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김영익,이익상,최돈환,임은상,김용성,Kim, Young-Ik,Lee, Ik-Sang,Choi, Don-Hwan,Im, Eun-Sang,Kim, Yong-Seong 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.2
This study was performed to develop the embankment protection method that can reduce demage by prevention of embankment loss and collapse from overflow due to heavy rain and flood. For overflow test, model dam was prepared and embankment behaviors were monitored with the established piezometer and strain meter during overflow. As a result of overflow test for model dam, in case of embankment without waterproof mat, the lower end of embankment was collapsed within 40 seconds after beginning of overflow. On the other hand, in case of embankment with waterproof mat, embankment collapse didn't occurred during overflow. Accordingly, establishment of waterproof mat for embankment showed that be absolutely effective for the embankment protection during overflow in reservoir. Also, it showed that the minimum establishment range of waterproof mat to prevent embankment collapse in reservoir is from maximum storage level to the lower end of embankment.
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수리모형실험에 의한 월류시 제체보호를 위한 차수매트의 적용성 평가에 관한 연구
김용성 ( Kim Yong-seong ),최돈환 ( Choi Don-hwan ),김영익 ( Kim Young-ik ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-
2006년 저수지 전수조사에 따르면, 우리나라 저수지 총 14,328개소 중 87.9%에 해당하는 저수지가 일제시대 및 70년대 이전에 건설되어 노후화로 인한 붕괴위험, 퇴적토사 축적에 따른 유효저수량 감소 등 안전 및 기능상 문제점을 안고 있는 것으로 나타났다. 특히, 소규모 저수지의 제당구조는 전체 14,328개소 중 14,087개소(98.3%)가 흙댐 구조로 되어 있어 홍수 발생시 월류에 의하여 제체가 유실 또는 붕괴되는 취약성을 가진 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 홍수 발생시 월류에 따른 저수지 제체의 유실 및 붕괴를 방지하기 위하여 월류가 예상되는 제체에 차수매트를 포설하여 물의 침투 억제에 의한 이동 가능한 저수지 제체 보호기법을 개발하기 위한 것으로, 수리모형실험에 의한 월류시 제체보호를 위한 차수매트의 적용성을 평가하였다. 댐 모형 제작 시 대상 댐은 실험규모, 실험내용과 환경 조건 및 실험 재료 등을 고려하여 가능한 상사의 법칙을 만족시킬 수 있도록 하였으며, 장성댐을 대상 댐으로 선정하였다. 모형은 대상 댐인 장성댐의 1/100 축척을 적용하여 댐 제체 모형의 높이와 제체 경사 및 폭을 결정하였으며, 상사 재료에 준하여 모형의 중심 코어는 점토를 활용한 불투수성 존으로 설계하였고, 제체는 밀도 일정 조건을 만족할 수 있도록 설계하였다. 수리모형실험에서 차수매트를 설치하지 않은 댐의 월류 시 제체 거동 및 붕괴 특성을 분석하기 위하여 유량 공급조절장치를 통하여 지속적으로 800cm<sup>3</sup>/s의 유량을 공급한 결과, 유량 공급 개시 후 2분 15초 만에 댐모형의 만수위에 도달하였으며, 만수위에서 제정까지 도달하는데 21초가 소요되었다. 유량이 제정에 도달 한 직후부터 월류가 시작되었으며, 제체 하류사면에서 표면 침식이 발생하기 시작하였다. 한편, 유량이 계속 공급되면서 월류 수심이 계속적으로 높아짐에 따라 하류사면의 붕괴 속도 또한 크게 증가하였으며, 최종적으로 중심 코어의 노출 및 붕괴가 발생하였다. 차수매트를 설치한 댐의 월류에 대한 실험 결과 차수매트를 설치하지 않은 모형실험에서와 같이 유량 공급 개시 후 2분 15초만에 댐 모형의 만수위에 도달하였으며, 만수위에서 제정까지 도달하는데 21초가 소요되었다. 유량이 제정에 도달한 직후부터 월류가 시작되었으나 차수매트를 설치하지 않은 모형실험에서와 같은 하류사면의 침식은 전혀 발생하지 않았다. 이는 불투수성의 차수매트가 제체 하류사면에서 유량의 침투를 억제하고 유량을 전부 하류로 방류함으로써 제체를 보호하였기 때문으로 판단된다. 또한, 지속적인 유량이 공급되면서 월류 수심이 계속적으로 높아짐에도 불구하고 제체 하류사면의 침식이나 붕괴가 전혀 발생 하지 않음으로써 차수매트를 설치하지 않은 모형실험에서의 월류에 따른 제체 하류사면 붕괴 및 중심 코어 노출 등과 같은 심각한 손상과 큰 대조를 나타내었다.
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