Sim, Kyu Bum;Yeon, Jong Sang;Kim, Eung Seok;Chung, Gunhui
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2015.05a
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pp.19-19
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2015
최근 기후변화로 인해 집중호우 및 게릴라성 폭우의 발생빈도가 증가하고 있다. 또한, 도시화 및 산업화로 인해 불투수지역이 증가하여 첨두강우의 도달시간은 짧아지고, 강우강도는 증가하는 현상을 보이고 있다. 이로 인해 도시유역에서는 우수관의 통수능 부족으로 인한 홍수가 빈번히 발생하고 있다. 본 연구에서는 EPA-SWMM User's manual에서 제공하는 예제 관망도를 이용하여 SWMM 모형 매개변수들 간의 상관관계 분석을 수행하였다. 사전 조사 및 분석을 통해 유역폭, 관조도계수, 불투수유역 조도계수, 투수유역 조도계수, 불투수면적 비율 등 총 5개의 매개변수를 분석 대상으로 선정하였다. 매개변수들 간의 상관관계를 분석한 결과 유역폭-관조도계수, 유역폭불투수유역조도계수, 불투수면저 비율-투수유역 조도계수가 양의 기울기를 가지는 1차 선형함수 형태를 보였다. 즉, 예로 유역폭이 증가하면 관조도계수 또한 증가하는 경향을 보였다. 반대로 유역폭-불투수면적비율, 불투수유역 조도계수-관조도계수의 경우 음의 기울기를 가지는 상관관계를 보였으며 특히, 유역폭-불투수면적비율의 경우 2차 회귀곡선을 가지는 감소경향을 보였다. 본 연구의 결과를 활용하여 향후 우수관 설계를 수행한다면 내수침수 저감에 실무적인 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
A barrier liner system is placed at the bottom and side slope in landfill to protect a leaking of leachate that the hydraulic conductivity of this system should be less than It 107cm/sec. In this study, the soil-bentonite mixture for the bottom liner system was evaluated in two point of views : changing characteristics of the hydraulic conductivity according to the different mixing ratio of soil-bentonite with the effect of bentonite swelling and the difference method (A & D type) of compaction on the hydraulic conductivity. As the results, maximum dry density (${\gamma}$$_{dmax}$) of SC group mixture was higher than of CL group mixture. However, the result of optimum moisture contents(OMC) of both groups were the contrary. In case of ${\gamma}$$_{dmax}$ by different compaction method, D type was higher than A. But the OMC were the contrary. The difference of ${\gamma}$$_{dmax}$ according to the Compaction energy, “SC” group mixture W3S higher than the “CL” group. In case of OMC of “CL” group was higher than “SC” group. The effecting of swelling was a little bit different on the two factors. According to the result of compaction test, the use of site soil only could not meet the criteria on hydraulic conductivity, but could find a solution for the mixing ratio of bentonite mixture were satisfied to the standard of barriation. The increased in bentonite mixing ratio and degree of swelling, the values of hydraulic conductivity were decreased. Especially the “CL” group with “D” type compaction measured the lowest value with the same conditions. Also, the bentonite mixing ratio has more influenced on the hydraulic conductivity compare with swelling effect. The “SC” group mixture with “A” typo compaction got a big difference from others. The evaluation of economic for the construction cost on the two cases, the lower bentonite mixing ratio of soil-bentonite mixed soil is more economically because of bentonite cost.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.8
no.1
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pp.183-194
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2004
It's essential process to study non-linear material function related to characteristics of compressibility and permeability when we predict the consolidation behavior of soft clay ground. In this study, laboratory tests were conducted to find out the material function using marine clay. Standard oedometer test and Rowe cell test were performed with conditions, which were classified into vertical drainage only, radial drainage only and vertical-radial drainage case. Modified oedometer test equipment was developed to find out the material function and special extrusion device was originated to minimize the sample disturbance effect. Reliability of the results in modified oedometer test could be confirmed by comparing with the Rowe cell's one. Effective stress - void ratio - permeability relations were analyzed using all testing results. As a result, void ratio with effective stress level could be expressed by the power function and permeability with void ratio could be expressed by exponential function. In soft clay with high initial water content and low shear strength, non-linear characteristics related to compressibility and permeability varied with wide range by the effective stress levels. It's important to note that non-linearity of the material function should be considered at prediction of the consolidation behavior.
In this paper, a numerical procedure of probabilistic steady seepage analysis that considers the spatial variability of soil permeability is presented. The procedure extends the deterministic analysis based on the finite element method to a probabilistic approach that accounts for the uncertainties and spatial variation of the soil permeability. Two-dimensional random fields are generated based on a Karhunen-Lo$\grave{e}$ve expansion in a fashion consistent with a specified marginal distribution function and an autocorrelation function. A Monte Carlo simulation is then used to determine the statistical response based on the random fields. A series of analyses were performed to verify the application potential of the proposed method and to study the effects of uncertainty due to the spatial heterogeneity on the seepage behavior of soil foundation beneath water retaining structure with a single sheet pile wall. The results showed that the probabilistic framework can be used to efficiently consider the various flow patterns caused by the spatial variability of the soil permeability in seepage assessment for a soil foundation beneath water retaining structures.
To estimate the accumulated infiltration, Horton's and Green-Ampt's equations are usually applied. Because the real infiltration is penetrated into the soil continuously, to cover the problems of the conventional equations derived from the discontinuous infiltration system, new infiltration equation is derived from the concepts of continuous infiltration system. Furthermore, infiltration tests were done to compare the results from the conventional Horton's and Green-Ampt's equations and newly derived equation. Unsaturated permeability is the function of water content ratio or saturation degree, which affects directly to the infiltration capacity and accumulated infiltration. Therefore, the variation term of unsaturated permeability is inserted into the new equation to estimate the proper infiltration capacity and accumulated infiltration. It will make the more accurate analysis for the safety of structure and the behavior of groundwater.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2012.05a
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pp.905-905
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2012
현재 도시유역의 홍수피해를 경감시키기 위한 방안으로 우수유출 저감시설에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 그러나 침투형 우수유출 저감시설의 경우 침투량 산정에 필요한 여러 인자 중 토성에 의해 저감 능력에 많은 차이를 보이고 있으며, 강우시 침투로 인한 토양내 함수비의 변화와 선행강우 조건 등에 의해 정량적인 분석이 어려워 활용도가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2009년 국립방재연구원에서 시행한 침투실험 자료의 조건과 동일하게 투수계수 및 형상이 다른 두 종류의 투수성 보도블록 A, B와 토양내 선행강우의 유무에 대하여 표 1과 같이 검증 케이스로 구분하고, 4 가지의 강우강도로 모의 조건을 설정한 후 불포화 투수층의 침투해석을 실시하고 실험결과를 이용하여 모의결과에 대한 검증을 시행하였으며, 모의 결과의 검증을 뒷받침하기 위하여 통계적인 적합도를 나타내는 평균제곱오차(RMSE), 평균편차비율(PBIAS), 모형 효율성 계수(NSE), 지속성 모형효율성 계수(PME)을 산정해 보았다. 검증 결과 그림 1과 같이 투수성 보도블록 B의 형태가 투수성 보도블록 A의 형태보다 적합도가 높게 나타났고, 50mm/hr의 강우강도에서 변동성이 크게 나타났으나, 50mm/hr를 제외한 나머지 강우조건에서 양호한 적합도를 보였으며, 선행강우가 있는 조건이 선행강우가 없는 조건에 비해 높은 적합도를 나타내었다.
기존의 Terzaghi 압밀이론은 상대적으로 연약토층이 두껍지 않고, 초기함수비가 낮으며 적은 유효응력의 증가가 예상되는 곳에 그 적용이 제한되어 있었다. 그 이유는 Therzaghi 압미이론 자체가 미소변형률과 선형적인 압축성 및 투수성등을 기본적인 가정사항으로 내포하고 있기 때문이다. 이러한 가정사항을 극복하고자 Gibson et al. 은 일차원 비선형 유한 변형률 압밀이론에 관한 엄밀해를 제시하였다. 이 이론은 기존의 많은 가정사항들을 극복하여 실제 현상에 더욱 부합하는 예측을 할 수 있는 장점이 있는 반면, 비선형적인 응력-변형 관계, 변형-투수계수 관계의 도입과 좌표변환 및 현장의 시고이력을 그대로 적용하는데 많은 어려움이 있는 것이 사실이다. 본 연구에서는 이러한 비선형 유한형태를 압밀이론을 이용한 압밀현상 예측을 위하여, 비선형적인 응력-변형 관계, 변형-투수계수 관계에 관한 함수식을 구성하고 이를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 개발 프로그램은 많은 폼과 모듈로 구성되어 있는데, 이러한 각각의 폼과 모듈은 GUI 기능의 극대화를 통해 복잡한 이론에 익숙하지 않은 실무자들이 쉽게 본 이론을 이용할 수 있도록 설계 되었다. 또한 개발프로그램은 다양한 하중단계 및 비선형적인 응력-변형 관계, 변형-투수계수 관계에 관한 회귀분석, 각 유효응력 단계별 상이한 비선형 계수 g와 λ를 적용할 수 있으며, 계산을 위한 전처리과정은 물론 계산된 결과를 위한 다양한 후처리과정이 모두 사용자 위주의 GUI 기능을 충분히 갖도록 설계되었다. 개발 프로그램의 검증을 위하여 실제 현장의 계측자료 및 기존 연구문헌상의 결과와 본 개발 프로그램의 예측결과를 비교.분석하였으며, 다양한 간극비 상태의 비선형 계수가 해석결과에 미치는 영향을 알아보았다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2011.05a
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pp.387-391
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2011
국내에서 사면 붕괴의 직접적인 원인은 강우에 의한 것으로 볼 수 있으며, 강우침투에 따른 지하수위 상승과 간극수압 증가, 강우강도 크기에 직접적으로 영향을 받는 지표면 유출로 인한 사면의 표면토사 유출 및 얕은 사면붕괴로 나타난다. 본 연구에서는 강우로 인한 지반내 침투로 불포화토가 포화토로 변화는 과정에서 침투능을 산정하고자 기존의 침투공식을 검토하고 TDR 센서를 이용한 실내실험을 통한 침투능 산정공식을 제시하였다. 제시한 침투능 산정공식을 검증하기 위한 침투실험을 수행하여 결과를 비교 분석하였으며, 이론적 해석 및 실내실험에 의한 결과는 다음과 같다. 첫째, 포화도 변화에 따른 TDR데이터 변화는 일정했으며 이를 회귀분석을 통하여 함수화하였고, 이 함수를 이용하여 지반의 포화도 및 함수비를 파악할 수 있었다. 둘째, 흡인수두항과 중력수두항이 결합된 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하였으며, 이를 이용한 결과와 TDR 센서를 이용한 실험결과와 거의 유사함을 알 수 있었다.
This paper is concerned with the engineering characteristics weathered mudstone soil in Pohang area. The crushability of weathered Boil can be described in terms of the ratio of surface area(Sw'/Sw). In this study, the characteristics of weathered mudstone soil was investigated by performing teat such as compaction. CBR, permeability, and grain size according to compaction energy. The results are found as follows : (1) In generally, the specific gravity of weathered mudstone soil is very small and optimum moisture content (OMC) is large and maximum dry density is small (2) The CBR value increases as the compaction energy increases, but this value decreses from D -2 compaction(26kg.cm/cm3). the swelling ratio increases the npaction energy to 20.6kg.cm/cm" and decreases in all compaction energy from 20.6kg.cm/cm3 (3) As the compaction energy is small, the change of permeability due to water content is large and the difference between minimum coefficient of permeability and coefficient of permeability at OMC is large, but the difference is small as the compaction energy increases (4) The decrease of permeability due to the decrease of void ratio and the increase of ratio of surface area is caused by the crush of particle due to the increase in compaction energy. Especially, the compaction energy is smaller, the change of the ratio of surface area to the coefficient of permeability is larger.rger.
Hysteresis is a common feature exhibited in hydraulic properties of an unsaturated soil. This study focuses on hysteresis observed in a compacted weathered granite subgrade soils based on the pressure plate laboratory tests. It was found that the Soil-Water Characteristics Curve of a soil is hysteretic and unique. The results also show that the wetting and drying curves predicted using the Fredlund and Xing model is quite close to the laboratory-measured results. For a specific matric suction, water content or coefficient of permeability on a wetting curve is always lower than those found on a drying curve.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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