노후저수지의 재해위험 강우 및 붕괴유출량 산정

김동현(Kim, Donghyun),김종성(Kim, Jongsung),최창현(Choi, Changhyun),왕원준(Wang Wonjoon),유영훈(You Younghoon),김형수(Kim, Hung Soo) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.7

본 연구에서는 홍수조절기능이 미흡한 농업용 노후저수지에 대하여 재해위험 강우 특성을 파악하고, DAMBRK 모형을 이용하여 노후저수지의 붕괴유출량을 산정하고자 하였다. 저수지 수위-수표면적 관계를 도출하여 노후저수지의 최저 및 최고 수위와 노후저수지로 유입되는 유입유량을 산정하여 저수지의 저수율에 따른 위험성을 파악하였다. 또한, 다양한 강우 시나리오 및 Association of State Dam Safety Officials (ASDSO) 에서 제안하고 있는 붕괴 지속기간 추정 방법론과 DAMBRK 모형을 이용하여 노후저수지의 붕괴유출량을 산정하였다. 산정 결과를 보면, 저수지에 따른 특성이 다르지만, 평균 저수율이 60%를 유지하면서 약 225 mm의 강우가 내리면 저수지의 수위가 만수위에 근접하거나 넘어서게 된다. 또한, PMP 강우가 내렸을 경우에 능천 저수지의 붕괴유출량은 697 ㎥/s, 산막 저수지는 128 ㎥/s, 신지 저수지는 96㎥/s, 저사 저수지는 71㎥/s으로 산정되었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 재해위험 강우 특성을 파악하고 저수지 붕괴유출량을 산정한다면, 본 연구와 비슷한 제원의 저수지에서 발생할 수 있는 붕괴에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. In this study, because of its insufficient flood-control functions, the characteristics of anaging reservoir against hazard-triggering rainfall were identified. The DAMBRK model was used to estimate the amount of breach discharge from the aging reservoir. To identify the risks in the reservoir-storage rate, the water level-surface area relationship was derived to estimate the lowest and highest water levelsas well as the inflow rate in the aging reservoir. The breach discharge from the aging reservoir was estimated using various rainfall scenarios and the data from the Association of State Dam Safety Officials. In addition, in terms of probable maximum precipitation rainfall, the breach-discharge amounts of the Neung-cheon, San-mak, Sin-gi, and Jeo-sa reservoirs were 697, 128, 96, and 71 ㎥/s, respectively. The results show that the level of the reservoir will approach or exceed the full water level when 225 mm of precipitation occurs, and the average reservoir water rate would remain at 60%. We therefore conclude that if the characteristics of the hazard-triggering rainfall are identified and the reservoir breach discharge is estimated, they can be used as essential data for the analysis of possible breaches in reservoirs similar to this study.

경기도 내 소규모 저수지 재해대응능력 평가 및 운영방안

봉태호,전상민,정복선 경기연구원 2021 정책연구 Vol.- No.-

여름철 집중적으로 발생하는 강우로 인한 수해로 매년 인명 및 재산 피해가 발생하고 있다. 특히, 기후변화에 따라 집중호우 빈도 및 강도 증가로 기상 여건은 열악해지는 반면 저수지는 노후화로 인한 내구성 저하, 유지관리 미흡 등으로 인하여 붕괴위험에 노출되어 있는 상황이다. 과거 저수지는 농업용수 공급을 위한 단일 목적으로 축조되었으나 경제발전과 함께 사회기반시설로서 기능이 요구되고 있으며 수재해에 대응하기 위한 치수기능 또한 강조되고 있다. 본 연구에서는 시·군 저수지의 현황을 살펴보고 안전성 및 유지관리에 대한 문제점을 분석하였으며 이에 따른 유지관리방안을 제안하였다. 경기도 내 농업용 저수지는 총 337개소로 관리주체가 한국농어촌공사인 저수지가 94개소 시·군 관할 저수지가 243개소로 약 72%는 지자체에서 관리하고 있다. 시·군 저수지 대부분은 저수용량 30만톤 이하의 소규모 저수지로 2종 시설물에 해당하는 것으로 나타났으며 약 83%는 내구연한 50년을 초과하는 노후화된 저수지인 것으로 나타났다. 시·군 저수지의 구조적 취약 요인으로는 과거 낮은 홍수량 설계기준 대비 기상 여건은 열악해지고 있어 이에 대응하기 어려우며 소규모 저수지는 대부분 자연월류식으로 수위를 조절함에 따라 집중호우 증가로 월류에 따른 붕괴 위험성이 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 노후화된 저수지는 내구성이 저하됨에 따라 제체의 침하 및 내부 침식, 누수 등이 발생하게 되므로 유지관리가 제대로 이루어지지 않을 경우 붕괴가 발생할 위험성이 높은 것으로 나타났다. 2020년 시설물 안전점검 결과에 따른 종합 안전등급은 ‘C등급’ 이하가 96개소로 약 40%가 안전등급이 취약한 것으로 나타났으며 이중 ‘D등급’도 8개소인 3.3%에 해당하여 긴급한 보수·보강이 필요한 것으로 나타났다. 시·군 저수지의 제도적 취약 요인으로는 시·군 저수지는 대부분 총저수용량 30만 톤 미만의 소규모로 정밀안전진단이나 비상대처계획수립 대상이 아님에 따라 제도적으로 안전사각 지대에 놓여있다. 특히, 대부분 저수지 붕괴사고가 저수용량 10만 톤 미만의 소규모 저수지에서 발생하는 반면 이에 대한 안전관리는 미흡한 것으로 나타났다. 또한, 현행 안전점검 기준은 대규모 저수지를 기준으로 하고 있어 소규모 저수지에는 적합하지 않아 안전진단결과가 과소 평가될 우려가 있으며 지자체의 재정 및 전문인력 부족, 업무 연속성 부족, 관리체계 미흡 등도 저수지의 붕괴위험에 대한 취약 요인으로 나타났다. 외부 기상환경변화에 따른 재해대응능력을 평가하기 위하여 IPCC에서 제공하는 CMIP6 기반 미래기상자료를 구축하고 시·공간 상세화를 통한 경기도 시·군별 미래 강우자료를 구축함으로써 수문환경 변화를 분석하였다. 구축된 미래 기상자료는 시·군 저수지의 재해대응능력을 평가하기 위한 기초자료로 활용하였으며 IPCC에서 제공한 취약성 개념을 활용한 홍수 취약성 평가를 수행하였다. 평가 결과는 경기도 내 저수지의 상대적 취약성을 산출함에 따라 홍수 취약 저수지 보강사업 선정을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 유역면적과 저수용량의 비를 통하여 잠재적 월류 및 붕괴 위험성을 평가하였다. 마지막으로 시·군 저수지의 효율적 안전관리 및 운영을 위한 방안에 대하여 살펴 보았다. 저수지 관리운영 방안으로는 저수지 안전점검에 대한 점검자의 전문성 강화와 함께 안전점검에 대한 세분화된 평가항목 및 평가 기준 마련이 필요한 것으로 나타났으며 「지속가능한 기반시설 관리 기본법」에 기반한 선진적 유지관리 체계를 구축함으로써 정부의 재정지원과 함께 효율적 유지관리를 수행할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한, 업무의 효율성 및 안전관리의 전문성 강화를 위해서는 한국농어촌공사와 지자체의 이원화된 저수지 관리체계를 한국농어촌공사로 일원화를 추진할 필요가 있으며 현실적 여건을 고려하여 위탁관리방안도 함께 고려할 필요가 있는 것으로 판단된다. 재해대응방안으로는 현재 저수용량 기준에 따른 비상대처계획 수립 대상을 유역면적과 저수용량을 고려한 위험도, 붕괴 시 하류부의 예상 피해 규모 및 범위 등을 고려하여 확대할 필요가 있는 것으로 나타났으며, 또한, 풍수해보험이나 농작물재해보험을 홍보·활성화하여 재해가 발생하더라도 실질적인 피해를 보상함에 따라 2차 피해를 방지하고 주민들이 일상으로 신속하게 돌아갈 수 있는 복원력 강화를 위한 노력이 필요한 것으로 나타났다. The weather conditions are getting worse as the frequency and intensity of heavy rain increases due to climate change. However, reservoir is exposed to the risk of collapse by deterioration in durability due to aging and insufficient maintenance. In this study, the current state of reservoir managed by Gyeonggi-do was examined, and problems related to safety and maintenance were analyzed, and a maintenance plan was proposed accordingly. The structural weakness factor of the city·gun reservoirs is that it is difficult to respond to climate change as the weather conditions are getting worse compared to the low design standard for flood in the past, and most of the small reservoirs were found to have an increased risk of collapse as the water level is controlled by natural overflow. In particular, old reservoir has a high risk of collapse if not properly maintained because settlement, internal erosion, and leakage occur as the durability deteriorates. The institutional weakness factor of the city·gun reservoirs is that most of city·gun reservoirs are small-scale with a total storage capacity of less than 300,000 tons and are not subject to precise safety diagnosis or emergency action plan. In particular, Although most of the reservoir collapse accidents occur in small reservoirs with a storage capacity of less than 100,000 tons, safety management for them is insufficient. The current safety inspection standards are based on large-scale reservoirs, so they are not suitable for small-scale reservoirs, and the results of safety diagnosis may be underestimated. In addition, lack of finance and professional manpower of local governments, lack of business continuity, and insufficient management system were also found to be vulnerable factors to the risk of reservoir collapse. In order to evaluate disaster response capability for climate change, CMIP6-based future climate scenario provided by IPCC was established, and future rainfall data for each city and gun in Gyeonggi-do was established through downscaling of climate scenario. The constructed future rainfall data were used to evaluate disaster response capabilityof city·gun reservoirs through the concept of flood vulnerability proposed by IPCC. Finally, measures for efficient safety management and operation of city·gun reservoirs were proposed. For the reservoir management and operation plan, it was necessary to prepare detailed evaluation items and evaluation criteria for safety inspection along with strengthening the professionalism of inspector, and to perform efficient maintenance by establishing an advanced maintenance management. In addition, it is necessary to promote the unification of reservoir management by Korea Rural Community Corporation to improve work efficiency and strengthen professionalism. However, it is not easy to unify the reservoir management at once due to lack of finance and manpower. Therefore, it is necessary to consider a consignment management plan in which the local government bears the maintenance cost. As a disaster response plan, it was necessary to expand the target of establishing an emergency action plan according to the current storage capacity standard. It was found that efforts are needed to prevent secondary damage and strengthen resilience so that residents can quickly return to their daily lives by promoting and activating wind and flood damage insurance and crop disaster insurance to compensate for actual damage even in the event of a disaster. In addition, it is necessary to strengthen resilience for residents to quickly return to their daily lives and prevent secondary damage.

이상기후대비 노후저수지 홍수 대응을 위한 사전방류 기술개발 및 평가

문수진,정창삼,최병한,김승욱,장대원 한국수자원학회 2023 한국수자원학회논문집 Vol.56 No.11

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 대피시간을 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. 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 discharged in an emergency, except for reservoirs over a certain size under the jurisdiction of the Korea Rural Affairs Corporation. In this case, it is important to quickly deploy a mobile siphon to the site for preliminary discharge, and this study evaluated the applicability of a mobile siphon with a diameter of 200 mm, a minimum water level difference of 6 m, 420 (m2/h), and 10,000 (m2/day), which can perform both preliminary and emergency discharge functions, to the Yugum Reservoir in Gyeongju City. The test bed, Yugum Reservoir, is a facility that was completed in 1945 and has been in use for about 78 years. According to the hydrological stability analysis, the lowest height of the current dam crest section is 27.15 (EL.m), which is 0.29m lower than the reviewed flood level of 27.44 (EL.m), indicating that there is a possibility of lunar flow through the embankment, and the headroom is insufficient by 1.72 m, so it was reviewed as not securing hydrological safety. The water level-volume curve was arbitrarily derived because it was difficult to clearly establish the water level-flow relationship curve of the reservoir since the water level-flow measurement was not carried out regularly, and based on the derived curve, the algorithm for operating small and medium-sized old reservoirs was developed to consider the pre-discharge time, the amount of spillway discharge, and to predict the reservoir lunar flow time according to the flood volume by frequency, thereby securing evacuation time in advance and reducing the risk of collapse. Based on one row of 200 mm diameter mobile siphons, the optimal pre-discharge time to secure evacuation time (about 1 hour) while maintaining 80% of the upper limit water level (about 30,000 m2) during a 30-year flood was analyzed to be 12 hours earlier. If the pre-discharge technology utilizing siphons for small and medium-sized old reservoirs and the algorithm for reservoir operation are implemented in advance in case of abnormal weather and the decision-making of managers is supported, it is possible to secure the safety of residents in the risk area of reservoir collapse, resolve the anxiety of residents through the establishment of a support system for evacuating residents, and reduce risk factors by providing risk avoidance measures in the event of a reservoir risk situation.

노후저수지 강도정수 및 수위 변화를 고려한 붕괴 확률 평가

이현우(Lee, Hyunwoo),정종원(Jung, Jongwon) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.5

국내의 노후저수지는 축조된 지 약 50년 이상이 지난 시설물로써 노후화로 인한 안정성 저하 및 재해 취약성이 예상되고, 최근 들어 집중호우 및 지진 발생 등으로 인해 노후저수지의 붕괴 발생 가능성이 증가하고 있다. 이에 따라 노후저수지에 대한 안정성 검토를 통해 위험성 평가 및 사전 대비가 필요하다. 한계평형법에 근거한 기존의 저수지 안정성 평가 결과는 지반강도정수의 의존도가 크기 때문에, 현장에서의 정확한 지반강도정수 파악이 필수적이다. 하지만, 지반조사의 경제 및 시간적 제약은 지반강도정수의 불확실성을 유발하고, 시간이 흐름에 따라 변화하는 강성 및 수위의 변화에 대한 고려가 부족하여 한계평형법을 활용한 저수지의 안정성에 대한 정확한 평가가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 저수지 강도정수 및 수위의 불확실성과 변동성을 고려한 붕괴 확률 해석을 통해 노후저수지의 안정성을 평가하였다. 해석 결과 점착력 및 내부마찰각의 변동계수가 증가함에 따라 붕괴 확률이 증가하고, 점착력에 비해 내부마찰각의 변동계수 변화가 붕괴 확률에 더 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. Old reservoirs denote the structures older than 50 years after their complete construction. These reservoirs suffer from both the decrease in stability and the high failure possibility by a hazard. Recently, heavy rain and earthquake have increased the failure possibility of old reservoirs. Thus, it is necessary to prevent the risks by proactively examining the stability of old reservoirs. The limit equilibrium method highly depends upon the soil-strength parameters, and the accurate estimation of soil-strength parameters at the site is essential. However, both economic and time-related limitations cause the uncertainty of soil parameters, thereby making difficult the accurate stability assessment of old reservoirs. Therefore, this study evaluated the stability of old reservoirs and assessed the quantitative probability of failure by using the probabilistic analysis, considering the variation in soil-strength parameters and various uncertainties. As a result of the analysis, it was observed that the probability of failure increases with the coefficient of variation (COV) of both the cohesion and the friction angle. Furthermore, it was confirmed that the COV of the friction angle had a greater influence on the probability of failure than that of the COV of cohesion.

노후 저수지 붕괴사례 분석을 통한 안전관리 방안

Young Karb Song,Young Uk Kim,Kyoungjun Kim,Kyung Su Lee 위기관리 이론과 실천 2016 Crisisonomy Vol.12 No.7

전국에 분포하는 저수지는 총 17,505개소이며, 약 68%에 해당하는 11,970개소가 1960년대 이전에 건설되어 노후화가 심각한 상태이다. 대부분의 노후 저수지는 시공 당시 적절한 설계 및 시공기준 부재, 축조재료의 특성파악이 어렵기 때문에 안전관리 측면에서 취약하며, 우기시 빗물을 저류하는 이수 목적으로 운영되어 집중호우 발생 시 대규모 수해의 원인으로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 국내 저수지 분포 및 관리현황, 저수지 붕괴지역에 대한 현지조사, 원인분석, 향후 운영 방안 등에 대한 종합적인 분석을 수행하여 노후 저수지 안전관리에 대한 문제점과 개선방안을 제시하고자 하였다. Considering that 68% of the reservoirs in Korea (11,970 out of 17,505 reservoirs) were built in the 1960s or earlier, their potential failure due to aging become a serious concern. Most of the decrepit reservoirs did not follow an appropriate design or construction reference at the time of construction and it is difficult to understand the characteristics of the construction materials, which makes it difficult to ensure safety of the reservoirs during the rainy season. Besides, the large amount of their water storage may cause a serious flood disaster. This study undertakes a comprehensive analysis of the distribution and management of the reservoirs as well as the field survey results of the reservoir collapses. The results of the investigation were used as a basis for discovering problems and suggesting ways to improve the current safety management system of the decrepit reservoirs in Korea.

균일형 저수지 제체의 복통 균열에 따른 누수특성

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),류정현 ( Junghyun Ryu ),강경오 ( Gyeongo Kang ),김철한 ( Cheolhan Kim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

최근 아시아 지역에서 극한 강수의 증가가 전망됨에 따라 시설물의 재해저감을 위한 대책마련이 중요한 이슈가 되었다. 이러한 자연환경의 변화는 노후화된 저수지에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 장기적으로 재해 위험성을 가중시킬 수 있다는 점에서 저수지의 방재분야는 중요하게 다루어질 필요가 있다. 국내에서는 저수지의 노후화로 인한 파이핑 및 누수현상을 경험하고 있으며, 특히 복통의 노후화는 누수집중의 유발시킴으로써 제체의 취약부 파괴를 쉽게 확장 시킬 수 있기 때문에 향후 저수지의 복통누수에 대하여 공통적인 관점에서 시설물 강화방안이 요구된다. 노후화와 관계된 저수지의 내구연한은 제체의 형식, 규모, 환경에 따라 다르기 때문에 특정할 수 없으나, 복통의 경계면에서 발생된 파이핑이 장기화 되는 경우 곧바로 붕괴로 이어질 가능성이 매우 크기 때문에 이에 대한 실험과 해석적 검증은 중요한 가치를 가진다. 따라서, 본 연구에서는 노후화 복통으로 인한 제체의 붕괴거동의 메커니즘을 규명하기 위하여 복통 구조물을 누수가 발생가능한 조건으로 새롭게 모델링하고 대형실내모형실험 실시하였다. 실험에서는 붕괴형태, 공극수압, 토압, 침하에 대한 계측값을 기초로 붕괴시점을 파악하고, 3-D 응력-침투 연계해석에 의한 결과와 비교함으로써 향후 재해저감방안의 마련을 위한 기초자료를 제공을 목적으로 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 세굴폭은 세굴깊이가 형성된 이후에 발생되었으며, 세굴폭의 증가량은 세굴깊이의 증가량보다 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 세굴폭보다 세굴깊이가 미치는 영향이 크기 때문에, 복통 부근에서 세굴깊이를 억제 또는 경감시킬 수 있는 방법이 보강의 관점에서 효과적일 수 있음을 제시한다. 파괴형상을 기초로 한 침하량, 공극수압, 토압의 관계에서는 제체의 붕괴시점에 대하여 상호 일치를 나타냄으로써 본 실험결과는 향후 노후화된 복통을 가진 저수지의 효율적인 보강을 위한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

농업용 저수지의 붕괴 사례 분석을 통한 안전점검체계 취약요소 분석

백상이,이승수,이슬기 위기관리 이론과 실천 2022 Crisisonomy Vol.18 No.8

The recent increase in disasters caused by typhoons and torrential rain caused by climate change and extreme weather is acting as a risk factor for collapse of old reservoirs. In Korea, there are 17,106 agricultural reservoirs nationwide, and 85.6% of the facilities have been completed for 50 years or more. Most of the old reservoirs are under the jurisdiction of local governments with a total storage capacity of less than 50,000 m3 and safety management is insufficient. However, in current domestic studies, studies on improvement of safety inspection reflecting the characteristics of small-scale agricultural reservoirs under the jurisdiction of local governments are still insignificant. Therefore, in this study, an improvement plan was proposed that reflects the vulnerable factors of the condition evaluation that analyzed the collapse cases of agricultural reservoirs. It is judged that such improvement of the safety inspection system will reduce the occurrence of damage by securing the safety performance of the old reservoir. 최근 기후변화와 기상이변에 의한 태풍, 집중호우에 따른 재해의 증가는 노후 저수지의 붕괴 위험요인으로 작용하고 있다. 우리나라 농업용 저수지는 전국에 17,106개소로 준공연도가 50년 이상인시설은 85.6%를 차지한다. 노후 저수지는 대부분 총저수용량이 5만m³ 미만의 지자체 관할 저수지로안전관리가 미흡한 실정이다. 그러나 현재 국내의 연구에서는 지자체 관할 소규모 농업용 저수지에대한 특성을 반영한 안전점검 개선 연구는 아직 미미하다. 따라서, 본 연구에서는 농업용 저수지의안전등급, 붕괴 사례, 제원 특성을 조사하여 안전점검의 취약요소 특성을 분석하고자 한다. 붕괴저수지의 파괴모습에서 구조적 취약성에 따른 상태평가의 취약요소를 도출하고 취약요소를 반영한 상태평가의 개선안을 제시하였다. 이러한 안전점검체계의 개선은 노후 저수지의 안전성능 확보를 통해서 피해 발생을 저감할 것으로 생각한다.

중소형 필댐의 정밀점검 우선순위 도출을 위한 간이 위험도 분석 방법

김진영(Jinyoung Kim),강재모(Jaemo Kang) 한국지반환경공학회 2020 한국지반환경공학회논문집 Vol.21 No.10

우리나라의 농업용 저수지는 국가 주요 기반시설 중 하나로 국민의 삶에 중요한 역할을 수행하고 있다. 하지만 노후화된 저수지가 인명과 재산에 대한 위험 요소로 작용하고 있는 실정이다. 현재 전국에 40년이 넘은 노후화가 진행된 크고 작은 댐과 저수지가 건설되어 있다. 전국에 건설된 댐, 저수지의 관리주체는 여러 기관으로 나눠져 있다. 따라서 비용과 시간적 문제로 모든 댐, 저수지의 관리가 어려운 실정이다. 그렇기 때문에 적은 관리 인력과 전문지식이 부족한 현장의 관리자도 다수의 저수지에 대하여 위험요인을 신속히 파악하고 시설물을 상태를 파악할 수 있는 소규모 저수지에 최적화된 안정성 평가 시스템이 구축되어야 한다. 본 연구에서는 위험인자로 침투, 누수, 침하, 활동, 균열, 침식으로 항목들을 선정하였으며 항목들의 위험도를 평가하기 위해 다기준 의사결정(Multi-Criteria Decision Making : MCDM) 방법 중 하나인 계층적 분석 과정(AHP) 기법을 활용하였다. 분석 결과 침투, 누수, 균열, 활동, 침하, 침식 순으로 나타났다. 산정된 가중치를 활용하여 사전에 간편한 방법으로 댐 저수지 붕괴 위험도를 평가하여 정밀진단 우선순위를 결정 할 수 있을 것으로 판단된다. Korea’s agricultural reservoir is one of the country’s major infrastructures and plays an important role in people"s lives. However, aging reservoirs are a risk for life and property. Currently, large and small dams and reservoirs have been constructed nationwide for more than 40 years of aging. Dams and reservoirs built nationwide are managed by various institutions. Therefore, it is difficult to manage all dams and reservoirs due to cost and time. Managers in the field with less management personnel and lack of expertise should be able to quickly identify risk factors for multiple reservoirs. In this study, risk factors such as seepage, leakage, settlement slide, crack and erosion were selected. To assess the risk of the items, we used the analytical hierarchical process (AHP), one of the Multi-Criteria Decision Making (MCDM) methods. The analysis showed that seepage has the greatest impact on reservoir collapse. It is judged that the priority of detailed diagnosis can be determined by evaluating the risk of dam reservoir collapse in a convenient way in advance using the calculated weight.

노후화된 농업용 저수지의 상류사면 리모델링 방법

이영학 ( Younghak Lee ),이달원 ( Dalwon Lee ),김철한 ( Cheolhan Kim ),홍석민 ( Seokmin Hong ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

본 연구에서는 노후화된 농업용저수지의 효율적인 리모델링 방법을 제시하기 위하여 코어와 필터가 없거나 노후화 되어 기능을 하지 못하는 균일형 저수지의 상류사면을 보강하였을 경우에 실내모형실험을 통하여 공극수압과 토압 거동을 비교분석하였다. 코어와 필터가 없는 균일형 제체(Case-1)에서의 공극수압은 만수위 상태까지 급격히 상승하였고, 필터를 보강한 경우(Case-2)는 반응속도가 느리고 약간씩 증가하였으며, 상류사면을 보강한 경우(Case-3)는 매우 느리고 작은 값을 나타냈다. 준설토를 이용한 상류사면의 리모델링 방법은 코어와 필터가 노후화되어 차수기능과 침투기능을 하지 못하기 때문에 1차적으로 코어를 설치하여 침투수를 차단하고, 누수된 침투수는 하류사면의 필터를 통하여 신속하게 배출시켜 파이핑 현상에 대한 안정성을 높일 수 있고 아울러 저수지의 내용적을 증가시키는 매우 효율적인 리모델링 방법이라고 판단된다. 코어와 필터가 없는 균일형 제체(Case-1)의 상류사면을 준설토로 리모델링한 경우(Case-3)에 상류사면 토압과 성토 중앙부의 토압은 수위가 증가함에 따라 급격하게 증가하고 일정한 상태를 나타냈다. Case-3의 경우가 Case-1보다 약간 더 크게 나타났고, 하류사면에서는 모든 경우에서 큰 변화 없이 유사한 값을 나타냈다. 상류사면의 토압이 성토 중앙부에서 측정한 값보다 크고 하류사면의 토압은 작기 때문에 아칭현상은 발생되지 않았으며, 상류사면의 공극수압은 같은 위치의 토압보다 약간 작거나 유사하게 나타나 수압할렬의 가능성이 없는 것으로 나타났다.

저수지 재해경감대책 현황 및 발전 방안

임현택 ( Hyun-taek Lim ),민연식 ( Yeon-sik Min ),배수빈 ( Su-been Bae ),장동수 ( Dong-su Chang ),박성용 ( Sung-yong Park ),이충원 ( Chung-won Lee ),김용성 ( Yong-seong Kim ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

최근 지구온난화 등 기후변화에 따른 전 세계적인 이상홍수 발생과 국지성 집중호우 등으로 저수지·댐의 붕괴 우려가 증가되고 있는 실정이며, 특히 국내에서는 전국에 산재된 저수지·댐의 대부분이 1970년 이전에 축조되어 노후화로 인한 붕괴 위험으로 인하여 저수지·댐 하류 지역에 거주하는 주민들의 불안감이 고조되고 있는 실정이다. 이와 같이 최근의 기후변화와 기존 저수지·댐의 노후도 증가 등에 따른 저수지·댐의 안전성 문제를 해소하기 위해 정부에서는 비상대처계획(EAP) 수립, 설계기준 강화 등의 비구조적 대책과 기존 댐의 수문학적 안전성 평가결과에 따라 비상여수로 설치 등 구조적 대책을 마련하여 추진 중이다. 또한, 정부는 재해의 예방, 대비, 대응, 복구단계 등 재해대책 전반에 대한 정책 환류기능 강화를 위하여 자연재해대책법 제10조 및 시행규칙 제2조제4항에 따른 재해경감대책협의회를 구성·운영하고 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 극한사상의 변화 양상과 함께 국내 저수지·댐의 관리 실태 및 문제점을 살펴보고, 저수지 재해경감대책 현황 및 발전 방안에 대하여 고찰하였다.