하천기본계획 시설물 검토

정의와 흐름

하천기본계획 시설물 검토는 계획홍수량과 계획홍수위를 기준으로 시설의 통수 능력과 안정성을 확인하는 절차다.

검토 대상은 제방, 저류시설, 횡단시설물, 교량이다.

계획홍수량이 흐를 때 형성되는 계획홍수위 이하로 안전하게 흘러야 한다.

검토 대상 세 범주

검토 대상은 저류·조절시설, 횡단시설물, 교량의 세 범주로 나뉜다.

저류시설은 홍수량 일부를 저장하거나 월류시켜 하류 첨두유량을 낮춘다.

횡단시설물은 통수단면이 줄면 상류 수위가 올라 배수위가 생긴다.

교량은 흐름 단면, 교각, 기초를 함께 본다.

연속방정식

저류시설 원리의 핵심은 연속방정식이다. 유입량과 방류량의 차이가 저류량 변화가 된다.

Qin은 유입유량, Qout은 방류유량, S는 저류량, t는 시간이다.

횡단 단면의 흐름은 Q=AV로 계산한다. A는 통수단면적, V는 평균유속이다.

이 식으로 시설 반영 수위를 구하고 계획홍수위와 비교한다.

검토 절차

검토 절차는 고시된 계획홍수량 확인에서 시작한다.

시설을 반영한 수리계산으로 산정 수위를 구하고 계획홍수위와 비교한다.

초과하는 구간은 저류 용량 증대, 단면 확폭, 교량 경간 확대로 대책을 세운다.

세굴심도와 기초 안정성을 확인한 뒤 허가 또는 계획 반영을 결정한다.

계산 예: 변경 허용 범위

계획홍수량은 10% 이하 증가, 계획하폭은 확대 10%, 축소 1% 이하가 경미한 변경이다.

계획홍수량 500㎥/s 지점이면 증가 상한은 500×1.10=550㎥/s다.

계획하폭 100m 지점은 확대 시 110m, 축소 시 99m가 상한이다.

이 범위를 넘는 변경은 하천기본계획 변경 절차를 거쳐야 한다.

교량 세굴과 흔한 실수

교량 세굴은 장기 하상변동, 단면축소세굴, 국부세굴을 더해 본다.

단면축소세굴은 교량으로 통수단면이 줄어 생기고, 국부세굴은 교각 주변 와류로 생긴다.

시험에서 흔한 감점은 세굴을 빼고 경간과 여유고만 보는 답안이다.

천변저류지는 소하천 수위가 일정 이상일 때 유수를 월류시키는 시설이다.

정리

정답은 550㎥/s다. 500에 1.10을 곱하면 나온다.

저류·조절시설, 횡단시설물, 교량은 기준과 검토 초점이 달라 나눠서 답한다.

계획홍수량이 상향되면 교량과 횡단시설의 통수능력을 다시 검토해야 한다.