불포화 투수층의 흐름 알고리즘 검증

• 영문명: A Verification of Flow Algorithm in Unsaturated Porous Layer
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 이재준 곽창재 이예희 Lee, Jae Joon Kwak, Chang Jae Lee, Ye Hee
• 간행물 정보: 『3. 한국방재학회 학술대회논문집』2012년, 252~252쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.02.16

국문 초록

강우 발생시 지표면으로부터 일어나는 침투현상은 토양내 함수비와 물리적 특성에 따라 습윤전선이 지표면으로부터 지표하로 이동하게 되고, 습윤전선을 기준으로 토양 내 포화 및 불포화 상태의 침투흐름으로 구분된다. 토양의 침투능지배인자들은 지반의 초기조건과 침투에 따라 모두 연속적인 거동을 나타내지만 기존에 사용되고 있는 Horton 공식 (1933)과 Green-Ampt 공식(1911)은 현장의 조건과는 다른 불연속적 침투흐름을 고려한 식으로 실제토양에 적용할 경우 다른 양상을 보이고, 침투흐름 특성을 합리적으로 해석하기에는 무리가 있다. 따라서 본 연구에서는 불포화 투수층의 침투흐름 방정식을 이용하여 토양 물성치에 따른 토양분류별 강우조건과 유효토심에 대한 침투도달시간을 산정하고 분석하였으며, 침투도달시간 산정법을 강우강도와 유효토심을 기준으로 검증하기위해 국립방재연구소의 2008년, 2009년에 시행된 투수성 보도블럭 침투실험 데이터를 이용하였다. 실험의 시행년도와 투수성 보도블럭의 형태에 따라 검증케이스를 4가지로 분류하고, 강우조건 50mm/hr, 100mm/hr, 150mm/hr, 200mm/hr에 의해 불포화 투수층에서 나타난 실측치와 산정된 침투도달시간을 비교하였다. 검증 결과 아래 그림과 같이 2008년에 실시된 침투실험 데이터 A1, B1은 강우강도가 증가함에 따라 실측 침투도달시간에 비해 다소 짧게 산출되었고, 2009년의 침투실험 데이터 A2, B2는 50mm/hr 강우강도를 제외하고 모든 검증케이스는 실측 침투도달시간에 근접하게 나타났다. 이는 A1, B1의 실험조건이 선행토양 함수조건을 구분하지 않고 실험을 실시하였고, A2, B2는 선행토양 함수가 없는 조건으로 설정 후 실험을 실시한 이유로 볼 수 있을 것이다. 따라서 불포화 투수층의 침투해석은 본 연구에서 제시한 토양층의 함수조건과 강우강도에 대한 영향을 고려할 수 있으며 연속적인 침투거동을 나타낼 수 있는 방법이 적합할 것이다.

키워드

불포화 투수층 토양 물성치 침투도달시간