해당 내용은 Leibniz Universität Hannover의 Bauingenieurwesen(건축-토목공학) 과정에 참여하였을 당시 수업 내용을 개인적으로 정리한 것입니다.
저 스스로 복습의 의미도 가짐과 동시에, 독일에서 건축공학을 전공하시거나 특히 Leibniz Uni에서 건축공학을 공부하시는 분들께 조금이라도 도움이 되지 않을까 하는 마음으로 포스팅을 시작합니다.
- 정의 : 강의 둑(댐)은 직접 저장이 아닌 강의 흐름과 수위를 생성, 변경 및 조절하는 데 사용하는 것
- 댐의 수위를 상승시키면 발생하는 일
1) 전환 (관개, 식수 공급, 에너지 생성)
2) 배송을 위한 운하의 깊이 증가
3) 에너지 라인 구배를 감소시켜 해류의 항력을 감소시켜 바닥 안정화
4) 지하수 수준 높이기
5) 에너지 생산을 위한 헤드 확보
6) 상승시 배출수 변동의 감소
7) 저수위 증가
- DIN 19700-13에 따른 댐의 분류
-> 댐의 등급 I-> 낙하 높이 (> 5m)
-> 댐의 등급 II-> 낙하 높이 (> 3 ... <5 m)
-> 댐의 등급 III-> 낙하 높이 (<3m)
-DIN 19700-13에 따른 갑문식 댐(배가 다닐 수 있는) 측정
1) HW 설계 사례 1 (BHQ1)
a) 홍수 구호 시스템 (HWEA)의 치수 결정
b) 장벽 구조의 구조적 안전성, 서비스 가능성 및 내구성을 손상시키지 않아야 함
c) (n-1) 이동식 수문이 있는 케이스
2) HW 설계 사례 2 (BHQ2)
a) 극심한 홍수 발생시 시스템 안전 증명을 위해 결정적
b) 댐 장벽 구조의 홍수 안전 특성
c) 특히 배리어 구조의 구조적 안전성을 손상시키지 않아야 함
d) 비상 구조 (수문, 발전소 등) 고려 가능
- 독일을 포함한 유럽 뿐만 아니라, 세계적으로 특히 동아시아(베트남, 라오스 등 메콩강을 따라) 지역에서도 댐 설치는 주요 과제로 남아 있음
- 강의 통로
1) 수문은 물의 연속적인 흐름을 방해함 -> 생명체(물고기등)에게는 극복 할 수 없는 장벽
2) EU-WFD는 "좋은 생태학적 상태"를 회복하기 위해 수역(강)의 연속성을 요구
3) 물고기 사다리는 수중의 미끼 전류로 인해 종종 성공
4) 어류 하강 시스템은 어려움 (어류의 높은 사망률)
-하천의 제어 규정
1) 흐름 구배 감소 (침식, 침강)
2) 지표수 및 지하수 수위 상승과 하강 (농지 관리)
3) 운송을 위한 최소 수심
4) 에너지 생성
- 수문(댐) 시스템의 구성
1) 수문 구조 (weir)
2) 날개 구조: 댐, 벽
3) 배수 구조 (집수, 취수)
4) 추가 시스템 : 발전소, 잠금 장치
5) 골짜기 바닥에서 정체가 생기는 경우 경작지와 교통경로를 보호하기 위한 사이드 댐
- Kastenfangendamm 설치
- Anker 고정
- 수문 시스템 구축
1) 1차 건설 단계 : 보호 기능이 있는 수문 구덩이 굴착 및 수문 시스템 건설
2) 2차 건설 단계 : 자물쇠 및 외부 항구 건설
- 댐의 종류와 종류
1) 고정형 댐 : 일정한 최소 댐밍에 사용. 발전소 및 문화적 정체에서 사용. 대다수 벨브가 부착된 영구형 고정댐이 건설
2) 이동식 댐 : 수위와 유량에 영향을 미치도록 제작
- 고정형 댐
1) 고정형 댐은 콘크리트 또는 암석 채우기 또는 침식 방지 덮개가 있는 흙 채우기를 통해서 만들어짐.
2) 사이펀 댐(Hebewehr)는 고정형 댐의 특수한 형태로, 오버플로에서 파이프 흐름으로 전환된 후 물의 배출 용량이 몇 배 더 높아짐
- 이동식 댐의 요구 사항
1) 홍수 발생시 혼잡을 빠르고 쉽게 제거 할 수 있어야 함
2) 파편과 얼음의 통과 및 철수
3) 운영 안전, 즉 혼잡 및 홍수 흐름 확보 (n-1 조건)
4) 물 손실 없음
-롤러형 이동식 댐의 기능
1) 롤러형 이동식 댐(Walzwehre)는 전체 직경에 걸쳐 물막이의 몸체 역할을 하거나 앞에 물막이 멤브레인이 있는 파이프
2) 톱니 또는 슬라이드 체인이 있는 경사 롤러 트랙에서 구동이 이루어짐
3) 오버플로 또는 언더플로 형태로 사용
- 복합형 수문 (kombinierter Wehre)의 장점
1) 콘크리트 및 비교적 작은 강철 잠금장치를 주로 사용하여 큰 잠금 높이를 경제적으로 달성가능
2) 전체 수문의 필드가 아닌 하나의 배수구만 만들어야 하기 때문에, (n-1) 조건에 유리함
3) 포격 위와 아래의 동시 흐름을 통한 좋은 에너지 변환
4) 낮은 배출구는 파편을 빼낼 수 있음
5) 하단 콘센트 플러그의 결빙 위험이 없으므로 안전한 겨울철 작동 가능
수업자료 원본(독일어 Ver.)은 아래 첨부파일로 다운로드하실 수 있습니다.
읽어주셔서 감사합니다.