유수전환

유수전환의 정의

유수전환은 댐 본체를 시공하는 동안 하천의 흐름을 임시로 돌리는 계획이다.

하천 일부를 막고 물이 지나갈 다른 길을 만들어 공사 구역을 건조하게 만든다.

이렇게 확보한 공사 구역에서 기초 처리와 댐 축조를 진행한다.

구성요소와 원리

유수전환 시설은 가물막이, 전환수로, 가배수 설비의 세 부분으로 구성된다.

가물막이는 공사구역의 상류와 하류를 막아 흐름을 전환수로로 유도한다.

가배수 설비는 입구의 게이트나 관으로 통수량을 조절한다.

핵심 조건은 가배수 통수능력 Qd가 대상 홍수량 Qp 이상이어야 한다는 것이다.

전환 방식 비교

유수전환 방식은 전환 경로와 가물막이의 위치·형식에 따라 나뉜다.

반하천 체절공은 하천 절반을 막아 나머지 절반으로 통수하며 두 단계로 시공한다.

가배수로 터널공은 협곡부와 양호한 암반에, 개거공은 하폭이 넓고 지반이 안정된 곳에 적합하다.

방식은 하천 폭, 지형, 공기 조건에 따라 선택하며 지형·지질·홍수위험을 함께 본다.

계산 예제

앞 문제의 정답은 가배수로 터널공이다. 암반이 양호한 협곡부에 맞는 방식이다.

1단계 체절 구간의 통수 폭은 60m, 설계 유량은 900㎥/s, 수심은 4m다.

단면적은 60 곱하기 4로 240㎡이고, 평균 유속은 900을 240으로 나눈 3.75m/s다.

3.75m/s는 산지 하천의 평균 유속으로 과도하지 않지만, 국부 유속은 커서 보호 설계가 필요하다.

가물막이 월류와 설계 기준

통수능력을 넘는 유입량이 들어오면 상류 수위가 올라 가물막이가 월류한다.

월류는 가물막이 침식과 공사구역 침수로 이어지므로 월류 방지가 기본 조건이다.

하류에는 갑작스러운 유량 증가로 침수 피해가 생길 수 있다.

댐 설계기준은 축제 재료에 따라 대상 홍수량을 차등 적용하도록 제시한다.

정리와 시험 포인트

유수전환의 핵심은 공사 기간 동안 쓸 임시 시설을 공정과 위험도에 맞게 설계하는 데 있다.

대상 홍수량은 재료와 위험도로 정하며, 가배수 통수능력이 이를 감당해야 한다.

시험에서는 방식 선정 조건, 대상 홍수량 결정 근거, 가배수터널 활용을 함께 쓴다.

가배수터널은 공사 후 여수로나 방류설비로 재활용해 공사비를 회수하는 데 도움이 된다.