댐 및 제방의 붕괴원인 및 사례

소개글

댐 및 제방의 붕괴원인 및 사례에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론
2. 댐 및 제방붕괴의 발생원인
3. 댐 및 제방 붕괴의 위험도
4. 댐 및 제방 붕괴의 양상
(1) Fill 댐
① 일반사항
② 붕괴양상
③ 붕괴부의 특성
(2) Concrete 댐
① 일반사항
② 붕괴양상
③ 붕괴부의 특성
5. 댐 붕괴의 사례
6. 댐 및 제방붕괴에 따른 홍수범람 해석
7. 결론
8. 참고문헌

본문내용

이 터널은 제체 상부로 발전되면서 접합부로 만곡침식도량을 형성시켰다. 오전 11시경에는 제체 상류사면 부근의 저수지에 소용돌이가 발견되었으며, 11시 30분경에 댐 정상부근의 하류 사면에 침식도량의 전면이 확대되면서 조그만 함략공이 발생되었고, 이후 잠깐뒤인 11시 57분경에 댐 정상이 붕괴되었다.
⑤ 사고원인
Teton댐 지점의 화산암반은 매우 투수성이 강하여 적당한 것에서부터 아주 심하게 죠인트된 부분이 있었으므로 이 죠인트부에 효과적으로 그라우트된 부분을 제외하고는 모든 방향으로 거의 동등한 양의 물이 자유롭게 이동되었다. 그리하여 저수지 잠수시에 물은 댐 기초부로 급속히 이동되게 되었으며, 우안 접합부 key trench 의 상,하류 사면에 물이 유입, 유출될 수 있는 잠재적인 수로가 형성되면서 open joint가 발생되었다. core 와 key trench 부의 채움재료로 이용된 비소성에서 약간 소성측의 풍화토전된 점토질 실트는 매우 침식성이 강하였고, 조사위원회는 접합부에서 심하게 죠인트된 암반부근에 위와 같은 재료의 이용이 파괴 원인의 주요소로 작용하였다고 판단하였다.
⑥ 사고의 영향
노출된 암반은 거의 전체적으로 원 화산암이었지만 이들은 15m 이상 두께의 비사(aeolian sediment)층에 의해 협곡측면에 덮여 있었다. 댐 지점에서 Teton 협곡의 양측은 여러번 밀착되어진 제3기말의 밀착된 응회암으로 구성되었으며,약 30m 깊이의 충적토가 협곡수로에 퇴적되어 있었다. 또 key trench wall로부터 상류측 약 30m 지점의 균열부는 그 끝이 보이지 않을 정도로 가늘고 길게 변위되어 있었다.
⑦ 교훈 및 대책
Key trench 지부에서 arching 현상으로 인한 수압이 불투수성 재료의 측면응력과 성토 재료의 인장강도의 합을 초과할 만큼 상당히 컸음을 보여 주었는데, 이것은 수암할열(hydraulic fracturing)에 의한 균열현상이 이론적으로 가능하였다는 것을 보여주고 있다.
<그림 4> Teton댐의 붕괴
6. 댐 및 제방붕괴에 따른 홍수범람 해석
극한홍수에 따른 댐 붕괴 해석은 공학자들에 있어 중요한 의미를 가진다. 사실, 댐 건설에 대한 새로운 프로젝트들이 안정성과 환경적인 이유로 인해 그 건설이 연기될 수 있다. 설계단계에서 검토될 수 있는 댐 파괴류 분석은 여수로 설계 유량을 최적화시키고, 차후에 발생할지도 모르는 극한홍수에 따른 사전대비책을 마련한다는 면에서 의의가 크다. 특히 댐 하류부에 위치하여 위험성을 가질 수 있는 원자력 발전소와 같은 시설물은 댐 파괴에 따른 최대 수위에 대해 충분히 안전하도록 설계되어야 한다.
극한홍수에 따른 홍수터 관리를 위해서는 잠재적인 위험 요인이 될 수 있는 상류 댐 및 하천제방의 붕괴에 따른 예비책을 마련하여야 하므로 그에 상응하는 정책을 수립하여야 할 것이다. 이러한 정책들의 효율적인 추진을 위해서는 댐 파괴류 분석에 의해 준비된 홍수위험지역의 사전제시에 기초를 두고 있어야 한다. 수리학적인 모의 측면에서 볼 때, 댐 파괴류는 다음과 같은 이유들로 인해 강우-유출이나 통상적인 홍수에 따른 댐 방류에 의한 흐름과 구분되고, 해석상의 어려움이 상존하므로, 이를 극복하기 위한 해석 알고리즘의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.
① 매우 큰 첨두유량과 수위의 발생
② 소용돌이와 파상의 도수현상 발생
③ 사행의 소용돌이파와 매우 불규칙한 수표면을 포함해서, 홍수터에서 강한 2차원 적인 효과를 나타내는 제방에서의 빠르고 격렬한 흐름
④ 마른하도상에서의 홍수류의 전파
⑤ 댐 붕괴에 따른 토석류 뿐만 아니라 저수지나 계속에서의 하상 토사의 비정상적 인 이송흐름
⑥ 매우 불규칙한 하도단면을 따라 유하하면서 연속적이고 번갈아 발생하는 상류와 사류의 천이 흐름(mixed flow)
⑦ 각 지류에서 뿐만 아니라 내부에 위치한 댐에서의 경계조건, 그리고 본류 하류 단에서의 강한 역학적 효과에 따른 실제상황 예측의 어려움
⑧ 실제 사례연구에 의해 수리학적인 모의에 있어 보정과 검증의 어려움
7. 결론
공학적인 면에서 댐 및 제방 붕괴에 따른 비상사태와 위기에 대한 대처방안은 매우 중요하다. 댐 여수로 방류능력의 부족은 댐의 파손이나 붕괴에 직결되며, 대부분 인명피해와 재산피해가 동반될 수 있다. 따라서 댐의 정밀안전진단에 있어서 이에 대한 검토는 필수적이라 할 수 있다. 또한 환경에 대한 영향과 사회-경제적 중요성을 평가하기 위해서 댐 붕괴로 인한 홍수 특성의 평가와 예측이 필요한 시점이다.
댐의 시공이전에 댐의 수리, 수문학적 파괴확률을 추정하기 위한 댐의 위험도 분석을 통해 댐의 형식 및 특성에 따라 예측가능한 파괴 원인들을 해석하고 그에 따른 해결책을 준비하는 것이 가장 중요하지 않을까 싶다.
그리고 위험도 해석에 앞서 기존 국내·외 댐 위험도 분석 절차 및 해석방법에 대한 조사 및 검토를 통하여 실제 해당댐 위험도 해석시 신뢰성 있는 분석기법을 정립하고 이러한 일련의 연구들을 통하여 댐의 파괴에 대한 원인분석과 해결에 대해 종합적인 방안을 마련하고 앞으로 설치되는 댐 저수지에 적용시킬 수 있어야 할 것이다.
8. 참고문헌
-
http://www.stanford.edu/~meehan/la/baldwin.htm
- http://www.stanford.edu/~meehan/la/pubs/pubbaldw.pdf
- http://www.cn.co.kr/data/fm173-01/Fm173-01.asp
#댐공사
- http://www.usbr.gov/pn/about/Teton.html
- http://www.eng.uab.edu/cee/faculty/ndelatte/case_studies_project/Teton%20D am.htm
-
http://www.idahoptv.org/outdoors/shows/bofr/teton/andrus.html
- http://www.ida.net/users/elaine/idgenweb/flood.htm
- http://www.idwr.state.id.us/water/stream_dam/dams/Dworshak.htm
- http://www.kowaco.or.kr/

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