신뢰성 있는 수문자료의 획득은 효율적인 물 관리를 위한 가장 기본적인 조건인 동시에 가장 필수적인 조건이다. 특히 최근 이상기후의 영향으로 빈번하게 발생하고 있는 도시홍수에 대응하기 위한 경보체계 등을 구축하는데 있어 사용자가 관측하고자 하는 임의 지점에서 유황자료의 획득은 매우 중요하다. 지속적인 하천정비 사업을 통해 외수범람에 의한 홍수 발생빈도는 점차 낮아지고 있지만, 하수관거의 노후화, 관리 소홀 등의 원인으로 내수배제가 원활하지 못해서 발생하는 내수침수로 인한 도시홍수는 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 도시홍수 저감을 위해서는 도시배수시스템에 대한 지속적인 관리와 현황파악이 필수적이다. 본 연구에서는 CDMA(Code Division Multiple Access) 무선통신기술과 Bluetooth 근거리 무선통신기술을 사용하여 전문적인 지식이 없는 사용자라도 누구나 언제, 어디서든 도시배수시스템의 임의의 지점에서 유황을 파악하고, 배수관망에서는 유황 관측과 동시에 유출 경로 추적이 가능한 도시배수관망 유속측정 시스템의 개발을 목표로 하였다. 도시배수관망 유속측정 시스템은 세 단계로 구성되어 운영된다. 첫 번째 단계에서 ubiquitous floater를 사용하여 획득한 유황 정보를 서버로 전송하면, 두 번째 단계에서 서버 컴퓨터를 통해 도시 배수시스템의 현황을 판단하고, 마지막 단계에서 정보를 GUI(Graphic User Interface)를 통해 사용자에게 제공하게 된다. 개발된 도시배수관망 유속측정 시스템을 경기도 수원의 원천천에 위치한 배수관망에 적용하여 현장 실험한 결과, 도시 배수관리를 위해 필요한 정보들을 실시간으로 획득하고 관리할 수 있었다.
이 논문은 2006년 집중호우로 인하여 발생한 강원지역의 도로시설물 피해 원인 및 대책에 대하여 기술하였다. 최근 집중호우로 인하여 산악지형에 위치한 도로는 계곡하천의 급류와 계곡 상류지역에서 발생한 토석류 등에 의하여 유실 및 붕괴가 발생하고 있다. 피해의 주요 원인은 계곡부의 산지하천의 급류에 의한 만곡부 및 수충부의 침식과 토석류 및 부유목 등에 의한 횡단배수암거의 통수능 부족 등이다. 따라서, 산악지형의 도로시설물에 대하여 주요 원인에 대하여 도로 배수시설물의 확대 및 토석류 대책 등이 필요하다.
A depot encircled with contact oxidation canal has been developed to improve water qualityr. The depot is aimed to settle suspended solid in the flow. The oxidation canal is to contact the pollutants and oxygen in the surface of gravel filter to purify the water. The deposit of the pollutant in the depot is released by the drainage culvert located at the bottom of it. Aeration nozzle is installed to supply enough oxygen to the gravel filter layers in the bottom of the detent the flow and improve oxidation efficiency. From the experiment it is founded that 91% of SS, 39% of TN, 63% of TP and 77% of COD were removed in the system. The treatment efficiency of total nitrogen is rather lower than any other components, however, it would be higher when some floating vegetation is added in the primary clarifier. The depot and oxidation canal system would be useful to purify the flows in the mouth of the reservoirs or at the outlet of the drainage canal.
Tunnels are generally constructed below the ground water table, which produces a long-term interaction between the tunnel lining and the surrounding geo-materials. Thus, in conjunction with tunnel design, the presence of water may require a number of considerations such as: leakage and water load. It has been reported that deterioration of a drainage system of tunnels is one of the main factors governing the long-term hydraulic and structural lining-ground interaction. Therefore, the design procedure of an underwater tunnel should address any detrimental effects associated with this interaction. In this paper an attempt to identify the coupled structural and hydraulic interaction between the lining and the ground was made using a numerical method. A main concern was given to local hindrance of flow into tunnels. Six cases of local deterioration of a drainage system were considered to investigate the effects of deterioration on tunnels. It is revealed that hindrance of flow increased pore-water pressure on the deteriorated areas, and caused detrimental effects on the lining structures. The analysis results were compared with those from fully permeable and impermeable linings.
본 연구의 목적은 논의 중간 낙수 기간 동안 미꾸라지의 이동 특성을 살펴보는 것이다. 실험 결과, 미꾸라지는 중간 낙수 초기에는 배수로 쪽으로 수로가 형성되어 둠벙보다는 배수로 쪽으로 이동하는 경향이 있었다. 전체 표지한 미꾸라지 중 약 3.0%가 배수초기에 배수로를 통해 농업용 배수로로 이동한 것으로 나타났다. 중간 낙수가 완료되어 논에 물이 없는 시기에는 전체 표지 미꾸라지 중 5.0%의 미꾸라지가 둠벙으로 이동하여, 중간 낙수기간 동안 둠벙을 피난처로 이용한다는 것을 알 수 있었다. 실험기간동안 표식한 미꾸라지 중 논 바닥을 파고들어 가는 것은 채집되지 않았다. 둠벙이 있는 논에서는 바닥을 파고 들어가기보다는 둠벙으로 이동하는 것을 선호한 것인지 아니면 표식에 의한 스트레스로 바닥을 파고들어갈 힘이 부족했던 것인지에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다. 둠벙과 논에서 채집한 미꾸라지의 소화관 내용물을 분석한 결과, 둠벙에서는 동물성 먹이가 86.1%, 식물성 먹이가 13.9%를 차지하여 동물성 먹이가 매우 우세하였다. 둠벙에서 채집된 미꾸라지 중 90% 이상이 먹이를 섭식하고 있었으며 10% 정도가 공복상태를 보이고 있어 표식 후 방류한 미꾸라지가 둠벙에서 정상적인 섭식 활동을 한 것으로 사료된다. 반면 논에서 채집된 미꾸라지는 모든 개체가 공복 상태를 보이고 있어 섭식활동에 장애를 받은 것으로 나타났다.
일반적으로 도심지에서의 유출은 도로 노면을 따라 유출되어 빗물받이를 통해 우수관거로 배수된다. 따라서 적절한 도로 배수능력의 평가는 도로와 빗물받이 뿐만 아니라 우수관거의 설계에서도 필수적이다. 하지만 도시 도로부의 지형학적 및 수리학적 조건을 반영한 흐름해석 방안에 대한 명확한 기준이 제시되어 있지 못한 실정이다. 그러므로 기존에 적용되던 흐름해석 모형(등류/ 부등류) 및 도달시간 산정방법 (임계/고정)을 분석하여 최적의 도로의 흐름해석 방안이 제시되어야 한다. 본 연구에서는 도로 표면 흐름해석을 위한 알고리즘을 개발하고 등류와 부등류 흐름해석 모형 및 도달시간 산정방법을 매개변수로 적용한 수치적 분석을 수행하여 다양한 도로조건에서의 강우 유출특성을 모의하였다. 도로조건은 국내의 설계기준을 고려하여 2차선 도로의 폭 (6 m)과 경사 (도로 종경사 1 - 10%, 도로 노면경사 2% 및 측구 횡경사 2 - 10%)가 고려되었다. 또한, 도로 표면의 흐름은 노면경사를 따라 측구에서 차집되어 하류부의 빗물받이를 통해 배수되도록 하였으며, 측구의 폭은 0.5 m로 선정하였다. 모의 결과 도로의 유출특성은 도로 경사 조건에 따라 민감하게 변화하였으며, 부등류 해석모형이 도로의 하류부로 강우가 차집되며 변화하는 측구부에서의 유출특성을 반영하여 등류 흐름해석 모형에 비해 최대 23.66%, 평균 11.80% 긴 도달시간과 최대 9.50%, 평균 4.73% 작은 도로 표면 총 유출량을 나타냈다. 따라서, 우수 유출량을 산정하기 위하여 도달시간을 강우의 지속시간으로 반영하는 임계지속시간을 적용한 부등류 흐름해석을 수행하는 것이 적합하다고 판단되었다. 개발된 알고리즘은 다양한 흐름해석 기법을 통합하여 도로 노면에서의 유출특성을 정밀하게 모의하고 있으므로 도로의 배수 설계에 활용이 가능할 것으로 기대된다.
배수재가 설치된 연약지반의 현장거동은 3차원적인 특성을 나타낸다. 그러므로 보다 효율적인 2차원 평면변형률 수치모델을 이용하여 적절하게 해석하기 위해서는 현장지반의 3차원적인 흐름특성을 평면변형률 모델의 층류흐름으로 전환할 필요성이 있다. 본 논문에서는 배수재가 설치된 연약지반의 3차원적인 거동특성을 고려하기 위하여 등가의 효과적인 모델방법이 유한요소법에 적용되었다. 2차원 등가모델은 등가투수계수와 배수재의 강성토를 고려한 등가폭을 가진다. 제안된 등가모델을 검증하기 위하여 ABAQUS 프로그램을 이용한 3차원 압밀해석을 수행하였으며, 3차원 해석결과와 2차원 해석결과를 비교하였다. 제안된 등가모델을 적용한 2차원 평면변형률 수치해석방법은 현장지반의 3차원적인 거동특성을 비교적 정확히 예측할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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