• 제목/요약/키워드: 댐 설계기준

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수자원시설 건설공사 표준공기 산정을 위한 기초연구 (A Study on Normal Project Duration for Water Resource Project)

  • 이봉수;김기남;이민재
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.35-43
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    • 2015
  • 국내 사회기반시설 건설공사의 성공적인 완수와 고품질의 목적물 확보를 위해서는 적정한 설계기간과 공사기간의 반영이 반드시 필요하다. 그러나 최근 4대강사업과 관련된 감사원 지적사례와 같이 적정공기의 미확보로 인한 기반시설물 의 품질문제가 다수 발생되는 것으로 추정되고 있다. 특히, 댐 시설물의 공사기간은 합리적인 산정기준에 따라 계산되어야 하며 이는 오랜 기간 사용될 시설의 시공품질과 추후 유지관리와 관련된 품질에 직접적인 영향을 미침에도 불구하고 이에 대한 명확한 산정기준이나 연구가 부족한 실정이다. 사회기반시설물의 적정공기 산정을 위해 국가차원에서 표준화하여 운용중인 기준은 없으며, 일부 공공기관(LH공사 등)에서 건축, 단지분야 위주로 공사기간 산정기준을 수립하여 자체 활용중이나, 댐과 같은 수자원시설물에 대한 공기 산정기준은 없어 그동안의 경험에 기초해서 공기를 산정하고 있으며, 이에 대한 적정성 검토를 위한 기준이 없는 상태이다. 유일한 정부기준은 1974년 건설부에서 건설공사공기 표준화방안을 마련하면서 도로, 댐, 교량, 철도, 건축 분야에 대한 기준제시 사례가 있으나, 현재는 사용할 수 없는 유명무실한 상태이다. 이에 본 연구에서는 대표적인 수자원시설의 건설공사의 실적자료를 바탕으로 건설공사 규모와 실 공사기간 간의 상관관계를 통계적 기법으로 분석하여 회귀분석모델을 제시함으로서 수자원건설공사의 적정공기 산정을 위한 기초체계를 제시한다.

우리나라 주요 댐 좌우안 사면의 특징 (Characteristics of Abutment Slopes of Four Dams in Korea)

  • 신동훈;이종욱
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 사면안정 학술발표회
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    • pp.183-195
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    • 2000
  • Slopes near a dam body can be categorized into 4 groups, such as right and left abutment slopes, reservoir slopes, slopes along the access road and slopes along the relocated road. For each of the geological investigation, the design standards, the evaluation methods of safety and the maintenance methods, both abutment slopes in the four dams have different characteristics from the conventional cut slopes in that they can severely affect the dam safety. From this point of view this study compares and analyzes the geological investigation methods, the status of design and construction, evaluation method of safety, and monitoring & maintaining methods for four major dams in Korea, such as Soyanggang dam, 'Andong dam, Chungju dam and Boryong dam.

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유사량 관측망 설계에 관한 연구 (Study on the Network Design of Sediment Load)

  • 이연길;고주연;장복진;정성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.320-320
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    • 2011
  • 하천 유사량은 유량과 마찬가지로 충적 하천의 기본적인 자료로서 하상변동 예측, 저수지 퇴사량 추정, 유사 유출량 추정, 하도 계획과 설계, 유사조절 계획 수립 등에 다목적으로 활용된다. 선진 외국의 경우는 유사량관측망을 구축하여 일찍이 유역관리 및 하천관리, 하천시설물관리 및 댐 관리 등을 위한 자료를 생산하고 있으나, 국내의 경우는 유사량 측정 기반 및 실측된 유사량 자료가 부족한 관계로 단순한 가정이나 경험식에 의한 추정치들의 활용 빈도가 높다. 본 연구에서는 국내 특성에 맞는 관측망을 구축하기 위해서 국내외 관측망 구축 사례 등을 조사 분석하였으며, 이를 토대로 유사량관측망 구축 방법을 개념화하였다. 개념화된 유사량 관측망 구축방법은 유역관리, 하천관리, 하천시설물 관리, 댐 관리 측면을 포괄하는 방법으로 관련계획 및 설계기준 검토, 유사량조사 현황 검토, 설계대상 수위관측소 선정, 현장조사 등의 과정을 필요로 한다. 본 연구에서는 관측망 구축대상 지점을 국가수위관측망(643개소)로 하였으며, 이를 통해 총 138개소의 유사량관측망을 목적별로 구축하였다. 권역별로는 한강권역 44개소, 낙동강 권역 37개소, 금강 권역 33개소, 섬진강 권역 12개소, 영산강 권역 12개소로 구축되었다.

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소규모저수지의 수문학적 안전성 평가기법 개발 (Development of Hydrologic Safety Evaluation System for Small Scale Reservoir)

  • 이주헌;양승만;김성준;강부식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.377-382
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    • 2010
  • 국내에는 약 14,000개의 중 소규모의 저수지들이 있다. 최근에 이상기후로 인한 많은 강우가 발생하여 저수지들의 월류나 파이핑으로 인한 붕괴가 지속적으로 일어나고 있어 많은 인명 및 재산피해가 발생하고 있다. 특히 설계홍수량을 초과하는 월류로 인한 댐 붕괴 발생 시 피해규모가 크기 때문에 전국적으로 본포되어 있는 저수지들의 설계홍수량을 시급히 파악하여 저수지의 수문학적 안전성을 판단하고 설계홍수량이 작은 저수지의 경우 별도로 관리 할 수 있어야 한다. 하지만 기존에 저수지의 안전여부를 판단 할 수 있는 댐 붕괴 모의의 경우 많은 시간과 노력이 요구 되어 저수지의 안전여부를 보다 쉽고 빠르게 판단 할 수 있는 기준 마련이 시급히 필요하다. 본 연구에서는 보다 쉽고 빠르게 소규모저수지의 수문학적 안전성 평가를 할 수 있는 간편법에 대하여 연구 하였다. 연구 방법은 HEC-HMS을 이용한 댐 붕괴와 본 연구에서 제시한 간편법을 통하여 홍수량의 비교 검토 및 저수지의 수문학적 안전성을 평가를 하였다. HEC-HMS의 첨두홍수량은 빈도별 지속시간별 확률강우량을 이용하여 산정하였으며, 가능최대홍수량(PMF)은 실제호우전이법으로 산정한 가능최대강수량(PMP)을 이용하였다. 간편법의 첨두홍수량은 합리식과 통합형 강우강도식을 이용하여 산정하였고, 가능최대홍수량(PMF)은 Creager공식을 이용하여 산1)정하였다. 댐 붕괴의 경우 HEC-HMS에서는 댐 붕괴 모듈을 실행하여 모의를 하였고, 간편법의 댐 붕괴는 여수로의 한계 유출을 파악할 수 있는 위어공식을 이용하여 댐 붕괴 모의를 하였다. 마지막으로 산정된 첨두홍수량과 가능최대홍수량(PMF)을 작성된 수문학적 안전성 평가표에 기입하여 비교 분석하였다. 연구결과 HEC-HMS로 산정한 빈도별 첨두홍수량 가능최대홍수량(PMF)과 간편법으로 구한 빈도별 첨두 홍수량 가능최대홍수량(PMF)의 차이는 약 편차가 50%정도로 간편법으로 구한 첨두홍수량 가능최대홍수량(PMF)이 더 크게 산정되었다. 편차의 발생 이유는 본 연구에서 제시한 간편법의 경우 안전율을 고려한 경험공식을 사용하였기 때문이라고 판단되며, 간편법을 통한 소규모저수지의 수문학적 안전성 평가를 다른 대상지역의 소규모저수지에도 적용하여 보고 수문학적 평가방법이 올바르게 적용 될 수 있는지 확인이 필요하다고 판단된다.

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ELCOM 모형을 이용한 인공호의 부유물 차단망 최적 위치 선정 (Selecting the optimal location of debris containment booms in a reservoir using a ELCOM model)

  • 정선아;이혜숙;이승윤;이요상;김동섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.23-23
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    • 2016
  • 우리나라의 댐저수지는 홍수기에 상류로부터 다량의 부유물이 폐기물 등과 함께 일시에 유입되어 미관을 해치거나 상수원 수질을 악화시키는 등의 문제점을 가지고 있다. 이에 부유물의 하류확산을 방지하고 수거와 처리를 효율적으로 하기 위한 부유물 차단망이 설치되어 운영 중이다. 부유물 차단망의 설치위치는 저수지내의 흐름을 고려하여 부유물을 가장 효과적으로 차단할 수 있는 지점을 선정하여야 하나, 저수지 흐름을 고려하지 않고 설치될 경우 차단망이 빈번하게 훼손되거나 부유물이 적절하게 포집되지 못한 채 상류에 흩어지는 결과를 초래하기도 한다. 본 연구에서는 대형저수지인 소양댐과 신규 중소규모 댐인 영주댐의 부유물 차단망 최적 설치위치를 선정하기 위하여 3차원 모형을 이용하여 다양한 조건에서의 저수지내 흐름분포와 수리적 특성을 검토하였다. 적용모형은 3차원 수리동력학 모형인 ELCOM 모형을 적용하였으며, 홍수기 표면 유속장 분포, 수직수온분포 및 밀도류 발생지점 등을 종합적으로 분석하여 최적 설치지점을 검토하였다. 시뮬레이션 조건은 200년 빈도 홍수 유입에 대해 초기 수위에 따른 영향을 고려하기 위하여 갈수위, 풍수위 등으로 구분하여 분석하였다. 분석결과, 소양댐의 경우 기존 설치위치에서는 plunging point가 설치지점보다 하류에 위치하여 부유물 포집 기능에는 이상이 없으나 최대유속이 2 m/s를 초과하는 것으로 나타나 안정적 운영을 위하여 이전 설치하는 것이 적합할 것으로 판단되었다. 또한 신규댐인 영주댐에서는 다양한 시나리오에 대하여 분석한 결과 2개 지점이 적합한 것으로 분석되어 적치장 위치 등을 종합적으로 고려하여 최적위치를 선정하도록 하였다. 이와 같은 연구 결과는 부유물 차단망 설치설계기준 등에 반영되어 과학적인 댐 운영관리에 활용될 것으로 판단되며, 향후 보다 안정적인 시설물 관리에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

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충주댐 방류에 따른 댐 상하류 홍수위 영향 분석 (Effect of Chungju Dam Operation for Flood Control in the Upper Han River)

  • 김상호;김지성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.537-548
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    • 2013
  • 본 연구에서는 2006년 홍수시 충주댐 운영에 따른 댐 상 하류의 홍수위 상승영향을 정량적으로 분석하기 위하여 팔당댐 상류의 한강 본류에 위치한 충주댐을 기준으로 상류구간과 하류구간으로 구분하고, 1995년부터 2008년까지의 홍수사상을 대상으로 모형을 검보정함으로써 수리학적 모형을 구축하였다. 구축된 모형을 이용하여 충주댐의 유무를 가정하여 충주댐의 홍수조절효과를 검토하고, 방류량의 변화에 따른 상 하류 주요지점의 수위 상승영향을 정량적으로 분석하였다. 분석결과, 2006년 홍수시 충주댐의 운영이 비교적 적절하게 수행되었음을 확인하였으나, 충주댐의 홍수조절효과는 댐 하류구간에 집중되어 있어 댐 상류 홍수피해 저감을 위한 제도적 보완이 필요한 것으로 분석되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 댐 배수구간 상류 하천의 기점수위 결정방법의 한계를 검토하였으며, 댐 배수구간과 상류 하천의 계획홍수량 불연속을 반영할 수 있는 기점수위 결정방법을 제안하였다. 제안된 방법은 댐 상류하천의 홍수피해 저감을 위한 설계 및 홍수피해 발생시 피해원인 분석에 활용될 수 있을 것이다.

토질제체의 Piping 파괴에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Piping Failure of Earth Embankment)

  • 정형식;류재일;안상로
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제5권4호
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    • pp.17-26
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    • 1989
  • 토질제체 설계시 piping에 대한 대책으로 현재에 적용되고 있는 creep비는 원래 Masonry 또는 콘크리트 댐의 저면과 기초지반토질과의 접촉면에 따른 침투에 의한 piping의 방지를 위한 기준이었다. 본 연구에서는 이 creep비가 토질로 형성된 제체에서도 적용될 수 있는지의 여부를 모형실험을 통하여 구명하고 현행 creep비기준을 재평가 하였다. 연구결과 토질제체에서 발생되는 piping파괴는 토질제체와 기초지반과의 확측면에서는 발생하 지 않았으며 토질종류에 관계없이 제체내에서만 발생하였다. 따라서 제체를 형성하는 토질과 기초 지반토질중 투수계수가 적은 토질을 기준으로 creep비를 정하는 현재의 설계기준은 불합리함을 알 수 있었다.

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하천교란의 실태조사 연구 (Study on the investigation of river disturbance in Korea)

  • 장창래;김준태;이광만
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.946-950
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    • 2007
  • 본 연구에서는 우리나라 하천의 교란에 영향을 미치는 인위적인 교란의 원인이 되는 하천정비현황, 수리구조물의 설치, 댐의 건설현황, 골재채취 현황 등에 대하여 실태조사를 하여 분석하였다. 국가하천은 하천연장 $3,260.75km^2$, 개수율 94.81%이며, 지방1급 하천은 하천연장 $1,178.87km^2$, 개수율 95.76%이다. 또한 지방2급 하천은 하천연장 $25,795.85km^2$, 개수율 57.31%로 나타내었다. 국내 보의 현황은 전국적으로 14,364개소가 하천에 설치되어 있으며, 2.1km마다 1개의 보가 설치되어 있다. 시도별로 강원도가 가장 많은 3,463개소로 1.1km마다 보가 설치되어 있으며 다음으로 충북(1.2km/보), 전남(1.9km/보) 순으로 나타났다. 국내의 댐은 약 18,000개소로서 대댐 기준인 댐 높이 15m 이상, 저수량 300만 $m^3$ 이상의 댐은 1,215개소이며, 다목적댐 15개소, 발전댐 21개소, 홍수조절용댐이 1개소가 축조되어 있으며, 댐의 개소수로는 농업용댐이 가장 많이 건설되었다. 유역별로는 낙동강 수계가 가장 많이 건설되었으며, 한강, 금강 수계 순이다. 또한 다목적댐은 낙동강유역에 많이 건설되어 있으며 발전용댐은 한강유역에 가장 많이 건설되었다. 수계별 다목적댐과 발전용댐이 유역에 차지하는 비율로는 한강수계가 83%로 가장 많이 차지하고 있으며, 섬진강, 금강, 낙동강 순이었다. 행정구역별 골재채취 허가량은 경북, 경남, 대구, 부산 순으로 많으며, 특히 낙동강 유역에서 지속적으로 많은 양의 골재채취가 이루어져 왔다. 그 다음으로 금강 수계, 특히 충남에서 많은 골재채취가 이루어졌다. 연도별 골재채취 허가량은 1997년 이후로 지속적으로 감소되고 있다.게 될 것이다. 본 연구에서는 현재 진행중인 승기천 오염하천 정화사업이 종료되는 시점을 기준으로 남동유수지에 대해 승기천과 연계한 유수지의 환경개선 방법을 제안하였다. 준설을 통해 유수지의 근본적인 오염원을 제거하고 남동유수지 유입부에 인공습지와 수처리설비를 설치하여 유수지의 수질을 개선하고 개선된 수질이 3급수로 유지하도록 하였으며, 설치된 인공습지에는 철새도래지를 조성하여 유수지 유입수인 철새가 날아드는 하천인 승기천의 테마와 연계하도록 하였다. 인공습지 주변으로 식생호안을 설치하고 유수지 주변에는 산책로를 설치하여 지역주민들의 친환경 수변공간으로 활용하도록 하였다. 1유수지와 연결된 2유수지는 BTL사업을 통해 주변공단으로부터의 오폐수를 원천적으로 차단하도록 하였으며 2유수지를 매립하여 지하는 강우시 유출수 저류가 가능한 화물차주차장으로 활용하고 지상은 녹지공간으로 조성하여 공단근로자 및 지역주민을 위한 휴식공간으로 활용될 수 있도록 제안하였다. 본 연구는 남동유수지 환경 개선 사업 실행을 위한 정책 연구로 연구결과를 인천시가 적극 수용하기로 결정함에 따라 인천시의 환경 현안 문제인 남동유수지의 수질개선을 통해 시민의 휴식 및 여가선용 공간으로 활용하기 위한 사업의 기초자료로 활용되며 이미 설계검토가 시작되었다. 본 연구결과는 유수지 및 저수지의 환경개선 사업의 선두적인 성공사례로 국내 타 지역의 유사한 사업에 있어 벤치마킹을 할 수 있는 훌륭한 사례가 될 것이다.요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당위성 상실로 인한 자기수요 감소를 초래하였을 것으로 사료된다. 셋째, 경기도 광주에서 백자관요가 운영되었으므로 지방인 상주지역에도 더 이상 백자를 조달받을 필요가 없이,

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격벽을 갖는 조압수조의 크기 결정 (Determination of the Size of Surge Tank with Partition)

  • 김경호;양해룡;오현식;이호진
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.159-159
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    • 2011
  • 수자원 공급의 시 공간적 편차가 큰 우리나라에서는 수자원을 이용하기 위해서 다수의 댐을 건설하고 있다. 특히, 생활수준의 향상으로 용수 수요가 급증하였기 때문에 용수가 부족한 곳에는 광역상수도 사업 등을 통하여 용수를 공급하고 있다. 댐에서 용수가 공급되기까지의 과정은 일종의 관수로 흐름으로 생각할 수 있다. 관수로 내를 흐르는 유체가 갑자기 정지하게 되면, 유체 운동 에너지의 변화가 유발되고, 그로 인해 관내에 급격한 압력의 상승이 일어나게 된다. 반대로 정지하고 있던 유체가 빠른 속도로 흐르게 되면 압력 감소가 급격하게 발생한다. 이와 같이 유체 운동 상태의 급변에 의한 압력변화와 그에 따른 압력파가 음속의 속도로 상 하류로 전파되는 현상을 수격작용(waterhammer)이라 한다. 통상적으로 수격작용은 밸브 개폐 정도가 갑자기 바뀔 때, 펌프의 급격한 기동이나 정지 시, 터빈 내 전력소요가 갑자기 바뀔 때, 댐 수위의 갑작스런 변화, 펌프 임펠러의 진동, 물 수요의 급격한 변화 등에 의해 발생하며, 수격작용은 유체의 질량과 운동량 때문에 관 벽에 큰 힘을 가하게 되어 정상적인 동수압 보다 몇 배나 큰 압력을 발생시킴으로 관 자체는 물론 펌프, 밸브, 터빈 등 관 시설물을 파손시키거나 진동, 소음 등을 야기시킴으로 대규모 건물, 공장, 발전소 등을 설계할 경우 그에 대한 적절한 대책을 강구하여야 한다. 특히 댐에 연결된 저수지 또는 조정지로부터의 도수로가 압력수로이며 그 길이가 상당히 크면 수차가 급정지했을 경우 수격작용에 의해서 압력터널 내에 과도한 압력상승이 일어난다. 이 압력상승을 방지함과 함께 발전소 부하의 증감에 따라서 수량을 공급하거나, 흡수할 목적으로 압력도수로와 수압관과의 접합부에 자유수면이 있는 수조를 설치한다. 이것을 조압수조(surge tank)라 한다(최영박, 1979). 조압수조에서 부하의 급속한 차단에 의해서 수차로 유입될 수량이 차단되면 도수로 내로 흘러 들어온 물은 관성 때문에 수조 내의 수위를 상승시키고, 수조 수위가 어느 정도 이상으로 되어 저수지 수위 보다 상승하면 수조로의 유입이 정지하고 반대로 수조에서 저수지로 역류하여 수조수위는 하강한다. 즉, 조압수조는 도수로 내에 발생한 과도한 압력을 수조 내 수면의 승강운동을 이용하여 감소시키고 원래의 안정적인 수위로 회복시킨다. 본 연구에서는 수격작용에 대한 댐 안정성을 확보하는 수단 중의 하나인 조압수조에 대해 살펴보았다. 연구대상으로 용담댐을 선정하였다. 용담댐에 대한 기존의 검토결과 수직 갱의 지름이 5m 이상이면 조압수조의 동적안정조건을 만족 시키는 것으로 조사되었다. 댐의 설계홍수위인 EL. 265.5m를 기준으로 조압수조의 안정성을 감소시키지 않는 범위 내에서 조압수조 내 격벽 설치 유 무에 따른 수조의 최적 크기를 산정하였다. 산정결과를 분석한 결과 동일 조건에서 격벽을 설치한 경우가 격벽을 설치하지 않은 경우에 비해서 조압수조의 면적이 약 21% 감소하는 것으로 나타났다.

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공간분포에 따른 가능최대강수량의 감소율 분석 (Study on Areal Reduction of Probable Maximum Precipitation)

  • 김수영;허준행;이경주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.188-192
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    • 2009
  • 2002년의 태풍 루사와 2003년의 태풍 매미 이후 수공구조물의 설계기준에 대한 관심이 커지고 있는 가운데, 댐 설계기준인 가능최대강수량 및 가능최대홍수량 산정의 일관성에 대한 문제가 제기된 바 있다. 그러나 이러한 문제들은 우리나라의 전반적인 기후, 강수형태, 지형 등을 종합적으로 고려하고, 장기간에 걸쳐 진행되어야 할 연구로 단기간 내의 분석을 통한 해결책 제시는 어렵다고 할 수 있다. 본 연구에서는 가능최대강수량의 공간분포 시 등우선 배치에 따른 가능최대강수량의 면적별 감소율을 분석하여 제시하고자 한다. 이를 위해 우리나라의 대표 유역인 한강 유역, 낙동강 유역, 금강 유역의 수자원단위유역을 기준으로 유역면적과 배치된 등우선 면적간의 차에 대한 가능최대강수량의 감소율을 분석하였다. 이때 대상유역별 가능최대강수량은 국토해양부에서 제공하는 가능최대강수량도에서 값을 읽었고, 가능최대강수량의 포락방법에 따라 기존 방법 및 Horton 경험식과 spline식을 이용하는 경우로 구분하여 공간분포 방법을 적용하였다. 그 결과 기존에 사용하고 있는 포락방법을 적용하여 가능최대강수량을 산정한 경우에는 한강, 낙동강, 금강 유역의 지속기간별 면적차에 대한 감소율을 회귀식의 형태로 도출할 수 있었으나, Horton 경험식과 spline 방법을 이용하여 포락을 수행한 경우에는 PMP의 감소량 및 감소율은 지속기간, 면적차 또는 면적차비율에 대해 뚜렷한 경향성을 나타내지는 못하는 것으로 분석되었다.

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