This study is to examine how well the hydrologic model reproduces the dam collapse. To do this, A hydrologic model FLO-2D is being operated to reproduce dam collapse with rainfall data and surface data in a small dam. In order to examine the performance of the model, the simulation was compared and reviewed with the data collected through the field survey. The results show that it takes about 2 hours to reach 1 km downstream. Inundation areas are about 188,640 m2 by the simulation and the difference from the field investigation is about 6.1%. Ten representative points were selected from the areas where the simulation and the field survey did not match. The discrepancy is less than about 0.08 m and does not appear to be significant. This study will present basic information on disaster preparedness operation and planning to minimize damage caused by sudden collapse of agricultural soil dams in the future.

When an agricultural soil dam collapses, the extent of inundation and the rate of diffusion vary depending on where the collapse occurs in the dam body. In this study, a dam collapse scenario was established and a two-dimensional numerical model FLO-2D was used to closely examine the inundation pattern of the downstream residential area according to the dam collapse point. The results were presented as a flood risk map showing the changes and patterns of the extent of inundation spread. The flood level and the time to reach the maximum water level vary depending on the point of collapse, and the inundation of the downstream area proceeds rapidly in the order of the midpoint, left point, and right point collapse. In the left collapse point, the submergence appeared about 0.5 hour slower than the middle point, and the right collapse point appeared about 1 hour slower than the middle point. Since the relative damage pattern is different depending on the dam collapse point, insurance and disaster countermeasures will have to be established differently.

저수지의 붕괴 발생 시 인명 및 재산피해의 예방 및 저감을 위하여 붕괴예보 시스템의 필요성은 대두되고 있는 상황이다. 붕괴 예보시스템의 효율적 활용을 위해서는 실시간 계측한 이상거동 및 붕괴징후에 따라 대응할 수 있는 관리기준은 가장 중요한 요소이다. 기 연구된 수위 관리기준의 검증을 위하여 저수량에 따라 10여개의 저수지를 선정하고 수위변화 자료를 분석하여 적정성을 검토하였다. 1년 동안의 수위계측 자료에서 가장 급격한 변화구간을 선정하여 가중치 및 추세선을 적용하여 분석한 결과 3분위로 수립된 관리기준값은 7%이내의 표준편차를 보여주었다. 이는 수립된 관리기준값은 적정하다고 판단된다.

A Numerical modeling approach is usually applied to reproduce the physical phenomena of a fill dam-break. The accuracy of the dam-break model depends on the physical structure that defines input variables such as the storage volume, breach formation and progress, and the parameters of the model, which are subjective as they are prescribed by users. In this study, a sensitivity analysis was performed for the nonlinear breach progression curve that was already developed, which includes four parameters. The study focuses on the two of the parameters which control the breach forming time and peak discharge. The model is coupled with a two-dimensional flood simulation model (FLO-2D) to examine flood coverage and depth. It is generally observed that the parameter β controls only the breach forming time, the parameter γ is particularly sensitive to the peak flow.

The loss of safety for reservoirs brought about by climate change and facility aging leads to reservoir failures, which results in the loss of lives and property damage in downstream areas. Therefore, it is necessary to provide a Reservoir(Dam) Failure Forecasting System for downstream residents to detect the early signs of failure (with sensors) in real-time and perform safety management to prevent and minimize possible damage. Ground water level meter was installed for changes of seepage and understanding of underground stability, and its management criteria was established in change of ground water level up to dam height. Analysis results show that distribution of values are scattered so it is necessary to do monitering for 1 year to set up for numerical fitting.

Network design of the Reservoir Failure Forecasting System are proposed to using LPWA network in order to actively respond to the power problem, breaking communication wire and cost reduction of management system.

Web-based DB design standards of the Reservoir Failure Forecasting System are proposed in order to actively respond to the user’s work changes, various sensors, and business logic, and increase the system usability by reducing logic changes and client maintenance through minimal interface changes.

Web-based DB design standards of the Reservoir Failure Forecasting System are proposed in order to actively respond to the user’s work changes, various sensors, and business logic, and increase the system usability by reducing logic changes and client maintenance through minimal interface changes.

본 연구에서는 DAMBRK 모형을 2002년 태풍 루사로 인해 붕괴된 남대천 유역의 장현저수지와 동막저수지에 적용하여 붕괴상황을 재현하였 다. 두 저수지는 병렬로 위치하고 있으며, 이 두 저수지의 붕괴 모의를 위해 Relaxation 기법을 DAMBRK 모형에 추가하였다. 그리고 ASDSO (2005)에서 제안한 흙댐 붕괴지속시간과 첨두붕괴유량 산정을 위한 Froehlich 등의 경험공식을 활용한 저수지의 붕괴지속시간 추정 방법을 제안 하였다. 제안 방법으로 선정된 붕괴지속시간으로 장현저수지 단일붕괴와 장현 및 동막저수지 연속붕괴에 대해 적용하여 붕괴유출 수문곡선을 계 산하였다. 계산된 붕괴유량이 하류로 전파하면서 예상되는 홍수량 및 홍수위를 주요 하도지점에서 계산하고, 유량이 감쇠되는 특성을 해석하였다. 그리고 계산 홍수위와 현장 조사된 홍수위와의 비교를 통해 적용 모형의 매개변수 및 정확성을 검증하였다.

In Korea, the ratio of irrigation facilities which are over 50 years is close to 70%. The failure of small reservoirs happened because of torrential rainfall caused by a weather emergency. This study analyze cause of collapse and suggest prevention measure according to the recent collapse cases study.

본 연구에서는 농업용 소규모 저수지의 붕괴에 따른 침수 지역 모의를 수문·수리 모형을 활용하여 산정하였다. 2014년 8월 21일에 발생한 집중호우로 경상북도 영천의 농업용 소규모 저수지인 괴연저수지가 붕괴하였으며, 그에 따라 저수지 하류부의 농가 및 농경지에 침수에 의한 피해가 발생하였다. 그러나 이러한 소규모 저수지는 유입량·방류량·수위·저수량 등 기본적인 수문학적인 요소를 측정하고 있지 않기 때문에, 무인비행기로 관측한 항공영상(DSM, Digital Surface Model)과 GIS(Geographic Information System)기법을 활용하여 저수지 내용적곡선 및 하류부 하천 형상을 추출하였다. 일반적인 수면아래의 지형고도는 항공영상으로 촬영할 수 없으므로 저수지 붕괴이후에 드러난 지형을 촬영하였으며, 각 지형고도별 격자를 GIS기법으로 계산하였다. 또한 하류부 하천의 지형고도 및 침수흔적도를 활용하여 침수모델링 및 모의결과 검증을 실시하였다. 그 결과 침수흔적도와 모델링 결과가 약 90% 정도 일치하는 결과를 나타내었으며 침수면적은 약 1.7 ha, 하천을 제외한 범람지역에서는 약 0.5 m 정도(성인 무릎높이)의 침수심이 산정되었다. 본 연구에서는 HEC-HMS 모형의 홍수량 산정시 실측자료를 통한 검·보정이 불가능 하였으므로, 향후 중소규모의 농업용 저수지에서도 활용할 수 있는 실측자료가 존재하고, 이를 적극 활용한다면 더욱 신뢰있는 결과를 도출해 낼 수 있을 것이다.

최근 급격한 기후변화로 인한 국지성 집중호우가 빈번하게 발생하고 있다. 지역별 방재성능 목표 이상의 집중호우가 발생할 경우 댐, 저수지 등 수리 시설의 한계성능을 초과하여 월류 또는 붕괴를 야기한다. 본 연구에서는 저수지 붕괴로 인한 홍수유출을 모의하여 저수지 붕괴로 인한 피해 범위를 예측하고자 한다. 경기도 여주군 대신면에 위치하고 있는 옥촌저수지는 2013년 7월 22일 경기도 동부 지역에 발생한 집중호우로 제방이 전면 붕괴되어 하류 농경지 및 가옥의 침수 피해가 발생하였다. 홍수유량 산정을 위하여 저수지 내부의 정밀측량을 수행하였으며, 산정된 저수량을 기준으로 홍수유출을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 저수지 붕괴로 인한 침수 피해 예상 지역은 저수지 하류140,000㎡이며 최대 침수심도는 4.5m로 분석되었다. 또한 실제 붕괴 현장조사 결과와 분석 결과를 비교하여 시뮬레이션의 신뢰도를 검증하였다.