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. 개요

1. ILSMLS는 항공기가 기상의 악천우 속에서도 활주로를 안전하고 원활하게 착륙할 수 있도록 도와주는 계기착륙 시설로서 공항 할주로의 용량증대에 크게 영향을 미친다.

 

. MLS

1. MLS(Microwave landing system)이란 Microwave를 사용하여 항공기 진입 정보를 제공하는 것이다.

2. 구성

1) Localizer 대신에 Azimuth, (Az)/DME를 설치

2) Glide path 대신에 Elevation(EL)을 설치

3) Precision DME (DME/P) Back Azimuth로 구성

3. 기능

1) Localizer

 

 

진입방향과 반대측 활주로에서 활주로 중심선의 연장선장 약 300m지점에서 Localizer안테나를 설치하며,

안테나에서 발사하는 전파로 경로를 설정하여 활주로의 중심에서 좌우의 편차를 나타내는 것이다.

VHF의 전파를 사용한다.

2) Glide path

진입측의 활주로에서 활주로 중심선을 따라 300m 정도 내측 지점으로부터 다시 직각방향으로 120m 정도 벗어난 곳에 안테나를 설치한다.

VHF대의 전파를 사용하며 안테나 전방의 수평면을 전파 반사면으로 하여 진입강화 경로를 설정하는데 강하 각도는 2범위이며 2.5°가 표준각도이다.

3) Marker

Marker는 진입경로상의 소정위치에 설치되어 상공에 부채꼴의 지향성 전파를 발사하여 착륙진입단까지의 거리를 알리는 장치로써

Marker Beacon은 활주로 말단에서 1,000feet 거리에 Inner Marker, 3,500feet 거리에 Middle Marker, 45NM지점에 Out Marker를 설치한다.

Inner marker(I/M)

Category 에서는 설치하지 않으며,

Category 에서는 Decision height(결심고도)를 지시하는 지점에 설치되며 활주로 말단으로부터 중심선 연장의 약 300m 지점에 설치된다.

Middle marker(M/M)

활주로에 착륙 하강중인 항공기에게 통과지점을 지시하는 시설로서, category 에서는 DH를 결정하는 지점에 설치되며 활주로 말단에서부터 중심선 연장 약 900m1,200m사이에 설치된다.

Out marker(O/M)

활주로에 착륙하려는 항공기에게 착륙강하 개시점을 지시하는 시설로서, 활주로 말단에서 중심선 연장방향 약 47NM지점에 설치된다.

 

 

. MLS의 특징

1. MLSILS와 같이 장비설치를 위한 주변지형의 정지가 많이 필요치 않고 영상통제 범위가 월등히 넓으므로 곡선 착륙이 가능하게 되어 활주로 용량에 미치는 영향이 크다.

2. Marker 시설을 설치할 필요가 없어 부대시설 및 지반조성이 필요없으므로 추가 시설에 대한 공사비를 절감할 수 있다.

3. 진입 방향이 1개소가 아닌 좌우, 상하 약 200개소가 되므로 향후 소음지역을 피할 수 있으므로 환경 보호면에서 효과적이다.

 

. ILS

1. ILS(Instrument landing system)Category별로 비행가능 기상이 구분되어 있다.

2. ILS시설은 ICAO의 규정에 의해 각 시설의 성능, 전파상태, 비행장 등화, 주변 장애물등을 고려해 다음 세 종류로 구분하여 각각 진입할 수 있는 최저 기상상태로 규정하고 있다.

3. 규정

구 분

시 정

결심 고도

Category

시정 800m

결심고도 60m

Category

시정 400m

결심고도 30m

Category a

시정 200m

결심고도 0m

Category b

시정 50m

 

Category c

시정 0m

 

 

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. 개요

1. VFRIFR은 비행규칙을 크게 구분한 것이며 VFR(Visual flight rule : 시계비행규칙)이란 최저고도와 시점의 근접비행 상태하에서 항공기의 비행을 제한하는 규칙이다.

2. IFR(Instrument flight rule : 계기비행규칙)이란 지상의 시각적인 참고물 없이 항공기에 탑재되어 있는 계기만을 이용하여 비행하는 규칙이다.

 

. VFR

1. VFR(Visual flight rule : 시계비행규칙)이란 최저고도와 시점의 근접비행 상태하에서 항공기의 비행을 제한하는 규칙으로,

2. 현행 항공법에는 VFR 비행가능 상태는 여러 가지로 구분되나,

3. 관제권내의 교통부장관이 지정하는 비행장에서 VFR상태로 이착륙하려면 시정이 5,000m이상이고 구름의 높이가 지표 또는 수면으로부터 450m이상이어야 한다.

4. 따라서, VFR 상태의 비행은 기상 상태가 양호해야만 가능하므로 각종 악천후에 대비하여 IFR시설을 준비하여야 한다.

 

. IFR

1. IFR(Instrument flight rule : 계기비행규칙)이란 지상의 시각적인 참고물 없이 항공기에 탑재되어 있는 계기만을 이용하여 비행하는 규칙

2. IFR 시설은 ILS(Instrument landing system)에 의해 Category별로 비행가능 기상이 구분되어 있다.

3. ILS시설은 ICAO의 규정에 의해 각 시설의 성능, 전파상태, 비행장 등화, 주변 장애물등을 고려해 다음 세 종류로 구분하여 각각 진입 할 수 있는 최저 기상 상태로 규정하고 있다.

4. 규정

 

 

구 분

시 정

결심 고도

Category

시정 800m

결심고도 60m

Category

시정 400m

결심고도 30m

Category a

시정 200m

결심고도 0m

Category b

시정 50m

 

Category c

시정 0m

 

 

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. 개요

제한표면에서는 본지역을 기본표면이라 불리우는데 항공기의 이착륙시 안전을 도모하기 위하여 규정된 경사대로 반드시 확보해야하는 지역이다.

 

. 착륙대(Runway strip)의 설치기준

1. 길이

착륙대의 최소길이는 (활주로 길이 + 60m) ×2개소이다.

2.

1) 비계기용의 폭은 150m로써 구형을 이루고,

2) 계기용은 활주로 말단에서 150m까지는 150m폭이며,

그 이후 150m부터는 105m ×양측 = 210m

 

 

3. 경사

1) 종단경사는 1.5%이하이며

2) 횡단경사는 2.5%이하어야 하나

3) 포장 끝에서 원활한 배수를 위하여 3m구간을 5% 이내로 조정할 수가 있다.

4) 또한, 평탄성을 유지하지 않는 구간은 5%이내가 되도록 한다.

4. 장애물제거

1) 착륙대내는 꼭 필요한 항행 보조시설을 제외하고는 어떠한 돌출 물체도 둘 수 없으며

2) 꼭 필요한 시설도 항공기와 충돌시 항공기에 손상이 없게 해야 한다.

5. 표면강도

착륙대의 강도는 항공기가 활주로 이탈시 비행기에 손상을 최소로 줄일 수 있도록 고려해야 한다.

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. 개요

ICAO ANNEX 14에서는 등급번호가 3 또는 4인경우와 등급번호가 1 또는 2로 활주로가 계기용인 경우 활주로 착륙대와 양측단부에는 활주로 종단 안전지역(Runway end safety area)을 설치해야 한다고 권고하고 있다.

 

. 설치기준

1. 설치목적

항공기가 활주로 바로 앞에 착륙하거나 또는 지나치는 경우 장애물이 제거된 정지규역을 제공하기 위함이며 활주로 종단 안전지대내의 물제는 가능한 제거되어야 한다.

2. 폭 및 길이

활주로 종단 안전지역의 규모는 다음과 같다.

 

 

1) : 활주로 폭의 2배 이상

2) 길이 : 최소 90m이상

3) 위치 : 활주로 양측단

3. 경사

1) 진입표면 또는 이륙 상승 표면위에 돌출되지 말아야 한다.

2) 종단 경사는 5%이내이며 급격한 경사의 변화는 피해야 한다.

3) 횡단경사는 상하 5%이내이며 다른 경사간의 변화는 완만하게 조성해야 된다.

4. 지반강도

1) 활주로 종단 안전지역은 활주로 바로 앞에 착륙하거나 또는 과주하는 항공기에 대해 손상을 감소시키고

2) 구조 및 소방차량의 이동을 용이하도록 설치한다.

 

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. 개요

1. 개방구역(Clearway) 및 정지로(Stopway)는 활주로 길이 증가에 대한 대안으로써

2. 개방구역 및 정지로를 제공하기 위한 결정은 활주로 말단지역을 통과한 물리적 특성 및 장래 항공기의 운항상 필요조건을 충족하는 것이다.

 

. 개방구역(Clearway)의 설치기준

1. 위치

개방구역의 기점을 이용 가능한 이륙활주거리의 종단에 있어야 한다.

2. 길이

이용 가능한 이륙활주거리의 1/2을 초과할 수 없다.

3.

활주로 말단으로부터 150m의 폭으로 설치한다.

 

 

4. 경사

1) 개방구역의 지표면의 1.25%이상 돌출해서는 안된다.

2) 활주로단에서 45m 폭의 개방구역은 접속하는 활주로 경사와 맞추어야 한다.

5. 물체의 제거

항공기에 위험을 줄 유려가 있는 개방구역내의 모든 물체는 장애물로 보고 제거해야 한다.

 

. 정지로(Stopway)의 설치 기준

1. 위치 및 폭

정지로는 접속하는 활주로 폭과 같아야 하며 Clearway내에 위치하게 된다.

2. 구배

활주로의 경우와 동일하며 등급이 D일 때 종단경사는 1.25%이하, 횡단경사는 1.5%이하다.

3. 정지로와 활주로의 접속점의 최대 경사 변화율

 

 

등급번호가 3 또는 4일 경우 30m마다 0.3%(최소곡선 반경 10,000m)이다.

4. 정지로의 강도

이륙을 포기한 항공기에 손상을 주지 않고 항공기를 지지할 수 있도록 설치해야 한다.

5. 표면조건

1) 포장된 정지로의 표면은 습윤상태에서도 양호한 마찰계수를 갖도록 해야 한다

2) 포장되어있지 않은 경우는 활주로의 마찰특성과 비슷하게 조성해야 한다.

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. 개요

1. 활주로의 구성은 취항하는 항공기의 대한 이, 착륙에 충분한 길이와 규정에 부합하는 폭, 구배 조건 및 소요의 포장강도를 확보하여

2. 공역 및 항공기 운항의 안전에 지장이 없는 여유거리를 확보하여 건설한다.

 

. 활주로 공시거리

1. TORA : 이용가능한 이륙활주거리

2. ASDA : 이용가능한 가속정지거리

3. TODA : 이용가능한 이륙거리

4. SDA : 이용가능한 착륙거리

 

 

. 공시거리(Declared distance)

1. TODA(Take off run available)

이용가능한 이륙활주거리는 이륙하는 항공기의 지상 주행에 가용되는 활주로의 길이로써 대부분 활주로 포장부의 길이이다.

1) 09 방향 : 200 + 2,500 = 2,700m

2) 27 방향 : 2,500 + 200 = 2,700m

2. ASDA(Accelate stop distance available)

이용가능한 가속정지거리는 TORA와 정지로(Stop way)를 합한 길이이다.

1) 09 방향 : 2,700 + 300 = 3,000m

2) 27 방향 : 2,700 + 350 = 3,050m

 

 

3. TODA(Take off distance available)

이용가능한 이륙거리는 TORA와 개방구역(Clear way)을 합한 길이이다.

1) 09 방향 : 2,700 + 500 = 3,200m

2) 27 방향 : 2,700 + 350 = 3,050m

4. LDA(Landing distance available)

이용가능한 착륙거리는 착륙하는 항공기의 지상 주행에 필요한 활주로 길이로써 활주로 말단(Threshould)으로부터의 거리이다.

1) 09 방향 : 2,500m

2) 27 방향 : 2,500 + 200 = 2,700m

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. 개요

1. 공항계획시 서비스수준과 허용가능한 지연시간을 함께 고려한 실용용량을 기준으로 제반시설의 소요용량을 산정하는 것이 경제적임.

2. 실용용량은 용도에 따라 한시간 단위인 PHOCAP 1년 단위인 PANCAP을 산출하는 방법이 있다.

 

. 용량 산정

1. PHOCAP(Practical hourly capacity)

1) PANCAP은 수많은 공항에 대한 경험자료와 대기이동에 의한 FAAAIL모형에 의해 산정한다.

2) PANCAP은 기종의 혼합율, 활주로 점유시간, 공역 제한, 도착/출발 비율 등에 따라 Graph에서 구한다.

3) 통상적으로 PANCAP은 포화용량의 3/4 수준이다.

 

 

2. PANCAP(Practical annual capacity)

1) PANCAPPHOCAP의 확장된 개념으로 년중 일정한 단기간 동안에 대하여 활주로의 과부하를 허용한 용량이다.

2) PANCAPPHOCAP1년 단위로 연장한 수용치이며, 활주로 운영 방식, 기후, 서비스수준등에 따라 좌우된다.

3) 과부하는 수요자가 PHOCAP(Practical hourly capacity)을 초과하는 시간으로 평균지연이 4분을 초과하는 시간이다.

4) PANCAP은 항공기 운항횟수의 10% 및 항공기 운항시간의 5%의 과부하를 허용시 연간 운항횟수 중 작은 값을 택한다.

과부하 허용기간 동안의 평균지연은 8분 이내이다.

POH : 평균지연이 PHOCAP을 초과하는 년간 전체 시간합의 1년에 대한 백분율

POM : 과부하 허용기간 동안에 발생하는 년간 총 항공기 운항횟수의 년간 운항횟수에 대한 백분율

ADO : 과부하 허용기간 동안의 평균지연시간

5) PANCAP을 간략하게 계산하는 방법(FAA에서 개발한 그래프를 이용)

 

 

가중시간당 용량이란 1년간의 평균시간당 용량으로 교통량에 따라 가중치의 값은 아래와 같다.

최대 교통량의 %

가 중 치

91% 이상

1

81 90

2

66 80

4

51 65

8

40 50

12

가중치에 의해 가중시간당 용량을 산출하여

에 의거 Graph에서 실제 년간 용량을 도출한다.

 

 

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. 개 요

1. 도로의 배수처리는 도로구조의 기능보존과 교통안전에 매우 중요하며 배수불량은 포장의 파손 및 도로재해의 원인이 됨

2. 도로배수의 목적은

- 강우, 강설로 노면이나 인접지대에서 도로 각 부근에 유입되는 지표수,

- 인접지대로 부터 침투해오는 지하수,

- 지하수면에서 상승하는 물들로 인한 도로의 연약화를 방지하고 우수로 인한 사면의 세굴붕괴를 방지하는데 있다.

3. 여기서는 도로배수의 종류와 목적, 처리계획에 대해 기술코자 한다.

 

. 도로배수시설의 종류

 

 

. 배수시설별 설계개념

1. 계획홍수량 산정

1) 유역면적이 4미만이거나 유역 또는 하도의 저류효과를 기대할수 없는 소하천

2) 유역면적이 4~40이고 수문자료가 미흡한 중소하천

3) 유역면적이 40이상인 장대하천

- 수문곡선(Enveloke Modified Hydrograph Curve) 사용하여 직접유량 산출

2. 수리검토가 필요한 사항

1) 하천교량

설계발생빈도 : 하천정비계획의 계획빈도 적용

설계유량 산정

교량부 설계유량계산시는 유역면적에 따라 합리식, 표준유출법, 수문곡선 추정법을 사용 비교 산정한 유량과 경사 - 유역 면적법으로 구한 유량중 큰 값을 사용함.

교량부 수로의 수리설계

) 평균유속 = 설계유량과 최고수위에 있어서의 횡단면의 총차의 관계에서 구해지는 유속

) 동수에너지계수

) 구획별 전달되는 유량

) 교량개폐율

) 교량역류율 관계 도표에서 구함

) 교량부 통과유속

) 교량역류계산

 

 

교량계획고 결정

) 교량의 계획고는 제방고보다 낮아서는 안됨.

교량의 계획고란 교각이나 교대에서 교량상부구조를 받치고 있는 교좌장치 하단부의 높이를 뜻하며 교좌장치가 콘크리트에 묻혀 있을 경우에는 콘크리트 상단높이를 말한다. 또한 교대와 교각이 여러 개일 경우 이들 중 가장 낮은 지점의 높이를 취한다.

) 최고수위로부터 여유고를 감안 교량의 계획고를 산정함.

교량의 경간장 결정

) 경간장은 산간협곡이라든지 그 밖의 하천의 상황, 지형의 상황 등에 의해 결정되는데 치수상 지장이 없다면 다음 식에서 구한 값 이상으로 한다. 단 그 값이 70m을 넘는 경우에는 70m로 한다.

) 예외규정

(1) 계획홍수량이 500/sec 미만이고 하천폭이 30m미만인 하천일 경우 12.5m이상

(2) 계획홍수량이 500/sec 미만이고 하천폭이 30m이상인 하천일 경우 15m이상

(3) 계획홍수량이 500/sec ~ 2000/sec인 하천일 경우 20m이상

(4) 주운을 고려해야 할 경우는 주운에 필요한 최소 경간장 이상

2) 암거 및 배수관

설계발생빈도 : 25

계획홍수량 산정

) 유역면적이 4.0이하

합리식 사용 

) 유역면적이 4.0이상 40이하

표준유출식 사용   

) 유역면적이 40.0이상

유역면적에 대하여 수문곡선 추적법을 사용

암거 및 배수관 규격결정

) HW(Headwater depth = 수두) 산출

(1) 횡단구조물의 시산크기와 형태결정

(2) 유입부 수두, 유출부 수두 계산 조정수두(HW)결정 유출부 유속(Vo)산출

허용수두는 다음값보다 작은값으로 한다.

) HW = 2.2D

) 도로의 낮은 노견보다 0.3m아래의 높이이하

최고수위는 다음과 같은사항에 대해가 없는 높이로함.

) 가옥 또는 인접 시설물

) 식생 또는 경작지

) 사람, 동물, 식물

최대 유출부 유속(Vo)에 대한 수로 보호

) 침식방제시설 필요없음 = 2.5m / sec.

) Rip-rap, 거리 3D = 4.0m / sec.

) Rip-rap과 물막이턱(end sill) = 6.0m / sec.

) 침전조 건설 6.0m / sec.

3) 측구

토사측구

) 설계발생빈도 : 5

) 계획홍수량

) 통 수 량

) 계획홍수량 및 수로의 종단구배의 방향에따라 토사 측구의 높이(H)를 조정하여 설치한다.

V, U형 및 산마루 측구

) 설계발생빈도 : 5

) 계획홍수량

) 통 수 량

) 계획홍수량 및 측구의 구배에따라 필요한 통수단면을 산정하여 V, U형측구 및 산마루측구의 규격을 결정함.

L형 측구

) 설계발생빈도 : 5

) 집수정 간격 (L형측구로 배수가능한 최대연장)

4) 도수로(성토부, 절토부)

성토부 도수로

) 도수로의 적용기준

횡배수관 규격(D)

도수로 규격(m/m)

Φ300

500 ×300

Φ600

800 ×400

Φ800

1,100 ×400

Φ1000

1,300 ×500

Φ1200

1,500 ×600

) 도수로의 간격결정

(1)

(2) 길어깨 또는 길어깨 측구의 호용통수량

 

 

(3) 간격결정

절토부 도수로

(도수로의 적용기준)

유역면적()

규격(m/m)

10,000이하

300 ×250

10,000 ~ 18,000

400 ×350

18,000 ~ 30,000

500 ×450

30,000 ~ 40,000

600 ×500

5) 집수정

성토부 집수정

) 설계발생빈도 : 25

) 유출량

) 통수량

) 유출량(계획홍수량) 및 배수관의 관경 및 종단구배에 따라 집수정의 집수량이 달라질 수 있으므로 집수정의 통수량을 검토후 설치한다.

절토부 집수정

) 설계발생빈도 : 3

) 집수정 간격 : S

) 설치되는 L형측구의 길이가 길거나 절토법면이 커서 계획 홍수량이 허용 통수량보다 클 경우에는 집수정을 설치하여 횡배수관으로 우수를 배제하고, 횡배수관을 설치할 수 없을 경우 첫 번째 집수정은 위의 식으로 계산되는 설치 결정 위치에 설치하고, 그 이후는 청소등의 편의를 위하여 50m간격으로 집수정을 설치하여 종방향 배수관

(D = 600m/m이상)을 통해 우수를 배제한다.

중앙분리대용 집수정

) 설계발생빈도 : 3

) 집수정 간격 : S

α : 연석에 의한 집수정인 경우에 적용(방호벽형 이외는 α=1.0)

W : 집수폭(m)

) 집수정의 간격은 가능한 한 등 간격으로 배치하고 동일구간에서 집수정의 간격을 달리할 경우는 너무심한 변화가 되지 않게 한다. 또한 집수정과 집수정의 최대간격은 30m, 최소간격은 5m로 한다.

암거 집수정

) 설계발생빈도 : 25

) 유출량

) 통수량

) 유출량(계획홍수량) 및 배수관의 관경 및 종단구배에 따라 집수정의 집수량이 달라질수 있으므로 집수정의 통수량을 검토후 설치한다.

우수받이

) 설계발생빈도 : 3년 

) 집수정 간격

Q : 측대의 허용 통수량(/sec)

α : 연석에 의한 우수받이인 경우에 적용(방호벽형 이외는 a = 1.0)

W : 집수폭(m)

) 우수받이의 간격은 가능한 한 등 간격으로 배치하고, 동일구간에서 우수받이의 간격을 달리할 경우는 너무 심한 변화가 되지 않게 한다. 또한 우수받이와 우수받이의 최대간격은 30m, 최소간격은 5m로 한다.

 

 

. 문제점 및 개선대책

1. 합리식 적용시 확률 강우강도()값의 채택

1) 문제점

노면배수시설물의 유출량 산출에 적용되는 권역별 확률 강우 강도식은 간이식으로써, 지점별 강우자료의 동질성을 고려치않아, 권역별 대표값과 지점별 강우강도값간에 오차가 발생함.

2) 개선대책

노면배수시설물 및 배수구조물의 유출량 산출은 건설부가 1988년도에 한국확률강우량도의 작성이라는 연구에서 제시한 개정IDF(강우강도-지속기간-재현기간, Rainfall-Intensity- Duration-Freguency) Curve를 사용토록하되

- 측우소가 있는 지역은 지점별 강우강도표를 적용하고

- 측우소가 없는 지역은 최인접 측후소의 강우강도표를 사용하되, 계획대상지점의 확율 강우량도를 이용하여 강우강도표를 작성한 값과, 최인접 측후소의 강우강도표와 비교후 큰 값을 적용함.

2. 합리식 적용시 유출계수 C값의 채택

1) 문제점

합리식을 적용할수 있는 유역면적의 크기가 대략 4이하라도 적지않은 면적인데, 1시간에 내리는 강우량이 강우가 끝나자마자 전량 유출할수 없으며 유역면적내의 토질이나 지표상태, 경사도등의 완급등에 따라 유출속도와 시간이 상이함. 따라서 이와같은 차이를 보정하기 위한 계수로서 유출계수C를 곱하여 이론유량을 구하여 실지에 일치시킨 것이 합리식임.

특히 합리식에서 유출계수값의 채택은 공사시의 상황에 대한 것이 아니고 공사준공후 이용시의 상황을 고려해야 되기 때문에 개수시점에서 예상되는 개발계획등을 충분히 고려해야 되나 조사시점을 기준으로 토지이용도에 따른 C값등 관련문헌에서 제안하고 있는 C값을 적용하므로서 불합리한 C값 채택.

2) 개선대책

工種의 차이에 의한 유출계수를 각 공종별 배수면적이라는 장래 가중치를 고려하여 편의상 정하여 구한다음 합성하고 장래에 변화될 상황을 충분히 고려한 C값 채택.

공종별 기초 유출계수의 합성

 

 

. 결 론

수리검토는 축척 1:25,000, 1:50,000 지형도상의 최적노선에 대하여 유역면적과 구조물 예정위치별 유량을 추정한 후 현지조사를 실시하여 과거의 최고홍수위, 기존 구조물의 규격 및 기타 필요한 정보를 수집한다.

현지 주민에게 탐문하거나 관할관청의 담당자로부터 신뢰할수 있는 자료를 조사하여 최고홍수위를 종합적으로 판단한다.

계획된 구조물의 설치지점 상ㆍ하류 부근에 있는 기존 구조물의 규격, 연장, 범람여부 조사

상류에 저수지가 있을 경우 Back Water의 영향유무, 관개수로의 경우는 저수지 관리운영에 대한 조사

하천상류의 침식상태, 기존교량, 하상상태, 제방고등을 조사

특히 대하천에 구조물을 시설할 경우는 수리모형실험을 실시하여 보다 정확한 자료에의한 구조물을 시설하여야 할것으로 사료됨.

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