택지개발에 따른 표면재료를 고려한 우수유출저감시설의 침투 특성에 관한 실험 연구

An Experimental Study on Infiltration Characteristics of Facilities for Reducing Runoff Considering Surface Materials According to Housing Lot Developments

택지개발에 따른 불투수 면적의 증가는 호우 발생시 하천으로의 유출량과 첨두유량의 증가뿐만 아니라 첨두유출량의 발생시간도 감소하는 등 방재 측면에서도 불리한 여건이 심화되고 있다. 침투시설에 의한 우수유출 저감의 경우, 공법, 재료, 투수성능과 현장 여건에 따라 좌우되기 때문에 침투특성이나 정량적인 분석에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구의 목적은 표면재료에 따른 침투형 우수유출 저감시설의 침투 특성을 연구하는 것이며, 이를 실험을 통해 표면재료 및 강우강도를 변화시키며 실험장치에 의한 침투특성을 고찰하고, 표면재료의 이용에 따른 침투효과 및 특성을 분석하여 우수유출 저감시설의 기초연구자료로 활용할 수 있도록 하는데 그 의의가 있다. 본 연구에서는 택지개발시 토지이용을 참고하여 콘크리트 포장, 아스팔트 포장, 토사, 초지, 투수성 포장재 등 5가지로 구분하여 표면재료별 실험을 실시하였으며, 개개 실험별 강우조건은 20, 30, 50, 80, 100, 200mm/hr로 구분하여 수행하였다. 표면재료에 따른 침투율 실험 결과, 투수성 포장재의 경우 200mm/hr 이하에서 약 93%이상의 침투율을 확보할 수 있는 것으로 측정되었다. 다짐 흙과 초지의 경우에 종기침투율은 약 13%에서 약 67%까지 나타났으며, 또한 아스팔트 및 콘크리트 포장의 경우 대부분 직접 유출되고 종기침투율은 매우 적은 것으로 측정되었다. 우수유출 저감시설의 표면재료로 투수성 포장재를 사용하는 것이 침투량 확보측면에서 가장 유리하고 우수유출 저감시설의 목적인 방재 및 치수 측면에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

The increment of impermeable land area due to widespread land development caused the adverse impact on urban disaster prevention because it could decrease the peak rate of runoff as well as increase the runoff and peak flow during rainy period. To date, little research has been conducted on the infiltration characteristics and quantitative analysis because of their highly dependence on construction method, paving material, surface permeability, and field condition. Hence, this study was performed to investigate the infiltration characteristics of runoff-reducing facilities according to the type of paving material, which were examined using experimental apparatus with varying paving material and rainfall intensity, and thus to provide fundamental research data for runoff-reducing infiltration facilities. In this study, the infiltration characteristics were examined under the rainfall intensity of 20, 30, 50, 80, 100, 200 mm/hr for a variety type of paving materials such as concrete, asphalt, sand, grassland, and permeable paving material. The infiltration rate for permeable paving material was observed to be more than 93% under the condition of less than 200 mm/hr of rainfall intensity. For the compacted earth and grassland, the ultimate infiltration rate was estimated to be about 13% to 67%. The permeable paving material was concluded to be the most appropriate one for the runoff-reducing infiltration facilities because it has more favorable advantages than others in the light of infiltration volume, disaster prevention, and river training.