Flow-3D 모형을 이용한 충주댐 보조여수로 계획 평가

Assessment of Construction Plan for Chungju Dam Supplementary Spillway Using Flow-3D Model

기후변화로 인하여 극한 강우사상이 증가하고 있으며, 이에 대응하기 위하여 기존의 수리구조물들의 치수능력 증대사업이 진행되고 있다. 충주댐의 경우 증가된 확률가능최대홍수량에 대응하기 위하여 보조여수로의 설치가 계획되었다. 대형 수리구조물의 설계를 위하여 실제 모형을 사용한 수리실험이 다수 수행된 바 있다. 그러나 수리모형실험은 많은 시간과 비용이 발생하고, 다양한 대안에 대한 검토가 힘든 단점이 있다. 최근 컴퓨터의 발달로 인하여 3차원 수치모형이 수리실험을 대체하고 있다. 본 연구에서는 Flow-3D 모형을 이용하여 충주댐 보조여수로 설치계획의 적절성을 검토하였고 개선안을 제시하였다. 개선안에서는 월류웨어의 폭이 확대되고 위치가 하류로 이동하였으며, 도류부 터널의 직경이 확대되었다. 본 연구의 결과가 충주댐계획에 활용되고, 다양한 3차원 수치모형의 적용에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

The occurrence of extreme rainfall events is increasing owing to climate change. Therefore, projects to enhance the capacity of existing hydraulic structures are underway to address this challenge. In the case of the Chungju Dam, the installation of a supplementary spillway has been planned to accommodate the increased probability maximum flood. Hydraulic model experiments have been conducted for the design of large hydraulic structures. However, hydraulic model experiments have drawbacks, such as being time-consuming and costly, which make it challenging to consider various alternatives. Recently, with the advancement of computer technology, three-dimensional (3D) numerical models are replacing hydraulic model experiments. In this study, the suitability of the supplementary spillway installation plan for the Chungju Dam was evaluated using the Flow-3D model, and improvements were proposed. The proposed improvements include increasing the width of the spillway, shifting the location of the spillway downstream, and increasing the diameter of the tunnel. This study is expected to be a valuable reference for planning the Chungju Dam and applying various 3D numerical models.