The study was carried out for the strength parameter of coarse grained Soil and slope stability analysis of earth dam. The test samples were taken fifteen kinds of soil from cohesive soil to coarse gravel. The degree of compaction of test samples for shear test and permeability test was chosen 95 percentage of maximum dry density. The results of this study are as follows ; 1.The maximum dry density(Yd) of coarse grained soil increase in proportion to coarse particles(P) with the relation of Y d= 1.609+0.0043P. 2.The coefficients of permeability(k) decrease by the increase of fine particles(n) with the relation of k=0.0426e-0 185n. 3.The cohesions of soil decrease by the increase of coarse particles, but internal friction angles are more increased in same condition. 4.The internal friction angles(${\Phi}$) decrease in inverse proportion to void ratio(e) with the relation of ${\Phi}$ = 73.068 - 69.268e. 5.The strength parameters( Ct ${\Phi}$t) by triaxial compression test are clearly smaller than that (Cd, ${\Phi}$d) by direct shear test in fine grained soil, but the differences between both parameters are a little in coarse grained soil.The relations of both parameters are as follows; Ct = O.544Cd + 0.04 ${\Phi}$t= 1.282${\Phi}$d-2306 6.In cohesive soil, the strength parameters( Cl ${\Phi}$l) by large size shear test apparatus are similar to the strength parameters(Cs , ${\Phi}$s) by small size shear test appratus, but Cs and ${\Phi}$s values are larger than Cl and ${\Phi}$l values from 10 percentage to 20 percentage in coarse grained soil. 7.The fine grained soil is inappropriate to high dam more than 20 meters and it must be taken coarse grained soil with high internal friction angle for high dam.
본 연구에서는 토심 대신 유효토심을 사용함에 따라 발생하는 강우-유출 해석과정의 문제를 VIC(Variable Infiltration Capacity) 모형을 가지고 살펴보았다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 모형의 매개변수를 다음과 같이 결정하였다. 먼저, 가용한 수치 정보를 이용하여 결정할 수 있는 매개변수는 고정하였다. 직접유출 및 기저유출 등에 관여하는 매개변수는 VIC 모형의 추천값을 적용하였다. 토심의 경우 (1) 유효토심을 적용하는 경우, (2) 토양층 연직 구조 특성을 반영하여 유효토심의 1.5배를 적용하는 경우 및 (3) 유효토심의 1.25배를 가정한 토심을 적용하는 경우, (4) 유효토심의 2.0배를 가정한 토심을 적용하는 경우 총 4가지를 고려하였다. 본 연구는 한강 유역의 충주댐 유역 및 소양강댐 유역을 대상으로 1983년에서 2020년까지의 기간에 대해 모의를 수행하였다. 연구 결과, 토심 대신 유효 토심을 적용하는 경우 직접유출과 기저유출에는 정반대의 영향을 미치며, 직접유출에는 3% 이상의 증가, 기저유출에는 동일 규모의 감소가 발생하는 것을 확인하였다. 추가로 충주댐과 소양강댐 유역의 유효토심 추정에 있어 가장 큰 영향을 미치는 것은 암석노출지의 비중으로 나타났으며, 그 영향으로 두 유역의 직접유출률과 기저유출률의 차이가 크게 다른 것으로 확인할 수 있었다.
Critical state theory involves two state boundary surface. One is Roscoe surface and the other is Hvorslev surface. The shape of these boundary surface was changed because of several parameters : Critical state constant(M), spacing ratio (r) and critical state pore pressure coefficient($\wedge$). As these constants make difference to each model and the way of solution, they may affect the shape of state boundary surface. Specially, spacing ratio (r) is important. On this study, triaxial compression test was performed using remolded weathered mudstone soil and investigated variation of state boundary surface because of spacing ratio. In the results of prediction, critical state point was located highly and the shape of boundary surface was changed more tightly curve as decreasing spacing ratio.
Although the dominant land use at the Imha-dam watershed is forest areas, soil erosion has been increasing because of intensive agricultural activities performed at the fields located along the stream for easy-access to water supply and relatively favorable topography. In addition, steep topography at the Imha-dam watershed is also contributing increased soil erosion and sediment loads. At the Imha-dam watershed, outflow has increased sharply by the typhoons Rusa and Maemi in 2002, 2003 respectively. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was evaluated for simulation of flow and sediment behaviors with long-term temporal and spatial conditions. The precipitation data from eight precipitation observatories, located at Ilwol, Subi and etc., were used. There was no significant difference in monthly rainfall for 8 locations. However, there was slight differences in rainfall amounts and patterns in 2003 and 2004. The topographical map at 1:5000 scale from the National Geographic Information Institute was used to define watershed boundaries, the detailed soil map at 1:25,000 scale from the National Institute of Highland Agriculture and the land cover data from the Korea Institute of Water and Environment were used to simulate the hydrologic response and soil erosion and sediment behaviors. To evaluate hydrologic component of the SWAT model, calibration was performed for the period from Jan. 2002 to Dec. 2003, and validation for Jan. 2004 to Apr. 2005. The $R^2$ value and El value were 0.93 and 0.90 respectively for calibration period, and the $R^2$ value and El value for validation were 0.73 and 0.68 respectively. The $R^2$ value and El value of sediment yield data with the calibrated parameters was 0.89 and 0.84 respectively. The comparisons with the measured data showed that the SWAT model is applicable to simulate hydrology and sediment behaviors at Imha dam watershed. With proper representation of the Best Management Practices (BM Ps) in the SWAT model, the SWAT can be used for pre-evaluation of the cost-effective and sustainable soil erosion BMPs to solve sediment issues at the Imha-dam watershed. In Korea, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been used to estimate the soil loss for over 30 years. However, there are limitations in the field scale mdel, USLE when applied for watershed. Also, the soil loss changes temporarily and spatially, for example, the Imha-dam watershed. Thus, the SW AT model, capable of simulating hydrologic and soil erosion/sediment behaviors temporarily and spatially at watershed scale, should be used to solve the muddy water issues at the Imha-dam watershed to establish more effective muddy water reduction countermeasure.
댐은 사회전반에 걸쳐 많은 편익을 제공하고 있다. 이를 위해서는 일정수준 이상의 저수용량 확보가 필수적이다. 그러나 상류의 토사 유입으로 인하여 댐의 저수용량은 줄어들고 있는 실정이다. 전 세계적으로 5조 톤의 토사가 매년 댐 뒤에 쌓이는 실정이다. 강이 여러 지역에 걸쳐 흐르는 경우 상류의 농업에서 발생하는 토사는 장시간에 걸쳐서 지속적으로 발생하기 때문에 상류 농업종사자들은 관리를 소홀히 하는 경향이 있다. 특히 토사는 댐의 저수용량을 지속적으로 줄여 궁극적으로는 댐의 경제적 가치를 소멸시키는 효과가 있다. 따라서 상류 지역의 토사저감 노력과 함께 댐의 저수용량 확보가 급선무이다. 실증분석으로 나일강 상류의 수단 농업지역과 하류의 이집트 Aswan High Dam을 분석하였다. 실증분석 결과 상류 농업부문의 토사저감 노력과 댐의 토사제거 방안이 사회전체의 경제적 편익을 극대화하는 것으로 나타났다. 동태적 최적제어이론을 이용한 유역토사관리 모형에서 댐의 경제적 편익을 포함한 사회전체의 편익은 크게는 약 1,510억 달러로 추산되었다.
Recently check dam construction number have been increased by becoming known that effectiveness in the control of the landslide and debris flow. However, check dam management standards are not setting yet. Therefore, this study was carried by provide a basic data for the check dam management and inspection in the Gangwondo. The followings are the results of safety inspection on the 274 check dams, which are located in mountain streams, Gangwondo, Republic of Korea. 1. It was determined that, of 274 check dams inspected, 267 check dams (97.4%) generally had a safe condition but 7 check dams (2.6%) had a bad condition that repair and/or complementary measures are required. 2. The check dams with a bad condition had the ages greater than approximately 20 years. This result should be reflected to future stream management strategy including a timing of the specific inspection for durability of check dams. 3. Our finding suggests that the safety inspection of check dams is able to provide basic information required to maintain their own functions, and thus it should be widely applied to stream management strategy against to sediment-related disasters in the future.
최근 토양자원에 대한 인식은 작물생산 뿐 아니라 우리가 살아가는 환경의 질을 좌우하는데 중요한 역할을 하고 있는 것으로 변화되고 있다. 최근 연구에서는 정책계획과 개발기본계획에 대해 각 개별계획이 가지는 고유 특성을 감안하여 토양특성에 미치는 영향에 대한 검토의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 국가환경정책 및 국제협약 등 상위계획에서의 토양 세부평가 항목을 추출하여 댐건설 장기계획에 적용함으로써 향후 전략환경영향평가에 합리적으로 적용할 수 있는 방법을 도출하고자 하였다. 그 결과, 토양침식, 토양영양물질, 토양오염, 토양이동, 토양생물다양성 등에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 이들 세부 항목들은 기존 환경영향평가서상의 항목과 일정부분 중복되는 것으로 나타났다. 따라서, 향후 전략환경영향평가시 평가항목간의 합리적 연계방안에 대한 추가연구가 필요할 것으로 보인다.
For this study the 4 sub-watersheds Okdong A, Hankang B, Jecheon A and Hankang C which are the main streams of the Han River within the mid-level region of Chungju Dam are selected and the analysis of soils has been carried out through the soil basic survey. When it comes to the soil erosion amount the soil nutrient load has been calculated by utilizing the RUSLE erosion equation. In case of the data related to the measurement of water flow and quality the information available from the "Water Information System" one of the websites run by the Ministry of Environment has been used to calculate the water pollution load. The correlation between the soil nutrient load and the water pollutant load has been analyzed through making comparison. According to the results related to the soil nutrient load of each sub-watershed the Hankang C shows the highest values TOC 29,986.92 ton/yr, TN 3,860.33 ton/yr and TP 973.97 ton/yr respectively. Even when it comes to the loads related to water quality the Hankang C shows also comparatively high values TOC 6,625.64 ton/yr, TN 7,335.01 ton/yrand TP 145.49 ton/yr respectively. The soil nutrient loads of the sub-watersheds are shown to increase towards the lower stream meaning the load increases in the order of Hankang CHankang B and Okdong A. When it comes to the water pollutant load the value goes up along down the water system meaning the load gets higher in the order of Hankang C, Hankang B and Okdong A while utilizing the mainstream within the mid-level region of Chungju Dam as the basis. The correlation study showed that the nutrient content of soil is proportional to the pollutant load in water with the strongest positive correlation with TOC.
본 연구에서는 지상관측 토양수분, 강수량, 지면온도 및 MODIS NDVI와 인공신경망모형을 이용하여 토양수분 공간분포 산정 모형을 제안하였으며, 신뢰성 높은 토양수분 관측 자료를 보유한 용담댐 유역에 대하여 모형의 적용성을 검증하였다. 토양수분 산정모형의 학습에 사용된 주천, 부귀, 상전의 3개 지점의 경우 약 0.9353의 상관계수와 약 1.4957%의 평균제곱근오차를 보여주며, 검증지점으로 사용된 천천2의 경우에는 약 0.8215의 상관계수와 약 4.2077%의 평균제곱근오차를 보여 토양수분 산정모형의 적용가능성이 높다고 판단된다. 인공위성으로부터 관측된 광역의 식생정보와 자료간의 비선형 상관특성을 잘 구현하는 인공신경망을 활용하여 수립된 토양수분 산정모형을 이용하여 용담댐 유역의 토양수분 공간분포도를 산정한 결과, 용담댐 유역의 대부분을 차지하고 있는 산림지역의 토양수분이 다른 지역에 비하여 높은 수치를 보여주는 토양수분의 분포를 보여주었다. 본 연구를 통해 제시된 토양수분 산정 방법은 광역 토양수분 산정에 유용한 접근법으로 판단된다.
댐 안정성 평가를 위하여 불포화 이론을 이용한 침투해석 기법이 널리 사용되고 있으나 지반의 불포화 거동에 대한 인식 부족과 실험절차의 번거로움으로 인하여 입력 물성치에 대한 체계적인 실험과 평가가 일반화되지 못하고 있는 실정이다. 지반의 불포화 수리특성은 변동성과 불확실성을 내포하고 있으며, 이는 침투수량 및 간극수압 분포 등 댐체 및 제방의 침투거동에 영향을 미친다. 본 연구에서는 댐의 심벽재료에 대한 함수특성곡선과 투수계수를 구하는 실내실험을 수행하였다. 그리고, 불포화수리특성이 댐체의 침투 거동에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 입력물성의 확률론적 분포를 고려한 수치해석을 수행하였다. 해석결과 Fredlund와 Xing 함수특성곡선식과 Campbell의 투수계 수식에서 변수 a와 n은 값이 클수록, n과 p는 값이 작을수록 정상상태에서의 침투수량이 많았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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