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[국내논문] 이상기후대비 노후저수지 홍수 대응을 위한 사전방류 기술개발 및 평가
Development and assessment of pre-release discharge technology for response to flood on deteriorated reservoirs dealing with abnormal weather events 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.56 no.11, 2023년, pp.775 - 784  

문수진 (주식회사 에임스) ,  정창삼 (인덕대학교 스마트건설방재학과) ,  최병한 (한국농어촌공사 농어촌연구원) ,  김승욱 (아신씨엔티 주식회사) ,  장대원 (주식회사 엘아이지시스템 재난안전연구소)

초록
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최근 이상기후로 수공 구조물의 설계빈도를 상회하는 극한호우의 증가 경향이 뚜렷함에 따라 과거에 설계된 농업용 저수지의 안전성 검토가 필요하다. 그러나 한국농어촌공사 관할 일정 규모 이상의 저수지를 제외한 지자체 관리 저수지는 비상시 긴급 방류가 가능 저수지는 전무하다(13,685개소). 이러한 경우 이동식 사이펀을 현장에 빠르게 투입하여 사전 방류하는 방법이 긴요하며, 본 연구에서는 사전 및 긴급방류 기능을 동시에 수행할 수 있는 직경 200 mm, 최소 수위차 6 m, 420(m2/h), 10,000(m2/day)의 이동식 사이펀을 경주시 유금저수지를 대상으로 적용 가능성을 평가하였다. 테스트베드인 유금 저수지는 1945년 준공되어 공용기간이 78년 정도 경과한 시설물로 수문학적 안정성 분석 결과 현재 댐마루 구간의 최저높이는 27.15(EL.m)로 검토 홍수위 27.44(EL.m) 보다 0.29 m 낮아 제방을 통한 월류 가능성이 있고 여유고도 1.72 m 부족한 것으로 나타나 수문학 안전성을 확보하지 못하는 것으로 검토되었다. 유금저수지는 수위-유량 계측이 주기적으로 이루어진지 얼마 되지 않아 저수지의 수위-유량 관계 곡선식을 명확하게 확립하기 어려워 수위-용적 곡선을 임의로 도출하였으며 도출된 곡선을 기반으로 중소규모 노후저수지 운영 알고리즘을 통해 사전방류시간, 여수로 방류량을 고려하고 빈도별 홍수량에 따른 저수지 월류시간을 예측함으로써 사전에 대피 시간을 확보하고 붕괴위험을 저감할 수 있는 기술을 확보하였다. 직경 200 mm 이동식사이펀 1열 기준, 30년 빈도 홍수량 유입 시 상한수위 기준 80% 수준(약 30,000 m2)을 유지하면서 주민대피 시간(약 1시간)을 확보할 수 있는 최적 사전방류시간은 12시간 이전으로 분석되었다. 중소규모 노후저수지를 대상으로 사이펀 활용 사전방류기술 및 저수지 운영 알고리즘에 따라 이상기후 대비 사전에 방류를 시행하고 관리자의 의사결정을 돕는다면, 저수지 붕괴 위험지역 내의 주민들의 안전을 확보하고 주민대피 지원체계 구축을 통해 주민들의 불안감 해소, 저수지 위험상황 시 위험회피 수단 제공으로 위험요소 감소가 충분히 가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

With the increasing trend of extreme rainfall that exceeds the design frequency of man-made structures due to extreme weather, it is necessary to review the safety of agricultural reservoirs designed in the past. However, there are no local government-managed reservoirs (13,685) that can be discharg...

주제어

#노후저수지   #사전방류기술   #이동식사이펀   #저수지 운영   #홍수대응  

표/그림 (14)

참고문헌 (12)

  1. Babaeyan-Koopaei, K., Valentine, E.M., and Ervine, D.A. (2002).？"Case study on hydraulic performance of Brent Reservoir siphon？spillway." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 128, No. 6,？pp. 562-567.？ 

  2. Boatwright, J.D. (2014). Air-regulated siphon spillway: Performance,？modeling, design, and construction. Master Thesis, Clemson？University, Clemson, SC, U.S.？ 

  3. Choi, B.H., and Ryu, C.H. (2017). "Preparing the failure forecast for？thereservoir (fill dam) for doubling the performance utilization？of the reservoir disaster prevention measurement business."？Journal of the Korea Water Resources Association, Vol. 50, No.？3, pp. 36-44.？ 

  4. French, M.J., and Widden, M.B. (2001). "The exploitation of low-head hydropower by pressure interchange with air, using？siphons." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, Vol. 215, No. 2,？pp. 223-230.？ 

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  9. Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs (MLTM) (2011).？Improvement and supplement of probability rainfall. No.？11-1611000-001995-01, pp. 43-51.？ 

  10. Park, D.S., and Oh, J.H. (2016). "Potential hazard classification of？aged cored fill dams." The Journal of Engineering Geology,？Vol. 26, No. 2, pp. 207-221.？ 

  11. Park, K.B., Kim, K.S., Cha, S.H., and Ahn, S.S. (2016). "Assesment？on flood control ability of small agricultural reservoir due to？climate change." Proceeding of Korean Society of Hazard？Mitigation Conference, p. 278.？ 

  12. Yoon, D.K. (2010). "Investigation of the methods for increasing flood？control capacity of reservoir." Journal of Korean National？Committee on Irrigation and Drainage, No. 45, pp. 37-42. 

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