저수지 축조재료에 따른 내부침식 영향 분석

Analysis of Internal Erosion Effect for Construction Material on Reservoir

본 연구 제체내부 침식의 특성을 규명하고자 모래질 지반 내부침식 시험장비를 특수 제작하였으며, 서로 다른 응력조건하에서의 모래질 모형요소의 침식발생 및 진행과정을 관측ㆍ분석하였다. 실내실험을 통하여 서로 다른 응력조건하에서의 모래질 지반의 내부침식 발생-진행과정에 대하여 분석하였으며, 모형요소 실험결과를 통하여 모래질 지반 내부침식 한계조건 및 내부침식 속도와 입도, 응력조건, 동수경사의 상관관계에 대하여 분석하였으며, 수치해석 등 방법을 적용하여 내부침식의 메카니즘을 규명하고자 하였다. 내부침식 시험장비를 이용하여 서로 다른 구속응력, 동수경사, 입도가 침식에 미치는 영향을 분석하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫 번째로 사질토 내부침식 파괴 과정 중 침투유량은 동수경사의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 침투유량 증가는 선형적 증가, 비선형적 증가 및 정수도 상태하에서의 유량의 증가로 3가지로 구분할 수 있으며, 실험과정 관측결과와 종합적으로 분석하여 내부침식 파괴의 저한계 동수경사와 고한계동수경사 범위를 제시하였다. 두 번째로 실험종료 동수경사의 조건하에서 사질토의 내부침식 파괴 후 누적 유사량은 비선형적으로 급격히 증가하는 것으로 나타났으며, 실험종료 동수경사가 클수록 누적 유사량은 더 큰 것으로 확인되었다. 세 번째로, 사질토의 내부침식 안정성은 구속압의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 내부침식 파괴 저한계동수경사는 구속압의 증가에 따라 선형적인 변화를 보이는 것으로 나타났으나, 고한계동수경사의 경우 비선형적인 거동을 보이는 것으로 나타났다. 구속압이 증가할수록 침식속도 및 유사량이 적은 것으로 나타났다. 네 번째로, 사질토의 입도분포 또는 내부침식 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 시험체 내부침식 파괴 한계동수경사는 시험체의 세립분 함량이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 사질토의 최대입도, 등방구속합, 수두, 침투유속 변화가 침식에 미치는 영향을 분석하였으나, 추후 실험요인을 변화하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.