댐 여수로의 구성 요소 및 종류

댐 여수로란?

여수로는 Spillway라고도 하며 계획된 저수공간에 수용할 수 있는 용량을 넘어섰을때 댐 제체로 월류하는 것을 막기 위해 설치하는 수로를 말한다. 여수로를 통해 방류되는 유량은 하천으로 흘러들어간다.

여수로의 종류

1. 처리목적에 따른 분류

• 주여수로
• 보조여수로
• 비상여수로

2. 문비(수문) 유무에 따른 분류

• 조절형 여수로
• 비조절형 여수로

3. 수면형태에 따른 분류

[개수로형]

• 자유낙하 여수로
• 월류형 여수로
• 개거식 여수로
• 측수로식 여수로

[관수로형]

• 터널여수로
• 사이펀여수로
• 나팔형 여수로
• 암거형 여수로

 

여수로의 구성

1. 접근수로: 댐의 저수공간에서 여수로의 조절부에 이르는 수로

2. 조절부: 저수의 방류를 조절하는 여수로의 물넘이 부분

3. 급경사부: 조절부의 말단에서 감세공 시정에 이르는 경사가 급한 부분

4. 감세공: 급경사부에서 고속으로 흐르는 물의 유하 속도를 줄이기 위해 설치하는 구조물

5. 방수로: 감세공에서 하천에 이르는 부분

6. 수문: 여수로 조절부에서 홍수 방류량을 결정하고 조절하기 위해 설치하는 문

7. 공기혼입장치: 수로에서 물이 고속으로 흐를때 발생하는 공동현상(caviation) 때문에 콘크리트 표면이 손상되는데 이를 방지하기 위한 장치

 

감세공

1. 감세공의 기능

• 여수로의 급경사부에서 물이 고속으로 유하하게 되면 수로의 콘크리트가 침식 또는 파손될 가능성이 크기 때문에 이를 방지하기 위해 급경사부 말단에 감세공을 설치해서 유하속도를 줄여야 한다.
• 감세공의 설치 규모나 형식은 설계홍수량과 주변 지형에 따른 여수로의 경사, 하천과의 접속부분을 고려해서 설계해야 한다.

2. 감세공 형식

[플립형(Flip bucket)]

• 방수로의 말단에서 물을 공중으로 사출하는 방식으로  하상의 암반이나 하류 수심에 떨어뜨려 감세하는 방식이다.
• 하류수심이 도수심에 비해 상당히 낮을 경우에 적용한다.
• 지형 및 지질이 좋아야 한다.
• 감세효과는 떨어지지만 경제적이다.
• 플립 끝은 하류의 최고 수심보다 1.5~2.0m 높게 설치한다.
• 감세공 선단의 양각은 20~30도 정도로 한다.
• 버킷의 반경R은 10~15m로 한다.

[정수지형(stilling basin)]

• 도수현상(hydraulic jump)을 이용해서 감세시키는 방식이다.
• 하류수심과 도수심이 거의 같을 때 사용한다.
• 수리학적으로 가장 안전한 형식으로 Fill dam의 감세공으로 많이 적용되고 있다.
• 수평정수지, 경사정수지, 역경사정수지의 종류가 있다.
• chute block, baffle pier, end sill 로 구성된다.

[롤러버킷형(Roller bucket)]

• 경사면을 따라 흐르느 수맥을 물속에 관입시켜 감세시키는 방법이다.
• 하류수심이 도수심보다 깊은 경우에 적용한다.