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      • KCI등재

        Flow-3D 모형을 이용한 충주댐 보조여수로 계획 평가

        조문수(Moonsu Jo),주진걸(Jingul Joo),김하룡(Hayong Kim) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.5

        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.

      • KCI등재

        지진에 의한 댐 붕괴 모의에 관한 연구

        김하룡(Hayong Kim),조문수(Moonsu Jo),주진걸(Jingul Joo) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.5

        최근 한반도에서도 지진의 발생이 증가하고 있다. 그러나 저수지·댐 붕괴 등에 따른 비상대처계획에서는 홍수에 의한 경우만을 고려하고 있으며, 지진에 의한 댐 파괴는 고려하지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 지진에 의한 댐 붕괴를 모의하였다. 남한강 상류에 위치한 충주댐 유역을 대상으로 DAMBRK 모형을 이용하여 댐 붕괴 및 하류 영향을 분석하였다. 지진에 의한 댐붕괴시 하류 영향과 PMF에 의한 댐 붕괴의 영향을 비교하여 분석하였다. 지진에 의해 댐이 붕괴되었을 때 하류의 첨두홍수량이 PMF에 의한 것의 44.9%~86.7%로 모의되었다. 지진에 의해 댐이 붕괴되었을 때 하류의 첨두수위는 PMF에 의한 것의 96.9%~64.4%로 모의되었다. 본 연구결과 비 강우시 지진에 의한 댐 붕괴도 하류에 심대한 피해를 유발할 수 있는 것으로 나타났다. 향후 댐의 비상대처계획 수립시 지진에 의한 파괴도 고려하여야 할 것으로 판단된다. The occurrence of earthquakes on the Korean Peninsula has been increasing in recent years. However, current emergency action plans for dam and reservoir failures only consider scenarios related to flooding but ignore dam collapses caused by earthquakes. In this study, we simulated dam collapses caused by earthquakes. We focused on the Chungju Dam watershed located in the upper reaches of the Namhan River and analyzed the dam collapse and downstream impacts using the DAMBRK model. We compared the downstream impacts of dam collapse caused by earthquakes with those caused by the PMF. When the dam collapsed because of an earthquake, the estimated peak flood discharge downstream was 44.9%-86.7% of that of the PMF scenario. Similarly, the simulated peak water level downstream when the dam collapsed due to an earthquake was 64.4%-96.9% of that of the PMF scenario. These results indicate that dam collapses caused by seismic events, even in the absence of rainfall, can lead to significant damage downstream. Therefore, future emergency action plans for dams should consider the potential for dam failures caused by earthquakes.

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