Transcript 가능 최대 홍수량(PMF) 반영 보조 여수로

기계공학에서의 신뢰성 공학
댐의 신뢰성 확보 방안
: 가능 최대 홍수량(PMF) 반영
보조 여수로(Spill way) 건설
2013. 12. 10
추성훈
Reliability
Engineering
2013
댐의 신뢰성 확보방안:
기관 소개
한국수자원공사(K-water) 소개
- 설립목적 : 세계 최상의 물 종합 서비스 기업
수자원을 종합적으로 개발, 관리하여 생활용수 등의 공급을 원활하게 하고 수질을 개선함으로써
국민 생활의 향상과 공공복리의 증진에 이바지함을 목적으로 하는 공기업
- 임무와 역할
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수자원의 종합적인 이용/개발을 위한 시설의 건설 및 운영관리
광역상수도(공업용수도 포함) 시설의 건설 및 관리
산업단지 및 특수지역 개발
지방 상/하수도 수탁 운영
신재생 에너지 설비의 설치 및 운영관리
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Reliability
Engineering
2013
댐의 신뢰성 확보방안:
수자원 현황
우리나라 수자원 현황
-
높은 인구밀도 등으로 국민 1인당 이용 가능 강수량은 세계 평균의 1/8 수준
연평균 강수량의 2/3가 여름철에 집중
산악지형에 따른 급경사로 강수량의 대부분이 바다로 유출
내륙/해안간 강수량 편차가 1.7배 발생
강수량 현황
하천 유량변동계수
유량변동계수: 강우의 계절적인 편중에 의한 하천유량의 변동 정도를 나타낸 계수
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2013
댐의 신뢰성 확보방안:
세계의 댐
Hoover Dam (USA)
소양강댐 (한국)
Sanxia Dam (China)
평화의 댐 (한국)
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2013
댐의 신뢰성 확보방안:
대한민국 댐 현황
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댐의 신뢰성 확보방안:
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2013
댐의 운영수위
일반적인 댐 운영수위
댐명
대청댐
PMP(㎜)
설계(’74년)
532
대청댐 운영수위
PMF(㎥/s)
‘12년
591
설계
14,700
12년
21,742
첨두방류량(㎥/s)
설계
‘12년
11,057
18,036
(기존 10,452,
비상 7,584)
댐마루
표고
(EL. m)
사업 전/후
최고수위
(EL. m)
검토
결과
83.0
84.18/
80.77
월류
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Reliability
Engineering
2013
댐의 신뢰성 확보방안:
PMP & PMF(FEMA Interagency Committee on Dam Safety, 1998)
PMP(Probable Maximum Precipitation)- 가능최대강우량
- “theoretically, the greatest depth of precipitation for a given duration
that is physically possible over a given size storm area at a particular
geographic location during a certain time of year”
•
•
•
경험적 방법 : 기왕 최대강우량으로부터 경험적으로 추정
수문기상학적 방법 : 대기중의 수분함량을 고려하여 산정
통계학적 방법 : 과거 발생호우의 극치를 통계적으로 해석
PMP 산정방법(2000.06 건교부)
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2013
댐의 신뢰성 확보방안:
PMP & PMF
PMF(Probable Maximum Flood)- 가능최대홍수량
- “the flood that may be expected from the most severe combination of
critical meteorologic and hydrologic conditions that are reasonably
possible in the drainage basin under study”
PMF(Probable Maximum Flood) 산정방법
- 공간분포 : 유역중심으로 공간분포 수행
- 시간분포 : 강우기록의 통계학적 분석을 통한 무차원 곡선사용(Huff 방법)
- 지속 시간별 적정 홍수량 산정
Huff 4분위 강우분포도
Huff 무차원 누가곡선
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댐의 신뢰성 확보방안:
Reliability
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2013
치수능력 증대사업
댐의 치수능력 증대사업 실시
- 2002년 태풍 루사, 2003년 태풍 매미, 2006년 태풍 에위니아 영향
- 2005년 댐 설계 기준 변경(1,000년 빈도 선택적 적용)
댐명
PMP(㎜)
설계
첨두방류량(㎥/s)
PMF(㎥/s)
’12년
설계
영천댐
‘74년
296
715
1,740
구천댐
‘82년
420
693
266
수어댐
‘74년
411
1,135
687
연초댐
‘77년
368
706
264
소양강
‘68년
631.9
810
12,392
대암댐
‘68년
332
689
993
사연댐
‘62년
412
645
1,675
’12년
3,700
(1000년)
520
(1000년)
1,652
(1000년)
520
(1000년)
20,715
(1000년)
2,269
(1000년)
2,290
(1000년)
설계
1,010
203
410
144
7,500
599
930
’12년
3,263
(기존1,684,보조1,579)
510
(기존여수로확장)
1,525
(기존653,보조872)
482
(기존여수로확장)
14,200
(기존7,500,보조6,700)
2,195
(기존562,보조1,633)
2,120
(기존1,130,보조990)
댐마루
표고
(EL. m)
162.0
96.0
→97.0
69.2
52.0
203.0
55.0
66.4
사업 전/후
최고수위
(EL. m)
165.90/
160.20
95.65/
95.41
76.0/
67.87
52.07/
50.59
203.9/
200.5
57.18/
53.19
66.27/
64.43
2012년 치수능력 증대사업 계획
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2013
댐의 신뢰성 확보방안:
치수능력 증대사업
댐 여수로 개선
임하댐 보조여수로
영천댐 보조여수로
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2013
댐의 신뢰성 확보방안:
치수능력 증대사업
보조여수로 시공(D=15m)
수문 설치(95m, 650ton)
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