농업용 저수지의 붕괴모의 해석

Abstract

저수지는 하천의 유로를 막아 물을 저장하여 용수를 확보하는 매우 유용한 수공구조물이다. 현재 우리나라의 저수지는 17,569개로 27억 72백만톤을 저수할 수 있으며, 45만ha 농지에 농업용수를 공급하고 있다. 또한 저수지는 홍수시 물을 저장하여 홍수를 저감하는 치수역할도 하고 있다. 최근 이러한 저수지의 붕괴 사례가 늘어나고 있다. 붕괴원인으로는 중․소규모 농업용저수지의 축조년도가 오래되어 노후화된 것과 지구 온난화 등에 의한 강수량의 증가로 인한 집중호우, 태풍의 내습시 호우에 의한 월류 등을 들 수 있다. 붕괴유형으로는 월류(overtopping)와 관공작용(piping)이 대표적이다. 따라서 본 연구에서는 전라북도 정읍시의 괴동저수지를 대상으로 저수지 제방의 붕괴 모의를 통하여 홍수류를 해석하고 하류의 피해 영향범위와 홍수도달시간 등을 산정하여 비상상황에 대처하고 재해예방을 위한 방재관리에 활용토록 하였다. 계획빈도 호우와 가능최대강수량(PMP)조건하에서의 저수지 붕괴모의 해석을 위하여 강우량을 산정하고 홍수수문곡선을 유도하였다. 저수지붕괴 깊이, 측벽면 경사, 붕괴지속시간에 따른 상황별 시나리오를 구성하여 수문학적 추적(hydrologic routing)모형인 HEC-HMS모형을 이용하여 붕괴모의 해석을 수행하였다. 붕괴모의 해석에서 유도된 수문곡선을 이용하여 수리학적 추적(Hydraulic Routing)모형인 FLDWAV 모형으로 하류부 홍수류 해석을 수행하였다. 극한호우 상황에서 본 연구 결과와 같이 홍수도달시간과 침수심등을 검토하고 그에 따른 침수지역을 제시한다면 비상상황에 대처할 수 있는 방재관리계획을 수립하는데 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.