 제체 사면에 설치한 L형 T형 $L^*$형의 보강재 형태에 따른 붕괴 양상 변화를 분석하고, 무보강 제체에 비하여 보강재 설치 제체에서 붕괴지연으로 인한 피해감소 효과를 분석하였다. | |
저수지 제체 붕괴는 왜 큰 피해로 이어지나? | 29 배의 시간지연이 발생하였으며 첨두 유출량의 감소효과가 나타났다. 저수지 제체 붕괴는 붕괴부의 급속한 발달로 인해 이를 긴급히 보수하는 시간이 부족하여 큰 피해로 이어지게 된다. 사면에 보강재를 설치한 경우 제체 붕괴 지연효과로 인하여 긴급보수시간 및 인명구조시간의 확보가 가능하며, 첨두유출량 감소로 댐 하류부의 피해를 감소시키는 효과가 있어 저수지 붕괴에 대한 비상대처계획 수립시 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. | |
사면 보강재 형상에 따라 제체 월류 시 보강재설치에 따른 붕괴형상 및 수위변화를 수리실험을 통한 분석으로 보강재의 붕괴지연효과를 정량적으로 검증한 결과는? | 본 연구에서는 사면 보강재 형상에 따라 제체 월류 시 보강재설치에 따른 붕괴형상 및 수위변화를 수리실험을 통한 분석으로 보강재의 붕괴지연효과를 정량적으로 검증하였다. 보강재 형상에 따른 붕괴시간 및 유출량 변화를 분석한 결과 L형이 붕괴 발달이 가장 완만한 경사로 진행되어 붕괴 이후에도 첨두유출량이 절반 수준으로 저감되었고 발생시간 또한 가장 늦게 나타나므로 가장 붕괴지연 효과가 큰 보강재 형상으로 분석되었다. 보강재의 제작형상은 월류수의 흐름에 좀 더 많은 토사용적을 보호할 수 있는 L형과 L*형이 붕괴지연에 효과적이었으며, L*형의 경우 초기 붕괴지연 효과가 매우 크게 나타났으나 이후 급격한 붕괴를 나타나 오히려 첨두유출량이 무보강 제체보다 크게 발생하여 하류부의 홍수피해를 가중시킬 수 있는 위험성이 발생하였다. 이러한 보강재 관입 제체의 붕괴실험을 통하여 붕괴실험을 실시한 결과 보강재 설치로 인하여 초기붕괴흐름의 발달이 원활하게 이뤄지지 않아 붕괴지연 효과가 발생하였고 월류 흐름에 의한 사면침식속도가 저감되어 급격한 제체붕괴를 예방할 수 있다. 이러한 결과는 하류단으로 유출되는 홍수파 전달 속도 및 첨두 유출량의 감소 등으로 홍수 피해경감의 효과를 나타낼 수 있어 저수지 붕괴에 대한 비상대처계획(EAP, Emergency Action Plan)을 수립하는데 필요한 기초자료로 활용될 수 있다. 보강재가 이탈하여 하류부에 영향을 미치는 부분은 실험결과 대부분의 보강재가 토사에 매몰되어 구조물과의 충돌과 같은 피해상황이 발생할 가능성은 매우 낮은 것으로 분석되었다. 하지만 이는 실험조건에서 발생한 결과이며 실제 붕괴 시하류부에 보강재가 유입되어 인명이나 재산피해를 유발할 가능성을 염두에 두어야 한다. 본 연구는 저수지의 월류에 의한 제체붕괴 상황을 모의한 실험이므로 다른 붕괴원인에 대하여는 본 연구 결과를 직접적으로 적용할 수 없으며, 종합적인 연구결과를 도출하기 위해 다양한 붕괴원인에 대한 제체 보강재의 붕괴지연효과를 위한 추가적인 실험 연구가 필요하다. 이러한 저수지제체 붕괴실험은 현재 저수지에 설치된 사면보강재의 다양한 형태와 붕괴지연효과에 대한 검증실험으로 연구영역을 확대할 수 있으며, 기존 저수지 제체에 대한 노후화 및 안전성과 관련한 문제점을 보완하는 대책으로 저수지 설계에 적용한다면 위험상황 발생시 시‧공간적으로 안전을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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