개념 한 쪽
토사재해와 홍수에 대응하기 위해 설치하는 시설은 목적에 따라 물을 배출하거나 저류하거나 토석류의 이동을 차단하는 기능을 갖춘다. 시설의 용도와 기능을 정확히 구분하는 능력이 문제 해결의 핵심이다.
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출제기준 단원 「토사재해방지시설물의 방재기능 및 적용공법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 배수관 유속 계산 | 1 | 주어진 지름과 유량에서 단면평균유속을 계산하기 |
| 침투시설 판별 | 1 | 시설의 기능(침투 vs 집수)을 구분하여 침투시설 여부를 가리기 |
| 사방시설 기능 매칭 | 1 | 산지재해 저감을 위한 시설의 주요 기능을 대응시키기 |
방수로는 하천에서 발생하는 홍수를 바다로 직접 연결하거나 인근 하천으로 연결하여 물을 빠르게 배출하기 위해 인위적으로 조성한 수로를 말한다. 즉, '물을 배출하는 수로'라는 문자 그대로의 기능을 수행한다.
사방댐은 상류의 산지 사면과 계류가 훼손되는 것을 방지하고 불안정 사면의 고정 및 토석류의 발생과 이동을 억제하여 산지재해와 홍수로 인한 피해를 최소화하기 위해 설치하는 사방시설이다. 토석류의 흐름을 차단하거나 저지하는 역할이 사방댐의 핵심 기능이다.
배수관을 통한 유속 계산은 기본적으로 연속방정식 Q = A·V를 사용한다. 원관의 단면적 A는 πD²/4로 구하며, 주어진 유량 Q에서 단면평균유속 V는 V = Q/A로 계산한다. 이를 변형하면 V = 4Q/(πD²) 형태가 된다.
옹벽 설계에서 고려해야 할 사항 중 하나는 지반의 허용지내력이다. 옹벽에 전달되는 응력이 지반의 허용지내력을 초과하면 지반 침하 및 구조물 붕괴가 발생하므로, 설계 하중이 지반 허용지내력 이내에 들도록 하는 것이 기본 원칙이다.
침투시설은 빗물을 땅속으로 스며들게 하는 시설을 말한다. 침투통·침투트렌치·투수성포장 등은 침투시설에 해당하나, 빗물받이처럼 빗물을 집수하여 배수관으로 보내는 시설은 침투시설에 해당하지 않는다.
대표 계산 예시는 배수관 단면평균유속 계산이다. 원관 지름 D = 0.2 m, 유량 Q = 0.20 m³/s일 때 V = 4Q/(πD²)를 적용한다. π를 3.14로 놓으면 V = 4×0.20/(3.14×0.04) ≈ 6.37 m/s가 된다. 계산 과정은 단면적 A = π(0.1)² ≈ 0.0314 m² → V = Q/A = 0.20/0.0314 ≈ 6.37 m/s 순서로 이해하면 된다.
시설 기능 매칭 예시는 다음과 같다. '물을 배출하는 수로' 기능은 방수로, '토석류 이동 억제' 기능은 사방댐, '땅속으로 스며들게 하는 시설'은 침투통·트렌치·투수성포장으로 대응한다.
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.
상류 산지사면과 계류의 황폐화를 막고 불안정 사면의 고정 토석류의 발생 및 이동을 억제하며 산사태 토석류와 홍수로부터 발생되는 산지재해를 최소화하기 위하여 설치하는 사방시설은?
정답 ③ · 문항은 상류 사면과 계류의 황폐화를 막고 토석류 이동을 억제하는 사방시설의 명칭을 묻고 있다. 토석류 흐름을 차단·저지하고 사면 안정을 도모하는 전형적인 사방시설은 사방댐으로, 토석류의 이동 억제 기능을 주로 수행한다.
산지재해 최소화를 위해 사면 고정 및 토석류 이동을 억제하는 시설은 사방댐입니다.
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