수자원 보존 사업을 위한 배수망
간략한 설명:
- 수리 시설의 배수망은 댐, 저수지, 제방과 같은 수리 시설 내 수역의 물을 배출하는 시스템입니다. 주요 기능은 댐 본체와 제방 내부의 침투수를 효과적으로 배출하여 지하수위를 낮추고 간극수압을 감소시켜 수리 시설 구조물의 안정성과 안전성을 확보하는 것입니다. 예를 들어, 댐 건설 시 댐 본체 내부의 침투수가 적시에 배출되지 않으면 댐 본체가 포화 상태가 되어 댐 재료의 전단 강도가 감소하고 댐 사면 붕괴와 같은 안전 위험이 증가할 수 있습니다.
- 배수 원리
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- 수리 시설의 배수망은 주로 중력 배수 원리를 이용합니다. 댐 본체나 제방 내부에서는 수위 차이로 인해 중력에 의해 물이 높은 곳(예: 댐 본체 내부의 침투 지역)에서 낮은 곳(예: 배수구멍, 배수로)으로 흐릅니다. 물이 배수구멍이나 배수로로 들어가면 파이프라인이나 수로를 통해 댐 본체 외부의 안전한 지역(예: 저수지의 하류 하천 또는 특수 배수지)으로 배수됩니다. 동시에 여과층의 존재는 배수 과정 중 토양 구조를 안정적으로 유지하여 배수로 인한 댐 본체나 제방 내부의 토양 유실을 방지합니다.
- 다양한 수자원 보존 프로젝트에의 적용 사례
- 댐 건설 프로젝트:
- 콘크리트 댐에서는 배수공과 배수 갱도를 설치하는 것 외에도 댐 본체와 기초의 접촉면에 배수 시설을 설치하여 댐 기초에 작용하는 양압을 줄입니다. 양압은 댐 하부에 작용하는 상향 수압으로, 제어하지 않으면 댐 하부의 유효 압축 응력을 감소시켜 댐의 안정성에 영향을 미칩니다. 댐 기초에서 침투하는 물을 배수망을 통해 배출함으로써 양압을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 흙댐의 경우, 배수망 배치는 더욱 복잡하며 댐 본체 재료의 투수성 및 댐 본체의 경사와 같은 요소를 고려해야 합니다. 일반적으로 댐 본체 내부에는 지오텍스타일로 감싼 배수 모래 기둥과 같은 수직 및 수평 배수체가 설치됩니다.
- 제방 프로젝트:
- 제방은 주로 홍수 조절에 사용되며, 제방 배수망의 핵심은 제방 본체와 기초 부분에서 스며드는 물을 배출하는 것입니다. 제방 본체 내부에는 배수관이 설치되고, 기초 부분에는 차수벽과 배수정(구덩이 배수정)이 설치됩니다. 차수벽은 하천수와 같은 외부 수역이 기초 부분으로 침투하는 것을 방지하고, 배수정은 기초 내부의 스며드는 물을 배출하여 기초 부분의 지하수위를 낮추고 기초 내 파이핑 현상과 같은 잠재적 재해를 예방합니다.
- 예약 프로젝트:
- 저수지의 배수망은 댐 자체의 배수뿐만 아니라 주변 산의 배수까지 고려해야 합니다. 저수지 주변 경사면에는 빗물과 같은 지표 유출수를 차단하여 저수지 외부의 배수로로 유도하는 차단수로를 설치하여 빗물이 경사면을 씻어내고 댐 기초로 스며드는 것을 방지해야 합니다. 동시에, 저수지 댐 자체의 배수 시설은 댐 본체에서 발생하는 침투수를 적시에 배수하여 댐의 안전을 확보해야 합니다.
- 댐 건설 프로젝트:
| 매개변수 항목 | 단위 | 예시 값 | 설명 |
|---|---|---|---|
| 배수구멍의 직경 | 밀리미터(mm) | 50, 75, 100 등 | 배수구멍의 내경 크기는 배수 흐름과 다양한 크기의 입자 여과에 영향을 미칩니다. |
| 배수구멍 간격 | 미터(m) | 2, 3, 5 등 | 인접한 배수구멍 사이의 수평 또는 수직 거리는 공학적 구조 및 배수 요구 사항에 따라 설정됩니다. |
| 배수 갤러리의 폭 | 미터(m) | 1.5, 2, 3 등 | 배수 갱도의 단면 폭은 인력 접근, 장비 설치 및 원활한 배수 요구 사항을 충족해야 합니다. |
| 배수 갤러리의 높이 | 미터(m) | 2, 2.5, 3 등 | 배수 갱도의 단면 높이 치수는 너비와 함께 물 흐름 용량 및 기타 특성을 결정합니다. |
| 필터층의 입자 크기 | 밀리미터(mm) | 고운 모래: 0.1 - 0.25 중간 크기 모래: 0.25 - 0.5 자갈: 5~10개 등 (다양한 층의 예시) | 필터층의 각 층에 사용되는 재료의 입자 크기 범위는 토양 입자의 손실을 방지하면서 물 배수를 가능하게 합니다. |
| 배수관 재질 | - | PVC, 강관, 주철관 등 | 배수관에 사용되는 재료. 재료마다 강도, 내식성, 비용 등에 차이가 있습니다. |
| 배수 유량 | m³/h (시간당 세제곱미터) | 10, 20, 50 등 | 단위 시간당 배수망을 통해 배출되는 물의 양은 배수 용량을 나타냅니다. |
| 최대 배수 압력 | 킬로파스칼(kPa) | 100, 200, 500 등 | 배수망이 견딜 수 있는 최대 압력으로, 정상적인 작업 조건과 극한 작업 조건 모두에서 안정적인 작동을 보장합니다. |
| 배수 경사 | % (백분율) 또는 도 | 1%, 2% 또는 1°, 2° 등 | 배수관, 통로 등의 경사도는 중력을 이용하여 물이 원활하게 배수되도록 설계됩니다. |









