필댐의 안정성 해석에 있어서 누수와 내부침식은 매우 중요한 평가의 한 부분이다 연구대상 지역의 필댐은 내부침식으로 추정되는 댐 상부의 공동발생 및 과대 누수량으로 문제가 발생하여, CGS(compaction grouting system)으로 보강공사를 수행하였으며, 본 보강방법은 주입재료 및 주입압력이 중요한 변수로 작용을 한다. 본 연구에서는 CGS 보강이 필댐의 안정성에 미치는 영향을 CGS보강 전후에 지구물리탐사를 수행하여 해석하였다. 본 조사에 적용된 방법에는 전기비저항탐사, 탄성파 굴절법탐사, GPR탐사, HFMT탐사 등이 적용되었다. 조사결과 CGS 보강으로 댐의 전제척인 거동에 많은 영향을 준 것으로 나타났으며, 주입압력이 과대하여 댐 중심코아에 많은 변위가 발생된 것을 확인할 수 있었다.
전통적인 토질역학 강좌에서 댐의 침투 문제를 다루는 경우에는 아직까지도 대부분 균질형 흙댐(homogeneous earth dam)을 사례로 이용하고 있고, 국내 토목공학적 현실에서도 대부분의 기술자들에 있어 일반적인 댐의 범례로 사력댐 내지는 큰크리트댐 정도만을 기술하는 경우가 보편적이다. (중략)
본 연구에서는 복합 zone을 가진 rockfill dam성토 재료의 강도정수들과 core zone에서의 간극 수압의 불확정성을 고려할 수 있도록, 성토 재료의 공간적인 변화의 불확실성, 시료수의 제한에 의 한 불확정성에 실험실 결과와 현장 결과와의 차이에 따른 model 오차의 영향을 고려한 종합적인 설계변수들의 불확정성을 규명하였으며 core zone의 간극수압과 rockfill zone의 내부 마찰각을 bayeg 이론을 이용하여 불확정성을 Updating할 수 있는 방법을 제시하였다. 사면 안정 해석에서 시공직후 상, 하류, 만수위 상, 하류 수위, 급강하 시의 2차원 사면안정해석 과 end effect 영향을 고려한 3차원사면 안정해석을 하였다. 본 목적을 위하여 복합 zone을 가진 rockfill dam의 사면 안정해석에서 end effect의 영향을 고려한 3차원 사면안정해석 Program인 "ESTABL"을 개발하였으며, 파괴 사면의 강도정수와 간극수압의 변동계수를 구하는 프로그램 "COV", 복합 zone사면 안전율의 변동계수를 구하는 프로그램 "PCOV"을 개발하였다. 사면안정해석 결과 3차원안전율이 2차원안전율보다 약 200A정도 크게 나타나므로 end restraint 효과가 상당히 큼을 알 수 있다. 3차원사면안정은 근본적으로 system reliability 문제이 므로 안전율의 평균간보다 그 불확정성이 더 큰 영향을 미침을 보여준다. 또한 기초설계 치로 설계 를 마친후 시공중 혹은 추가로 각종 계측치가 있을 때 updating 이론을 이용하여 신뢰도를 증가시 킬 수 있음을 보여주며 강도계수의 변화에 의한 파괴확률의 변화는 점착력의 불확정성이 내부마찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.
전기비저항 탐사법은 저수지 누수 구간의 탐지를 위한 효과적인 물리탐사법으로 저수지 안전진단을 위해 널리 사용되어 왔다. 저수지에서 수행되는 대부분의 전기비저항 탐사는 현장자료획득의 편의성을 고려하여 제체에 평행한 측선에 대한 2차원 탐사가 주로 적용되고 있다. 그러나 저수지는 3차원 구조를 갖기 때문에 2차원 가정에 위배되며, 2차원 해석 결과는 3차원 효과에 의한 왜곡을 피할 수 없다. 또한 2차원 탐사는 전기비저항의 2차원 단면만을 제공하므로 저수지의 3차원 구조에 대한 해석이 어려우며, 3차원적 누수 경로의 파악이 불가능하다. 이 연구에서는 저수지에서 3차원 전기비저항 탐사를 실시하고, 그 해석 결과를 2차원 탐사와 비교 분석하여 2차원 탐사의 한계 및 3차원 탐사의 장점을 제시하였다. 3차원 탐사는 2차원 탐사에 비하여 보다 정밀하게 저수지 상태 및 누수 경로에 대한 3차원적 정보를 제공해 주는 것으로 확인되었다. 따라서 3차원 탐사는 보다 정확한 저수지 안전진단을 위하여 적극 확대되어야 할 것으로 판단된다.
안동댐과 임하댐 유입수의 탁도 및 부유고형물의 농도변화는 서로 유사한 경향을 보이며, 강우강도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 탁도 및 부유고형물의 농도는 임하댐유역이 안동댐 유역에 비해 높으며, 임하댐 유역에서는 반변천 유역이 용전천 유역보다 높게 나타난다. 강우로 인한 탁도 발생 후 시간에 따른 입도분포와 구성광물은 안동댐과 임하댐 모두 큰 차이가 나타나지 않는다. X-선회절분석 결과 탁도유발물질의 구성광물은 버미큘라이트, 일라이트, 카올리나이트, 석영, 사장석으로 안동댐과 임하댐의 광물 조성은 유사하지만 각 광물의 함량은 차이가 난다.
본 연구에서는 기존댐 재개발에 따른 댐 재개발 최적 규모 선택을 위한 방법론을 제시하고자 한다. 최적규모의 분석을 위한 과정은 다음과 같다. 강우량은 비동질성 Markov 모형으로 모의 발생하여 비교적 실제 구조에 가깝도록 설계된 토양함수 모형(Sacramento Soil Moisture Accounting Model, SAC-SMA)과 HEC-1의 Kinematic wave 하도추적 모형을 결합하여 만든 미 기상국의 NWS-PC 모형을 이용하여 유입량으로 변환하였다. 유입량은 저수지 모의운영을 통하여 저수지의규모를 결정하였다. 괴산댐을 대상으로 Hashimoto등 (1982)이 제시한 신뢰성 기준을 바탕으로 재개발 적정규모에 대한 신뢰성 분석을 실시하였으며 대략 155EL.M가 최적 수위로 판단되었으며 댐규모를 판단하기 위한 보조수단으로 이용이 가능하리라 사료된다.
제당의 누수부위 조사를 위하여 전기비저항 탐사가 많이 이용되고 있는 바, 전기비 저항 탐사를 이용한 누수부위의 파악은 주로 제체 내 불균질대의 규명을 통하여 이루어지고 있다. 본 연구에서는 제당의 누수부위 탐지를 위한 전기비저항 탐사의 3차원 유한요소 수치모델링을 수행하고 이 결과를 이용하여 제당 누수부위 조사를 위한 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사 방법론 및 자료의 해석에 대하여 고찰하였다. 제체의 형상과 전기비저항 구조는 근본적으로 3차원이므로 종래의 2차원 전기비저항 탐사에 비하여 비록 격자상의 측선 배열을 적용할 수 없더라도 3차원적으로 탐사를 수행하고 이를 해석함으로써 좀 더 정확한 제체하부의 영상화가 가능함을 보였다.
In terms of Yin and Yang theory, Dam represents excessive Yang and deficient Yin, and Bangkwang means excessive Yin and deficient Yang. In terms of Ki and Hyung, Dam is vigorous Ki and flabby Hyung, and Bangwang is strong Hyung and weak Ki. In terms of the balance of Ki and Blood, Dam is more Ki and less Blood and Bangkwang is the opposite. In terms of meridians concerned, Dam belongs to Joksoyangdam meridian(足少陽膽經) and Bangkwang belongs to Joktayangbangwang meridian(足太膀胱經), Mr. Jeesan saw that the person having vigorous Ki and flabby Hyung tends to be dynamic and the person having strong Hyung and weak Ki tends to be static and designated both as Dam and Bangkwang, respectively, Meridians are the route of Ki and Blood in the body and since their titles are thought to imply basic oriental medical theories, they are better choices to be comprehensive and systematic than other terms. In the 12 meridians, the 6 foot meridians are more important than the other hand meridians because human beings adapt themselves to the earth. Among the 6 foot meridians, the 3 Yang foot meridians are more representative of the body since they cover more of the body. Joksoyangdam meridian(足少陽膽經) is related to more Ki and less Blood and thus is a relevant term to describe Dam. Likewise Joktaeyangbangkwang meridian(足太膀胱經) is related to more Blood and less Ki and thus can correspond to the term 'Bangkwang'. In addition, the Dam organ and Dam meridians meet the condition of excessive Yang and deficient Yin, vigorous Ki and flabby Hyung, more Ki and less Blood, on the other hand, the BangKwang organ and Bangkwang meridians meet the condition of excessive Yin and deficient Yang, strong Hyung and weak Ki, more Blood and less Ki. Thus the terms of Dam and Bangkwang satisfy the basic concepts Mr. Jeesan established.
본 연구에서는 그라우팅 효과를 간편히 그리고 합리적으로 평가하기 위한 방법의 하나로서 전기비저항 탐사에 대한 적용성을 검토하였다. 전기비저항 탐사를 통한 보강 효과를 보다 정확하게 이해하기 위해, 누수에 의한 코아의 세립분 유출이 코아부의 전기비저항에 어떤 변화를 발생시키는가에 대한 메커니즘을 분석하여 탐사시의 조건에 따라서 연약부분의 비저항이 낮아질 수도 높아질 수도 있다는 사실을 확인하였다. 이는 통상적으로 인식되어지고 있는 코아의 연역부분에서는 비저항이 낮아진다는 사실에 반하는 것으로서 이러한 메커니즘 하에서 실제 그라우팅에 의해 보수・보강이 수행된 댐체에 대한 보강 전・후의 전기비저항을 비교・분석하였으며, 그 결과 보강 후의 비저항이 균일한 분포를 나타내고 있다든지 비정상적인 이상 비저항대가 없어졌다든지 하는 그라우팅의 효과를 성공적으로 평가할 수 있었다. 즉, 그라우팅에 의한 효과를 평가하는데 있어서 전기비저항 탐사는 매우 효율적인 방법 중의 하나라는 것을 알 수 있다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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