개념 한 쪽
가뭄·홍수 등 수문 재해를 줄이기 위해 설치하는 시설물은 각기 목적과 기능이 다르다. 방수로는 물을 배출하는 수로, 침투시설은 빗물을 땅속으로 들이는 시설, 사방댐은 토석류 이동을 억제하여 산지재해를 완화한다고 이해하면 유용하다.
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출제기준 단원 「가뭄재해방지시설물의 방재기능 및 적용공법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 관의 단면평균유속 계산 | 1 | 원관 단면적을 구하고 Q=AV로 유속을 계산하는 과정 판단 |
| 침투시설 여부 판별 | 1 | 우수유출저감시설 가운데 땅속 침투 기능의 존재 여부를 가리는 판단 |
| 제방 설계기준의 수치 판단 | 1 | 소규모 하천 제방 둑마루폭 등 설계기준의 적정 수치 여부를 확인 |
방수로는 하천에서 발생한 홍수를 바다나 인근 하천으로 직접 내보내기 위해 사람이 만든 수로를 말한다. 즉, 물을 빠르게 연결·배출하는 기능을 수행하므로 '배출을 위한 수로'라는 정의가 핵심이다.
우수유출저감시설 중 침투시설은 빗물이 지하로 스며들도록 설계된 시설을 의미한다. 침투통, 침투트렌치, 투수성포장 등은 땅속 침투를 목적으로 하므로 침투시설에 해당하고, 빗물받이처럼 집수하여 관로로 보내는 시설은 침투시설에 해당하지 않는다.
산지재해를 줄이기 위한 사방시설은 사면 고정과 토석류의 발생·이동 억제를 주된 목적으로 삼는다. 사방댐은 계류에 설치하여 토석류를 차단하고 산사태·유사한 산지재해의 확산을 방지하는 기능을 수행한다.
하천제방 설계기준은 계획홍수량 규모에 따라 구체적 수치가 달라진다. 예컨대 소규모 하천(계획홍수량 200m³/sec 미만)의 경우 둑마루폭은 2.0m 이상으로 정하는 것이 기준이라는 점이 문제에서 제시된 핵심 규정이다.
유체공학의 기본적 계산관계는 연속방정식 Q = A·V이다. 관의 단면적을 먼저 구한 뒤 유량을 단면적으로 나누어 단면평균유속을 계산하는 방식이므로 관련 문제는 공식을 세우고 면적 계산을 정확히 하는 절차가 중요하다.
직경 0.2m의 원형 배수관을 통해 유량 0.20m³/s가 흐를 때 단면평균유속을 구하는 문제 풀이를 제시한다. 원관의 단면적 A는 π·(D/2)²이므로 반지름 0.1m를 적용하면 A ≈ 0.0314m²이다. 연속방정식 V = Q/A에 값을 대입하면 V ≈ 0.20 ÷ 0.0314 ≈ 6.37m/s가 된다. 풀이의 핵심은 반지름 제곱에 π를 곱해 단면적을 정확히 구하고 나누는 절차를 지키는 것이다.
또 다른 유형은 시설의 기능을 묻는 문제이다. 예컨대 빗물을 땅속으로 스며들게 하는 기능을 가진 시설을 고르라는 문제에서는 침투통·침투트렌치·투수성포장 등을 침투시설로 판단하고, 빗물받이는 집수용으로 구분하여 오답 처리한다.
침수지역의 배수를 위한 펌프의 설치를 위해 직경 0.2m의 배수관을 연결하였다. 배출량 0.20m³/s가 되기위한 배수관의 단면평균유속(m/s)은 얼마인가?
정답 ① · 문제는 주어진 배출량과 관 직경으로 관 내 평균유속을 묻고 있다. 연속방정식 Q = A·V를 이용하면 V = Q/A이며 원관 단면적 A는 πD²/4이므로 V = 4Q/(πD²)로 계산한다.
연속방정식 Q=AV에서 유속 V=Q/A이며, 원관 단면적 A=πD²/4이므로 V=4Q/(πD²)로 계산한다.
자연재해대책법령상 우수유출저감시설중 침투시설에 해당하지않는것은 ?
정답 ② · 문항은 침투시설에 해당하지 않는 시설을 묻고 있다. 침투시설은 빗물을 지하로 스며들게 하여 지표면 배수를 완화하는 기능을 하는 시설로서 침투통, 침투트렌치, 투수성 포장 등이 해당한다.
침투시설은 빗물을 땅속으로 스며들게 하는 시설이며 빗물받이는 집수용이다.
하천설계 시 하천제방에 대한 설계기준의 설명으로 틀린것은?
정답 ④ · 하천설계기준에 따르면 계획홍수량이 200m³/sec 미만인 소규모 하천의 경우 둑마루폭은 3.0m가 아닌 2.0m 이상으로 정하는 것이 일반적인 기준입니다. 도로나 통행로 기능 등 특수한 목적이 없는 한 과도한 폭을 확보할 필요가 없으므로, 3번 설명은 틀린 것입니다.
계획홍수량 200m³/sec 미만 하천의 제방 둑마루폭은 2.0m 이상이며, 3.0m 이상은 틀린 설명이다.
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