내부마찰각 불확실성 및 지진을 고려한 저수지 비탈면의 안정성 평가 (Evaluation of Reservoir Slope Stability Considering Friction Angle Uncertainty and Earthquakes)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 20권 / 5호 / 273 ~ 280페이지
· 저자명 : 신승원, 안성노, 이승수, 정종원

초록

국내 축조된 저수지 중 50년 이상 지난 시설물이 약 76%를 차지하며, 시설물의 노후화 및 이상기후로 인한 가뭄과 홍수의 양극화 현상 심화로 인해 재해위험도가 가중되고 있다. 또한, 국내 지진 발생이 점진적으로 증가하는 추세이며, 최근 포항과 경주에서 국내 지진관측 이래로 규모가 가장 큰 지진이 잇따라 발생해 국내 지진에 대한 불안감이 크게 증대되었다. 이에 따라 노후저수지의 지진에 대한 안정성 검토를 통한 위험성 평가와 대비가 요구되는 실정이다. 기존의 한계평형법에 근거한 안정성 평가 방법은 지반강도정수 의존성이 크기 때문에 정확한 지반강도정수의 파악이 필수적이다. 하지만 지반강도정수는 같은 층임에도 불구하고 지반의 불균질성으로 인해 위치에 따라 다른 값을 가지며, 지반조사의 시간과 경제적 제약으로 인해 지반강도정수의 대푯값 선택에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 저수지의 수위와 강도정수의 불확실성을 고려하여 노후저수지의 지진에 대한 붕괴확률을 산정하고, 이를 통해 안정성을 평가하였다. 해석 결과, 수위의 증가와 내부마찰각의 변동계수 증가에 따라 붕괴확률이 증가하였고, 지진에 대한 안정성 평가 결과, 해석 대상 저수지에 대한 안정성은 사면 활동에 대한 최소 안전율을 만족하지 못하는 것을 확인하였다.

영어초록

Approximately 76% of the reservoirs built in Korea are facilities that are more than 50 years old. The risk of disasters has increased because of reservoir aging and the deepening polarization of drought and floods caused by abnormal weather conditions. In addition, the number of earthquakes has been gradually increasing in Korea, and anxiety has increased significantly because of the recent series of large earthquakes since the earthquakes in Pohang and Gyeongju. Accordingly, risk assessment and preparation are required through the stability evaluation of earthquakes in old reservoirs. The stability evaluation method, based on the limit equilibrium method, depends highly on the soil strength parameters; hence, it is essential to identify the soil strength parameters accurately. However, even though the soil strength parameters are of the same layer, they have different values because of the heterogeneity of the ground. It is difficult to select the representative value of the soil strength parameters because of the time and economic constraints of the ground survey. Therefore, in this study, the probability of failure of an old reservoir owing to seismic events was calculated, and the stability was evaluated. The water level and the uncertainty of the strength constant of the reservoir were considered. The analysis showed that the probability of collapse has increased because of the increase in the water level and the coefficient of variation of the friction angle, and the stability of the reservoir, considering the seismic events, was found to not satisfy the minimum factor of safety for slope activities.

참고자료

· 없음