표제지
Abstract
목차
Notations 11
제1장 서론 21
1.1. 연구배경 및 목적 21
1.2. 연구 동향 24
1.3. 연구 내용 및 방법 28
제2장 이론적 배경 29
2.1. 감압정 공법의 개념 29
2.2. 감압정 적용의 역사 33
2.3. 설계 기준 36
2.3.1. 기준 개요 36
2.3.2. 일반사항 36
2.3.3. 유효 우물관통 45
2.3.4. 안전율 47
2.3.5. 무한 및 유한 감압정 시스템 47
2.3.6. 불투수성 상부층을 갖는 완전 관통 감압정의 무한선 수위저하 48
2.3.7. 불투수성 상부층을 갖는 부분 관통 감압정의 무한선 수위저하 51
2.3.8. 반투수성 상부층을 갖는 감압정의 무한선 수위저하 54
2.3.9. 감압정의 유한선 수위저하 59
2.4. 감압정의 확대 적용을 위한 향후 방향 62
제3장 미얀마 대상지의 감압정 사례 분석 및 고찰 63
3.1. 분석의 개요 63
3.2. 말레나따웅 댐 제원 63
3.3. 댐의 기초지반 침투 현황 64
3.4. 감압정 설치 현황 및 침투량 조사 65
3.5. 누수 구간의 감압정 시스템 분석 69
3.5.1. 분석 조건 69
3.5.2. 분석 방법 72
3.5.3. 분석 및 고찰 76
3.6. 대상지 기 설치 감압정의 성능 평가 84
3.7. 미얀마 대상지 감압정 사례에 대한 분석 결론 86
제4장 이론해석에 의한 감압정의 효과 분석 89
4.1. 개요 89
4.2. 분석 조건 90
4.3. 분석 방법 93
4.4. 분석 및 고찰 96
4.4.1. 감압정의 직경, 관통율 및 유량 관계 97
4.4.2. 감압정의 직경, 관통율별 유량비 관계 98
4.4.3. 감압정 위치에서 직경, 관통율 및 수두 관계 99
4.4.4. 감압정 중간점에서 직경, 관통율 및 수두 관계 100
4.4.5. 감압정의 직경, 관통율 및 간격 관계 101
4.4.6. 투수계수 변화와 감압정의 유량, 간격 관계 102
4.4.7. 지층두께와 감압정의 유량, 간격 관계 105
4.5. 이론해석에 의한 분석 결론 108
제5장 3차원 수치해석을 통한 감압정의 분석 111
5.1. 수치해석 모델 111
5.2. 3차원 수치해석 조건 113
5.3. 3차원 수치해석 방법 117
5.4. 분석 및 고찰 119
5.4.1. 간극수압의 변화 119
5.4.2. 동수경사의 변화 134
5.4.3. 파이핑 안전율의 변화 143
5.5. 3차원 수치해석에 의한 분석 결론 147
제6장 요약 및 결론 151
참고문헌 153
요약 159
표 3.1. 감압정 설치 현황(KRC, 2021) 66
표 3.2. 현장실측 감압정의 유량(KRC, 2021) 67
표 3.3. 댐 위치에서 기초지반 성상과 구조(KRC, 2021) 70
표 3.4. 분석 조건 70
표 3.5. 분석 Case 71
표 3.6. 감압정 분석 결과 76
표 4.1. 분석 조건 92
표 4.2. 해석 Case 92
표 4.3. 직경, 관통율 변화에 따른 분석결과 96
표 4.4. 투수계수, 관통율 변화에 따른 분석결과 96
표 4.5. 지층두께 변화에 따른 분석결과 97
표 5.1. 수치해석 조건 115
표 5.2. 해석 Case 116
표 5.3. 직경-간격에 따른 종단방향 평균 간극수압(P2, M.H.W.L) 132
그림 1.1. 감압정 직경, 간격, 관통율, 간극수압 관계(Kanji Yanai, 1960) 25
그림 2.1. 감압정 모식도 29
그림 2.2. 감압정과 부속장치(USBR, 1987) 32
그림 2.3. 감압정의 설계(USACE, 1993) 38
그림 2.4. 無 감압정 조건의 하류 반투수성 상부층에 대한 유량과 압력수두의 계산(USACE, 1993) 39
그림 2.5. 감압정 필터의 설계기준(USACE, 1992) 41
그림 2.6. 감압정의 유효 우물반경 42
그림 2.7. 감압정에서 수리 수두 손실 45
그림 2.8. 침투의 무한선 소스로부터 완전 관통 감압정의 무한선으로의 흐름 49
그림 2.9. 감압정 시스템의 설계를 위한 계산도표(USACE, 1956) 53
그림 2.10. 감압정의 유한선을 따르는 압력감소의 변화(USACE, 1963) 60
그림 2.11. 무한 우물선에서 우물사이 중간수두에 대한 유한 우물선의 중심에서 우물사이 중간수두의 비율(USACE, 1993) 61
그림 3.1. 말레나따웅 댐의 침투 Zone 위치와 사진(KRC, 2021) 65
그림 3.2. 감압정 설치 위치도(KRC, 2021) 66
그림 3.3. 감압정 유량별 개소수(KRC, 2021) 68
그림 3.4. 분석 단면 69
그림 3.5. 유효우물관통율(P) 결정을 위한 절차 73
그림 3.6. 감압정 이론해석의 흐름도 75
그림 3.7. 직경-유량-관통율 관계 77
그림 3.8. 직경별 관통율 100% 대비 유량비 관계 78
그림 3.9. 직경-관통율-적정간격 관계 79
그림 3.10. 관통율-직경-간격 관계 80
그림 3.11. 투수층 두께/간격(D/a)-관통율-유량 관계 81
그림 3.12. 간격/반경(a/rw)-관통율-유량 관계[이미지참조] 82
그림 3.13. 직경-관통율-감압정 위치의 수두 관계 83
그림 3.14. 직경-관통율-중간점 위치의 수두 관계 83
그림 3.15. 직경-유량 회귀식 84
그림 4.1. 분석 단면 91
그림 4.2. 침투수압에 대한 감압정 분석 모식도 93
그림 4.3. 감압정의 직경-관통율-유량 관계 98
그림 4.4. 감압정의 직경-관통율별 유량비 관계 99
그림 4.5. 감압정 위치에서 직경-관통율-수두 관계 100
그림 4.6. 감압정 중간점에서 직경-관통율-수두 관계 101
그림 4.7. 감압정의 직경-관통율-간격 관계 102
그림 4.8. 투수계수-관통율-유량 관계 103
그림 4.9. 투수계수-유량비 관계 103
그림 4.10. 투수계수-수두 관계 104
그림 4.11. 투수계수-간격 관계 105
그림 4.12. 지층두께-유량 관계 105
그림 4.13. 지층두께-유량비 관계 106
그림 4.14. 지층두께-수두 관계 106
그림 4.15. 지층두께-간격 관계 107
그림 5.1. 해석단면 115
그림 5.2. 수치해석 모델링 117
그림 5.3. 간극수압 수치해석 결과(예시) 119
그림 5.4. 하류사면 종방향 간극수압(P1, N.H.W.L) 121
그림 5.5. 하류사면 토우 하층부 간극수압(P1, N.H.W.L) 122
그림 5.6. 하류사면 토우 하층부 간극수압 감소비(P1, M.H.W.L) 124
그림 5.7. 감압정 간격과 중간점에서 간극수압 감소비(저하율) 125
그림 5.8. 관통율-간극수압/감소비(D=0.2m, a=10m, P1, N.H.W.L) 127
그림 5.9. 관통율(관입도)과 중간점에서 간극수압 감소비(저하율) 127
그림 5.10. 저수지 수위-간극수압(D=0.2m, a=0m, P1) 128
그림 5.11. 제방 중앙부 간극수압(P2, N.H.W.L) 130
그림 5.12. 제방 중앙부 간극수압 감소비(P2, N.H.W.L) 131
그림 5.13. 제방 중앙부 종단방향 간극수압(P2, N.H.W.L) 133
그림 5.14. 동수경사 수치해석 결과(예시) 134
그림 5.15. 하류사면 종방향 동수경사(P1, N.H.W.L.) 136
그림 5.16. 하류사면 토우 하층부 동수경사(P1, N.H.W.L.) 137
그림 5.17. 하류사면 토우 하층부 동수경사 감소비(P1, N.H.W.L.) 139
그림 5.18. 관통율-동수경사 관계(D=0.2m, a=10m, P1, N.H.W.L..) 141
그림 5.19. 수위-동수경사 관계(D=0.2m, a=10m, 관통율100%, P1) 142
그림 5.20. 직경, 간격별 하류사면 종단방향 파이핑안전율 변화(P1, N.H.W.L) 145
그림 5.21. 관통율-종단방향 파이핑안전율 증가비(P1, N.H.W.L, 관통율 25, 50, 75, 100%, D=0.2m, a=10m) 145
그림 5.22. 수위-종단방향 파이핑안전율 증가비(P1, 홍수위, 상시만수위, 저수위, D=0.2m, a=10m) 146