하천제방 피해유형

정의와 핵심어

하천제방 피해유형은 홍수 시 제방이 기능을 잃는 형태를 발생 기구별로 나눈 것이다.

제방은 홍수를 막는 마지막 방어선이라 피해 유형을 알아야 점검과 보수의 우선순위를 정할 수 있다.

핵심 키워드는 월류, 침투, 파이핑, 세굴, 분사, 기초지반 파괴, 제체 침식이다.

제방의 구성요소

하천 제방은 흙으로 쌓은 제체와 기초지반으로 이루어진다.

피해 유형은 이 구성요소 가운데 어디가 약해지느냐에 따라 나뉜다.

세 힘의 균형

제방 붕괴는 세 가지 힘의 균형으로 설명된다.

흐름이 제방을 깎는 외력, 침투수가 만드는 침투압, 흙의 전단강도인 저항력이다.

외력이 저항력을 넘으면 붕괴가 일어난다.

침투수가 흙 입자를 밀어내면 저항력이 먼저 떨어져 누수가 붕괴의 시작이 되기 쉽다.

파이핑 진행 과정

파이핑은 제방 하류 출구의 동수경사가 한계를 넘을 때 흙이 씻겨 나가며 시작된다.

공동이 커질수록 유로가 짧아져 동수경사가 더 커지므로 진행이 빨라진다.

모래 분출은 기초지반의 침투수가 제내지 지표로 솟아 모래를 함께 뿜는 현상이다.

모래 분출은 파이핑이 진행 중이라는 징후이므로 대책을 검토해야 한다.

동수경사 계산

침투 안정성은 동수경사 i로 판단한다.

i는 손실수두 Δh를 침투 경로 길이 L로 나눈 값이다.

예를 들어 수위차 3 m, 경로 15 m이면 i는 0.2가 된다.

유형 비교

하천제방 피해는 발생 기구에 따라 월류, 침투·누수, 파이핑, 제체·기초 침식으로 나뉜다.

각 유형은 원인과 진행 속도가 달라 점검 방법과 대책도 다르다.

월류는 수위 문제이고 침투와 파이핑은 수두차와 흙의 침식 문제로 구분한다.

월류와 파이핑 비교

시험에서는 유형별 원인과 대책을 짝지어 서술해야 점수를 받는다.

누수는 침투 흐름 전반을 뜻하고, 파이핑은 흙을 씻어 내 유로를 키우는 과정이다.

월류는 높이로, 파이핑은 침투 경로로 대응한다는 점을 답안에 드러내면 된다.