지표면 유출 특성을 고려한 지하수위 변화가 지하차도 구조물 안정성에 미치는 영향 = Effects of the ground water level on the stability of an underpass structure considering the degree of surface imperviousness

국문 초록 (Abstract)

도시지역에 시공되는 지하차도 구조물은 지리적 특성상 지하수위의 영향을 받기 쉽다. 그러나 지하차도 구조물 설계 시에는 일괄적인 지하수위를 적용하여 설계를 수행하는 경우가 많으며 이는 과소 또는 과다 설계를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 신뢰도 높은 지하수위 예측을 통해 지하차도 구조물의 합리적인 부력설계 방향을 제시하고자한다. 특히, 최근 친환경적인 개발 개념인 LID 기법을 도입한 투수 포장 적용에 따른 물순환 특성 변화가 지하차도 구조물에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 검토하였다. 이를 위해 개발 전, 개발 후, 투수포장 적용에 의한 지표면 불투수 특성 변화가 침투량 및 지하수위 변화에 미치는 영향 분석과 지하차도 안정성을 검토하는 일련의 수치해석을 수행하였다. 해석결과 지표면의 변화가 지하수위 변화를 유발하고 지하 구조물 안정성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 따라서 지하차도 및 지하구조물의 최적 설계를 위해서는 지표면 유출 특성을 고려한 적절한 지하수위 예측 및 적용이 필요할 것으로 판단된다.

참고문헌 (Reference)

1 이정민, "투수성 포장을 고려한 SWMM의 수정 및 하수처리 재이용수와 투수성 포장의 효과분석" 한국수자원학회 39 (39): 109-120, 2006

2 조선아, "지하차도 부력저감을 위한 유도배수공법의 적용성 검토: 수치해석적 연구" 사단법인 한국터널지하공간학회 15 (15): 123-134, 2013

3 김남원, "완전연동형 SWAT-MODFLOW 모형을 이용한 지표수-지하수 통합 유출모의" 대한토목학회 26 (26): 481-488, 2006

4 United States Department of Agriculture, "Urban hydrology for small watershed" Natural Resources Conservation Service, Conservation Engineering Division 1968

5 백래성, "SWMM을 이용한 도시지역 비점오염부하 저류시설 용량 산정" 한국도시환경학회 11 (11): 73-80, 2011

6 Slonecker, E. T., "Remote sensing of impervious surfaces:a review" 20 (20): 227-255, 2001

7 Otto, B., "Paving our way to water shortages: how sprawl aggravates the effects of drought"

8 Sophocleous, M. S., "Methodology and application of combined watershed and ground-water models in Kansas" 236 : 185-201, 2000

9 Danish Hydraulic Institute, "MIKE SHE water movement user manual"

10 Environmental Protection Agency, "Low impact development (LID)-A literature review" EPA 2000

11 Kjelds, J., "Integrated water resources modeling, water use, and water quality simulation" 10-, 2001

12 Tholin, A. L., "Hydrology of urban runoff" 123 : 1308-1379, 1960

13 McCuen, R. H., "Hydrology" Federal Highway Administration 1996

14 Lee, S. D., "Earth pressure on the underground box structure" 16 (16): 243-250, 2000

15 Kim, N. W., "Development and application of the integrated SWAT-MODFLOW model" 356 (356): 1-16, 2008

16 Yi, J. Y., "Analysis of stormwater runoff reduction effects by using porous pavement" 21 (21): 645-654, 2001