55. 지하댐

     

문제) 6. 지하댐을 정의하고, 그 필요성과 구성시설 및 장단점에 대하여 설명하시오. 93-3

문제) 6. 지하댐을 지상댐과 비교하고, 국내현황에 대하여 각각 설명하시오. 114-4 

문제) 10. 지하수댐(지하댐)의 입지조건. 134-1

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1. 지하댐

 가. 개요

  ⑴ 지하댐은 지하수가 유동하는 대수층내에 인공적인 물막이벽을 설치, 지하수를 대수층내에 저류 또는 함양시키고

         관정 등의 이용시설에 의해 취수, 사용하는 지하저류지임

  ⑵ 지하댐은 인공적인 방법에 의해 지하수를 지하에 함양시킨다는 점에서 광의의 지하수 인공함양에 속함

  ⑶ 수자원의 최적 활용면에서 추진 필요성 있음

 나. 지하댐 필요성

  ⑴ 우리나라는 물 공급을 주로 지표수에 의존

  ⑵ 좁은 국토로 인한 댐 적지 부족

  ⑶ 댐에 의한 용수공급의 한계

  ⑷ 지표수의 오염

  ⑸ 수몰지의 생태계 파괴에 따른 환경오염 가속화 등으로 한계에 도달

  ⑹ 물 소비량이 급증하는 추세로 지하수자원의 효용가치와 필요성은 점점 증대

 다. 지하댐 분류

  ⑴ 사용목적에 따른 분류 : 저류형, 유출억제형, 염수침입방지형

  ⑵ 저류형태에 따른 분류 : 완전지하 저류형, 일부 지표저류형, 지표댐 병용형

 라. 지하댐 설치가 필요한 지역

  ⑴ 강우량이 많아도 즉시 지하로 침투되어 유출량이 없는 곳

  ⑵ 투수성 지층의 두께가 깊어 지표저수지 설치가 곤란한 곳

  ⑶ 지하수가 바다 또는 하류로 방출되는 지역

  ⑷ 지하수는 풍부하나 해수의 침입으로 담수이용이 불가능한 곳

 마. 지하댐 설치시 고려사항(지하수댐의 입지조건)

  ⑴ 대수층이 두껍고 넓게 발달하여 다량의 지하수를 저류할 수 있는 지역

  ⑵ 유효공극율과 분급도가 좋고 투수성이 양호한 지역

  ⑶ 지하수의 함양원이 되는 넓은 유역과 하천의 경사가 완만한 지역

  ⑷ 하천의 유출구에 해당하는 협곡부가 있어 차수벽 설치의 연장이 비교적 짧은 지역

  ⑸ 차수벽 설치지점의 기반암은 견고하고, 파쇄대가 없는 지역

  ⑹ 연간강우량이 많고 지속적인 곳이어야 함

  ⑺ 현재의 지하수위가 낮은 곳

        (∵ 물막이벽 시공후 수위상승효과가 커 유리)

  ⑻ 대수층에 점토층이 혼재되어 있지 않거나 두께가 얇은 곳

        (∵저류 및 취수가 유리하며, 지반의 침하도 방지할 수 있음)

  ⑼ 해안부에서 지하수층으로의 염수침입이 없었거나 있었더라도 그 규모가 작은 곳

        (∵ 댐 건설 후 저류역 내에 남아 있는 염수의 제거가 용이)

  ⑽ 물막이벽 상하류부에서 현재 지하수 이용이 적은 곳이어야 유리,

        (∵ 지하수 이용이 많은 곳이면 관정 소유자와 분쟁 가능성이 크며,

                물막이벽의 하류에서는 주로 지하수위의 저하에 의해, 

               해안변에서는 주로 염수침입으로 인하여 지하수 사용이 어려워지기 때문)

  ⑾ 지하수위 상승에 의해 기존 지하구조물에 침수 등의 영향이 일어나지 않는 지역이여야 함

  ⑿ 물막이벽 상류부에 대규모 오염원이 없거나 향후에도 오염배출시설이 설치되지 않는 곳 

      (∵지하수의 수질을 보전할 수 있음)

 바. 지하댐의 주요 장, 단점(일반댐과 비교)

  ⑴ 장점

    ① 지상댐 건설에 따른 환경·주민이주 문제 등을 일으키지 않고 보상비도 적게 듬

    ② 하류로부터 염수침입을 방지하기 위한 용도로도 사용가능함

    ③ 증발에 의한 손실이 거의 없음

    ④ 수몰면적이 없으며, 수질오염이 적음

    ⑤ 댐공사비에 비해 저렴함

  ⑵ 단점

    ① 유지관리비가 많이 소요(별도의 양수시설 필요)

    ② 지하수 저장량 평가가 어려움

    ③ 일시에 다량의 용수사용 불가

    ④ 농업용수 이용시 냉해

 사. 기대효과

  ⑴ 급속히 성장하는 도시나 공업지역의 지표면에 새로운 댐의 건설 없이 적기 적소에 용수공급 가능

  ⑵ 홍수시 유출량 및 하수를 처리하여 바다로 흘려 보내는 대신 지하에 주입하여 필요시 용수를 재이용함으로서

        용수이용 효율성 증대

  ⑶ 지하에 댐을 설치하므로 지표면의 수몰면적이 없어 환경파괴 최소화

  ⑷ 증발손실로 인한 수자원의 손실 최소화 기능

  ⑸ 지표면에 건설하는 댐보다 소요비용이 저렴

 아. 지하댐 개발현황

  ⑴ 국내의 경우 농업용수 공급목적으로 5개소, 생활용수 공급목적으로 1개소가 건설, 운영되고 있음

  ⑵ 최근 가뭄대책의 일환으로 굵은 모래와 자갈로 이루어진 하상을 깊게 판 다음,

        하상아래 일정심도로 하천을 횡단하는 물막이 벽을 설치하고

        인근에 방사형 집수정을 설치하는 형식의 지하댐을 건설하여

        갈수기에 양수기로 댐위쪽 자갈층에 저수된 물을 뽑아 올려 관개용수, 생활용수 등으로 이용되고 있음

     

2. 지하댐을 구성하는 기본시설

  ⑴ 제체시설(차수벽 또는 지수벽)

    ① 대수층에 설치되는 불투수성 및 난투수성의 벽

    ② 축조공법(지하연속적공법, 주입공법, 철판공법 등) + 보강공법(워터커튼)

  ⑵ 배수시설(여수토) : 지하댐의 여수를 저류지역 외에 배출하기 위한 시설

  ⑶ 취수시설 : 지하댐에 저류한 물을 취수하기 위해 관정(방사상 정호 등) 등 설치

  ⑷ 방수시설

    ① 여수토의 배출 외에 급격한 저류수를 방출할 경우 필요한 시설

    ② 지수벽 천단으로부터 하위에 설치되어 , 수평공 및 통문을 개폐하여 방수조작

  ⑸ 관리시설

    ① 지하댐을 관리하기 위한 시설

    ② 강수량, 지하수위, 취수량, 인공함양량, 배수량 등의 정보를 수집, 분석, 수위예측실시

  ⑹ 함양시설

    ① 지하댐 저류역의 지하수 부하량을 인공적으로 증가시키기 위한 시설

    ② 주입정, 침투수로, 침투지 등 지하수 주입 및 침투시설 외에 함양하는 물을 모아 도수하기 위한시설도 포함

3. 지상댐과 지하댐의 장단점

4. 국내 지하댐 개발 현황

5. 제언

  ⑴ 갈수기에 하천 취수가 곤란할 경우 지하댐에 저류된 지하수를 최대한 취수하여 지하수위를 낮추어 지하공간 확보

       ⇛ 홍수기 유출 지연에 따른 치수 기능 증대

  ⑵ 지표수와 지하수의 연계 이용 : 다우기에 지표수를 최대한 이용함과 동시에 인공함양하여 지하수위 높이고,

        갈수기에 지하수를 최대한 취수하여 부족한 지표 수자원의 공급량 보충

  ⑶ 최근까지의 지하댐 운영 실적 : 유역 면적이 큰 지역의 지하댐은 당초 계획량의 90% 이상 활용,

       유역 면적이 작은 지역의 지하댐은 당초 계획에 비해 취수 실적이 못 미치고 있음

http://www.molit.go.kr/USR/policyData/m_34681/dtl.jsp?search=&srch_dept_nm=&srch_dept_id=&srch_usr_nm=&srch_usr_titl=Y&srch_usr_ctnt=&search_regdate_s=&search_regdate_e=&psize=10&s_category=&p_category=&lcmspage=160&id=234

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