농업용 저수지의 월류방지를 위한 L형 옹벽 구조물의 설계구조 적합성 및 수위별 침투특성 평가

• 영문명: Evaluation of Structural Suitability and Seepage Characteristics of L-Type Retaining Wall to Prevent Overtopping in Agricultural Reservoirs
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 한지상(Jisang Han) 이영학(Younghak Lee) 김철한(Cheolhan Kim) 윤보라(Bora Yoon) 이달원(Dalwon Lee)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』25권 4호, 137~148쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.08.30

국문 초록

최근 10년간 농업용 저수지는 월류에 의한 붕괴 사고가 증가하고 있으며, 사고는 노후 저수지를 중심으로 발생하고 있다. 본 연구는 이를 방지할 수 있는 L형 옹벽을 댐마루에 설계하고, 구조물의 매설심도 및 상류 수위 변화에 따른 침투 및 변형 거동을 대형 실내 모형 실험으로 평가하였다. 구조물의 매설심도는 댐마루로부터 G.L -3 cm 조건과 G.L -7 cm 조건이며, 홍수위, 댐마루수위, 월류수위 하에서 실험이 수행되었다. 수위변화에 따른 관찰 결과는 두 가지 매설심도 모두 월류수위 조건에서 댐마루-구조물 접촉부에서 포화영역이 증가되어 잠재적 위험요소를 유발할 수 있는 조건으로 나타났다. 그러나, 월류수위가 지속되는 동안에도 누수와 변형이 관찰되지 않아, 극한상황에서 붕괴를 방지할 수 있다는 점에서 L형 월류방지구조물의 설계구조가 실증성이 있는 것으로 평가되었다. 매설심도에 따른 공극수압 결과는 모든 Case에서 유사한 거동을 나타내어 매설심도보다 수위변화를 보다 우선적으로 반영할 필요성을 나타내었다. 댐체 내 배수기능은 월류수위가 지속되어도 침투수가 댐체 내 필터를 통해 비탈끝으로 안정적으로 배수되어 댐체가 받는 수압 분산에 효과가 있는 것으로 분석되었다. 수직변위와 수평변위는 모든 Case에서 댐마루 상태 기준치 대비 현저히 낮아 전도 가능성은 낮은 것으로 평가되었고, 극한상황에서 발생하는 월류붕괴에 충분한 실증성을 가진 것으로 분석되었다. 전체적으로, 구조물의 매설심도 조건과 월류수위를 기준으로 한 실험결과는 잠재적 누수구간인 댐체와 구조물의 경계부가 철저하게 관리된다면 농업용 저수지의 월류붕괴를 방지하는데 활용 가능한 잠재적 대안으로 기대된다.

영문 초록

Aging agricultural reservoirs are prone to increasing number of failures due to their overtopping. In this study, an L-type retaining wall was designed on a dam crest, and large-scale indoor model experiments were conducted to evaluate the seepage and deformation behavior as a function of buried depth and water-level variation. Experiments were conducted considering two buried depths, G.L -3 cm and G.L -7 cm from the dam crest, and three water levels, flood level, dam crest level, and overtopping level. Under both the buried depths, the saturated zone at the contact area between the dam crest and structure increased under the overtopping level condition, indicating potential risks. However, no seepage or deformation was observed, suggesting that the structure could effectively prevent failure. The pore water pressure exhibited similar behavior under both the buried depths, indicating that drainage through the filter was effective in dissipating the pressure. The horizontal and vertical displacements were significantly lower than the standard thresholds for the dam crest condition, suggesting that if the interface between the dam body and structure is properly managed, the results of this experiment may serve as a potential alternative solution to prevent overtopping-induced failures.

목차

1. 서 론

2. 재료 및 방법

3. 결과 및 고찰

4. 결 론

References

키워드

L형 옹벽 월류방지구조물 매설심도 수위변화 농업용 저수지 L-type Retaining Wall Overtopping Prevention Structure Buried Depth Water Level Variation Agricultural Reservoir