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SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 서론 17
제1절 연구개발과제의 개요 17
1. 연구개발의 배경 17
2. 연구개발의 필요성 17
3. 관련 연구 실적 및 현황 22
4. 앞으로의 전망 23
제2절 연구목적과 세부내용 24
1. 연구개발의 최종목표 24
제3절 추진전략 및 방법 27
1. 기술정보 수집 및 전문가 확보 27
2. 타기관과의 협조 방안 27
3. 연구개발 방법론 27
제4절 연구개발 추진체계 29
제5절 기대효과 및 활용방안 30
1. 기대효과 30
2. 활용방안 30
제2장 국내·외 기술 개발 현황 32
제1절 국내 댐 설계 기준 32
1. 설계 홍수량 32
2. 여유고 33
3. 재해대비 수리시설 설계기준 35
4. 댐의 치수능력 확보 기준 37
제2절 외국의 댐 설계기준 38
1. 설계홍수량 38
2. 여유고 39
제3절 제방붕괴 원인 및 사례 40
1. 제방 붕괴 원인 40
2. 댐 붕괴에 대한 사례 42
제4절 댐의 거동 특성 및 분석 방법 44
1. 거동에 영향을 미치는 요소 44
2. 댐의 일반적 거동특성 45
3. 댐의 거동 분석 47
4. 댐 계측 항목 및 목적 48
5. 계측 항목별 상관관계 49
제5절 기존 제체보호공법 51
1. 홍수배제능력 방안 51
2. 저수지 수위조절 52
3. 홍수배제능력 증대 국내·외 사례 53
4. 월류웨어 개축을 통한 홍수조절능력 증대 56
제3장 연구개발수행의 내용 및 결과 58
제1절 수리모형 실험 개요 58
1. 유체의 지배방정식 58
2. 수리모형에서 상사의 법칙 62
3. 모형 축척 63
제2절 월류시 제체보호를 위한 수리모형 실험 65
1. 댐 모형 제작 기법 65
2. 대상 댐 선정 65
3. 댐 모형 설계 및 제작 68
4. 계측 방법 73
5. 차수매트 설치 및 포설 규모 76
6. 월류시 제체의 거동 특성 79
제3절 차수매트를 이용한 저수지 월류시 제체보호기법 개발 97
1. 기존의 차수매트 구조 및 활용 97
2. 제체보호를 위한 차수 구조 개발 98
3. 차수매트 개폐장치 개발 108
4. 지지봉의 지지력 검토 114
제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 116
제1절 연구개발 목표 달성도 116
1. 차수매트 설치에 따른 제체의 거동 분석 116
2. 차수구조의 개발 116
3. 차수매트 개폐장치 개발 116
제2절 연구개발의 대외 기여도 117
1. 기술적 측면 117
2. 경제·산업적 측면 117
제5장 연구개발결과의 활용 계획 118
제1절 월류시 제체보호공법으로의 활용 118
1. 댐 및 저수지의 제체보호공법으로 활용 118
2. 하천 호안 및 제방의 제체보호공법으로 활용 118
제2절 차수구조 및 차수매트 개폐장치의 산업화 118
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 119
제7장 참고문헌 120
[표 1.1.1] 최근 10년간 원인별-연도별 피해 현황(1997~2006) 18
[표 1.1.2] 태풍 통과시 일최다강우량 현황(1904~2008) 19
[표 1.1.3] 국내 댐 및 저수지 사고 사례 20
[표 1.1.4] 시·도별 저수지 하류 피해 예측 21
[표 2.1.1] 댐 설계 홍수량 기준 32
[표 2.1.2] 2004년 7월 이전의 댐 마루 높이 산정기준 이력 33
[표 2.1.3] 댐마루 높이 산정기준 개정 내역 34
[표 2.1.4] 농업용수 댐의 여수로 및 가배수로 설계기준 35
[표 2.1.5] 재해대비 수리시설 설계기준 개정 주요 내용(계속) 36
[표 2.2.1] 유럽의 설계홍수 빈도 38
[표 2.2.2] 일본 댐 여유고 기준 39
[표 2.5.1] 국내의 여수로 개축 사례 56
[표 2.5.2] 해외의 여수로 개축 사례 57
[표 3.1.1] 수리모형에서의 한계 치수 64
[그림 1.1.1] 1980년 상류의 저수지 10개 붕괴에 의해 괴산댐이 월류하는 광경 22
[그림 1.2.1] 필댐에서의 단계별 차수매트 포설 위치 25
[그림 3.2.1] 장현저수지 전경 66
[그림 3.2.2] 붕괴된 장현 저수지 여수로 전경(2002년 태풍 루사) 67
[그림 3.2.3] 붕괴된 장현저수지 하류부의 교량 붕괴 전경(2002년 태풍 루사) 67
[그림 3.2.4] 장현저수지 붕괴로 인한 하류 지역 피해 전경(2002년 태풍 루사) 68
[그림 3.2.5] 대상 댐 모형 설계 단면 68
[그림 3.2.6] 댐 축조를 위한 댐 모형 전경 69
[그림 3.2.7] 댐 중심 코어 축조를 위한 거푸집 설치 전경 70
[그림 3.2.8] 댐 중심 코어의 단계별 축조 전경 70
[그림 3.2.9] 댐 제체의 하단 축조 전경 71
[그림 3.2.10] 댐 제체의 단계별 축조 전경 71
[그림 3.2.11] 댐 제체의 상부 축조 전경 72
[그림 3.2.12] 댐 제체 완성 후 전경 72
[그림 3.2.13] 계측기 전경 (토압계 및 간극수압계) 73
[그림 3.2.14] 계측기 매설 전경 74
[그림 3.2.15] 변위계 설치 전경 74
[그림 3.2.16] 동적변형 데이터로거의 연결 전경 75
[그림 3.2.17] 토압계, 간극수압계 및 변위계의 설치 위치 75
[그림 3.2.18] 차수매트 미설치시 모습 76
[그림 3.2.19] 댐 제체 상류사면으로부터 하루사면 제정까지 차수매트 설치 전경 77
[그림 3.2.20] 댐 제체 상류사면으로부터 하루사면 중간부분까지 차수매트 설치 전경 77
[그림 3.2.21] 댐 제체 상류사면으로부터 하루사면 하단까지 차수매트 설치 전경 78
[그림 3.2.22] 댐 완성 후 만수위 전경 79
[그림 3.2.23] 차수매트 미설치시 월류에 따른 제체의 거동 80
[그림 3.2.24] 차수매트 미설치시 월류 전경 81
[그림 3.2.25] 차수매트 미설치시 월류에 따른 붕괴 초기 전경 81
[그림 3.2.26] 차수매트 미설치시 월류에 따른 붕괴 진행 전경 82
[그림 3.2.27] 차수매트 미설치시 월류에 따른 중심 코어 붕괴 진행 전경 82
[그림 3.2.28] 차수매트 미설치시 월류에 따른 중심 코어 붕괴 전경 83
[그림 3.2.29] 차수매트 미설치시 월류에 따른 최종 파괴 전경 83
[그림 3.2.30] 제체 상부에 차수매트 설치시 월류에 따른 제체의 거동 85
[그림 3.2.31] 제체 상부에 차수매트 설치시 월류 전경 85
[그림 3.2.32] 제체 상부에 차수매트 설치시 월류에 따른 붕괴 초기 전경 86
[그림 3.2.33] 제체 상부에 차수매트 설치시 월류에 따른 붕괴 진행 전경 86
[그림 3.2.34] 제체 상부에 차수매트 설치시 월류에 따른 중심 코어 전경 87
[그림 3.2.35] 제체 상부에 차수매트 설치시 월류에 따른 최종 파괴 전경 87
[그림 3.2.36] 제체 중간부분에 차수매트 설치시 월류에 따른 제체의 거동 89
[그림 3.2.37] 제체 중간부분에 차수매트 설치시 월류 전경 89
[그림 3.2.38] 제체 중간부분에 차수매트 설치시 하류사면 붕괴 전경 90
[그림 3.2.39] 제체 중간부분에 차수매트 설치시 월류량 증가에 따른 붕괴 전경 90
[그림 3.2.40] 제체 중간부분에 차수매트 설치시 제체 하단 붕괴 진행 전경 91
[그림 3.2.41] 제체 중간부분에 차수매트 설치시 제체 하단 붕괴 전경 91
[그림 3.2.42] 제체 중간부분에 차수매트 설치시 최종 파괴 전경 92
[그림 3.2.43] 하류사면 전체에 차수매트 설치시 월류에 따른 제체의 거동 94
[그림 3.2.44] 하류사면 전체에 차수매트 설치시 월류 전경 94
[그림 3.2.45] 하류사면 전체에 차수매트 설치시 지속적인 월류 전경 95
[그림 3.2.46] 하류사면 전체에 차수매트 설치시 월류에 의한 물의 침투 전경 95
[그림 3.2.47] 하류사면 전체에 차수매트 설치시 지속적인 월류에 따른 제체 전경 96
[그림 3.2.48] 하류사면 전체에 차수매트 설치시 월류 시험 후 최종 제체 전경 96
[그림 3.3.1] 지지대 99
[그림 3.3.2] 지지봉 100
[그림 3.3.3] 지지봉 이탈 방지캡 100
[그림 3.3.4] 개발된 차수 구조 설치 단면 101
[그림 3.3.5] 제방의 단면도 103
[그림 3.3.6] 차수 구조의 연결 104
[그림 3.3.7] 차수 구조의 설치 단면 일례 105
[그림 3.3.8] 제방에서 차수 구조의 설치 단면 105
[그림 3.3.9] 차수매트 개폐장치의 사시도 109
[그림 3.3.10] 차수매트 개폐장치의 측면도 110
[그림 3.3.11] 차수매트를 걷은 상태의 측면도 111
[그림 3.3.12] 차수매트를 덮은 상태의 사시도 112
[그림 3.3.13] 차수매트를 덮은 상태의 측면도 112
[그림 3.3.14] 차수매트 개폐장치의 모터 113
초록보기 더보기
I. 제목
차수매트를 이용한 저수지 월류시 제체보호기법 개발
II. 연구개발의 목적 및 필요성
■ 우리나라 저수지 중 87.9%가 노후가 심하거나 내구성이 취약한 것으로 알려져 있으며, 소모 저수지의 98.3%가 흙댐 구조로서 홍수 발생시 월류에 의한 제체 붕괴 위험성이 높고, 흙댐 구조의 80%이상이 여수토를 이용한 자연월류에 의한 홍수조절방식을 채택하고 있다.
■ 최근에는 기후 이변에 의한 국지성 집중호우로 월류에 의한 저수지 붕괴위험성이 크게 증대하고 있으며, 월류시 제체 붕괴로 의한 하류지역의 재산 및 인명 피해 규모가 크고, 자연재해복구에 따른 경제적 및 사회적 손실이 크게 증가하고 있다.
■ 따라서, 집중호우에 의한 월류시 흙댐 구조의 저수지에 대한 제체보호공법 개발이 시급히 요구되어지며, 차수매트를 이용한 저수지 월류시 제체보호공법 개발시 자연 재해저감에 크게 기여할 수 있을 것이다.
III. 연구개발의 내용 및 범위
■ 댐 및 저수지의 월류대책공법 자료 수집 및 분석
ㆍ 국내·외 댐 및 저수지의 월류대책공법 자료 수집 및 분석
ㆍ 댐 붕괴 원인 및 붕괴 사례 조사 및 분석
■ 수리모형에 의한 월류시 제체거동 실험
ㆍ 수리모형실험에 따른 대상댐 선정 및 모형 제작
ㆍ 댐 모형 축조, 계측 및 월류 실험
■ 차수매트 설치에 따른 월류시 제체거동 특성 분석
ㆍ 차수매트 포설 범위 및 설치단계에 따른 제체거동 분석
ㆍ 차수매트 설치에 따른 제체에서 물의 침투 특성 분석
■ 월류시 제체 보호를 위한 제품 개발
ㆍ 차수 구조를 위한 지지대 및 지지봉 개발
ㆍ 지지대의 월류시 수압저항 조건 검토
IV. 연구개발결과
■ 국내·외 댐 붕괴 원인 및 사례 제시
■ 수리모형실험을 위한 댐모형 제작
■ 차수매트 포설 범위에 따른 월류시 제체 붕괴 형상
■ 차수매트 포설 범위에 따른 월류시 제체거동
■ 월류시 제체보호를 위한 차수 구조 형성을 위한 제품 개발
■ 차수매트 개폐장치 개발
■ 월류시 제체보호를 위한 기술 관련 특허 출원(2건)
V. 연구개발결과의 활용계획
■ 월류시 제체보호를 위한 기술 관련 특허 등록
■ 댐 및 저수지의 월류시 제체보호공법으로 활용
■ 월류시 제체보호를 위한 차수 구조 제품의 기술이전
■ 차수매트 개폐장치의 기술이전
■ 개발된 차수 구조의 현장 적용에 의한 자연재해저감 기술 확보
■ 하천 호안 및 제방의 제체보호공법으로 확대 적용
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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