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문제 정의
- 이 연구는 홍수시 수위 상승으로 인한 제체 내부의 침투 양상에 대한 분석을 위한 연구의 일환으로 제방의 침투 수리모형 실험의 자료를 이용해 안전도 평가 지표 선정을 위한 자료 제공하고 향후 수행할 침투 수치모의에 필요한 보정 및 검증 자료를 확보할 목적으로 수행하였다. 제방 축조 현장에서 구한 제체재료를 사용하여 실험실에 제방축소모형을 제작하고 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 측정을 수행하였다.
제안 방법
- 49 ~0. 50 m를 유지하도록 하였고, 측정시간간격은 처음에는 10분 간격으로 측정을 하였으며, 수위 증가율을 고려하여 점차 측정시간간격을 늘여가며 측정하였다. 수리모형실험은 약 8일 동안 수행하였다.
- 50 m를 유지하도록 하였다. 각 측정선의 수두는 각각의 위압계의 수두를 기록하고 사진을 찍어 보존하였다. 측정시간간격은 처음에는 10분 간격으로 측정을 하였으며, 수위 증가율을 고려하여 점차 측정시간간격을 늘여가며 측정하였다.
- 20 m 간격으로 수조바닥 가운데에 설치하였으며, 옆에 줄자를 이용하여 측정할 수 있게 만들었다. 그리고 흙의 유입이나 토압으로 인한 막힘을 방지하기 위해 세밀한 망을 이용하여 입구를 감싸고, 그림 6과 같이 목재로 보호구를 제작하여 설치하였다.
- 20 m 높이 마다 다짐을 실시하였다. 다짐방법은 고무망치를 이용한 층다짐을 하였다. 들밀도실험에 의한 제방모형의 건조단위중량과 다짐도는 각각 1.
- 20 m 높이 마다 다짐을 실시하였다. 다짐방법은 고무망치를 이용한 층다짐을 하였다. 들밀도실험에 의한 제방모형의 건조단위중량과 다짐도는 각각 1.
- 55 m로 제작하였다. 모형제방은 제방축조 방법과 유사하게 다짐을 하기위해 흙을 쌓으면서 0.20 m 높이 마다 다짐을 실시하였다. 다짐방법은 고무망치를 이용한 층다짐을 하였다.
- 수리모형실험 방법은 수위를 0.05 m까지 천천히 올렸으며(상승시간 1.33 hr), 항상 0.49 ~0.50 m를 유지하도록 하였다. 각 측정선의 수두는 각각의 위압계의 수두를 기록하고 사진을 찍어 보존하였다.
- 측정시간간격은 처음에는 10분 간격으로 측정을 하였으며, 수위 증가율을 고려하여 점차 측정시간간격을 늘여가며 측정하였다. 수리모형실험은 약 8일 동안 수행하였다.
- 이 연구에서는 경상남도 밀양시에 위치한 지방2급 하천인 청도천의 제방 건설 현장에서 채취하여 호박돌 등을 제거한 후 입도분화와 현장 다짐시험 후 제방침투실험을 하였다. 모형제방은 제방축조 방법과 유사하게 다짐을 하기위해 흙을 쌓으면서 0.
- 이 연구는 홍수시 수위 상승으로 인한 제체 내부의 침투 양상에 대한 분석을 위한 연구의 일환으로 제방의 침투 수리모형 실험의 자료를 이용해 안전도 평가 지표 선정을 위한 자료 제공하고 향후 수행할 침투 수치모의에 필요한 보정 및 검증 자료를 확보할 목적으로 수행하였다. 제방 축조 현장에서 구한 제체재료를 사용하여 실험실에 제방축소모형을 제작하고 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 측정을 수행하였다. 측정된 침투수위의 변화 양상은 향후 수치모형을 이용한 침투해석의 검보정 자료로 활용할 계획이다.
- 각 측정선의 수두는 각각의 위압계의 수두를 기록하고 사진을 찍어 보존하였다. 측정시간간격은 처음에는 10분 간격으로 측정을 하였으며, 수위 증가율을 고려하여 점차 측정시간간격을 늘여가며 측정하였다. 수리모형실험은 약 8일 동안 수행하였다.
- 완성된 모형제방은 그림 4와 같다. 침윤선의 수두 측정을 위해 그림 5와 같이 위압계를 0.20 m 간격으로 수조바닥 가운데에 설치하였으며, 옆에 줄자를 이용하여 측정할 수 있게 만들었다. 그리고 흙의 유입이나 토압으로 인한 막힘을 방지하기 위해 세밀한 망을 이용하여 입구를 감싸고, 그림 6과 같이 목재로 보호구를 제작하여 설치하였다.
대상 데이터
- 수리모형실험에 사용할 제방재료는 경상남도 밀양시에 위치한 지방2급 하천인 청도천의 제방 건설 현장에서 채취하였다. 시료 채취 지점이 중상류에 위치하고 있어서 육안으로도 입경이 상당히 크다는 것을 확인할 수 있었다.
- 시료 채취 지점이 중상류에 위치하고 있어서 육안으로도 입경이 상당히 크다는 것을 확인할 수 있었다. 시료 중에는 입경이 600 mm 이상인 호박돌 등이 다량 포함되어 있었는데, 수리모형실험에 사용한 재료는 호박돌 등은 제거를 하였으며, 입도분포를 도시하면 그림 1과 같다. 현장재료의 다짐시험 결과를 정리하면 그림 2와 같다.
- 6 m 의 수조 내부에 그림 3과 같은 형상으로 제작하였다. 제방 사면의 경사는 1:2, 제방 저면의 길이는 4.60 m, 제방 상부의 길이는 2.40 m, 제체의 높이는 0.55 m로 제작하였다. 모형제방은 제방축조 방법과 유사하게 다짐을 하기위해 흙을 쌓으면서 0.
성능/효과
- 수리모형실험에 사용할 제방재료는 경상남도 밀양시에 위치한 지방2급 하천인 청도천의 제방 건설 현장에서 채취하였다. 시료 채취 지점이 중상류에 위치하고 있어서 육안으로도 입경이 상당히 크다는 것을 확인할 수 있었다. 시료 중에는 입경이 600 mm 이상인 호박돌 등이 다량 포함되어 있었는데, 수리모형실험에 사용한 재료는 호박돌 등은 제거를 하였으며, 입도분포를 도시하면 그림 1과 같다.
- 침윤선의 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장됨을 알 수 있으며, 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 실험 시작 18시간 경과 후부터 제외지 사면 하단부에서 유출이 발생하였으며, 21시간 경과 후부터는 상류부의 수두가 안정되는 현상이 나타났다.
- 침윤선의 수두와 위압계별 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장됨을 알 수 있으며, 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 실험시작 18시간 경과 후부터 제외지 사면 하단부에서 유출이 발생하였으며, 21시간 경과 후부터는 상류부의 수두는 안정되는 현상을 나타내고 있다. 측정된 침투수위의 변화 양상은 향후 수치모형을 이용한 침투해석의 검보정 자료로 활용할 계획이다.
- 위압계 번호는 하류단이 24번이며 상류단이 1번이다. 실험시작 1시간 30분정도 후에 제내지와 3번과 5번이 제일 먼저 안정상태에 도달했고, 나머지 피에조미터도 시간별 침윤선수두와 마찬가지로 실험시작 18시간 경과 후부터 제외지 사면 하단부에서 유출이 발생하였으며, 21시간 경과 후부터는 상류단부터 순차적으로 안정상태에 도달했다.
- 그림 7은 시간에 따른 침윤선의 수두를 하루 간격으로 나타낸 것이다. 침윤선의 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장됨을 알 수 있으며, 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 실험 시작 18시간 경과 후부터 제외지 사면 하단부에서 유출이 발생하였으며, 21시간 경과 후부터는 상류부의 수두가 안정되는 현상이 나타났다.
- 수리모형실험은 약 8일 동안 수행하였다. 침윤선의 수두와 위압계별 수두는 상류쪽(제외지 사면)부터 증가하기 시작하며 하류쪽(제내지 사면)로 확장됨을 알 수 있으며, 실험 초기에는 상류쪽의 수두가 급격히 상승하지만, 점차 상승속도가 둔화되는 등의 일반적인 경향이 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 실험시작 18시간 경과 후부터 제외지 사면 하단부에서 유출이 발생하였으며, 21시간 경과 후부터는 상류부의 수두는 안정되는 현상을 나타내고 있다.
후속연구
- 제방 축조 현장에서 구한 제체재료를 사용하여 실험실에 제방축소모형을 제작하고 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 측정을 수행하였다. 측정된 침투수위의 변화 양상은 향후 수치모형을 이용한 침투해석의 검보정 자료로 활용할 계획이다.
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