도수로

여수로의 도수로 형상 결정시에는 구조물의 안전성, 공사의 경제성을 확보하고 조절
부에서 유입하는 홍수를 지체없이 유하시킬 수 있도록 다음 사항에 유의해야 한다.
1) 도수로의 평면선형은 가능한 한 만곡이 적은 평면형을 선정하며, 직사각형의
단 면을 원칙으로 한다.
2) 수로바닥의 종단경사의 결정시 도수로 예정지의 지질, 지형학적인 제한인자를
고 려해야 하며, 종단경사의 변화시 급변화를 가급적 피한다.
도수로의 경사는 원칙적으로 상류부에서 완만하고 하류부에서 급하게 한다.
3) 터널 또는 암거단면을 채용할 때는 만류를 피하고 이행부에서는 설계유량에
대 한 계산수면을 터널 또는 암거 높이의 1/2 이하로 하는 것을 원칙으로 한다.
터 널 또는 암거내에서의 흐름을 개수로 흐름으로 유지하기 위해서는 총 수로
단 면적에 대한 유수단면적의 비를 75% 이하로 유지해야 바람직하다.
부 득이 만류시킬 때에도 만류구간은 가급적 짧게 한다.

【해 설】
1. 터널식 만류 도수로, 급경사 도수로 등의 설계는 이 기준에서 취한 설계방침에 따르
고 또 필요에 따라서는 다른 자료를 참고로 하여 설계한다.
도수로의 사명은 조절부에 의해서 조절․방류되는 홍수를 안전하게 유하시키는 것이다.
여기에서 도수로의 능력이 충분치 못하면 방류수가 도수로 측벽을 월류, 파괴하게 되어서
도수로 자체의 안전성을 상실하게 할 뿐 아니라 때에 따라서는 상류에 설치한 조절부를
무의미하게 만들며, 저수지의 안전성까지도 상실케하는 경우가 발생한다.

도수로 내에서의 유황은 방류능력과 관련하여 설계할 때 고려하여야 할 사항이다. 도수
로 내에 난류가 발생하는 경우, 적절한 수면결정의 곤란으로 측벽의 설계 불능을 초래하
며, 부분적인 측벽마루의 월류 등에 의해서 구조물의 파괴를 일으킬 수 있다. 도수로 내
에서 일어나는 일정치 않은 흐름은 도수로의 부적당한 만곡에 기인하고, 특히 급류부에서
는 일단 충격파가 발생하면 도수로 전구간에 걸쳐 감세하지 않고 감세공의 기능에도 영
향을 미치므로 도수로의 평면형은 이러한 충격파를 일으키지 않게 가능한 한 직선으로
한다. 상류(常流)에서는 충격파가 발생하지 않고 수로만곡에 의한 비교적 완만한 수위의
편상승(偏上昇) 현상이 일어난다. 이와는 달리 사류수로에서는 단면굴절이나 만곡에 의해
심한 정상파가 생겨서 도수로를 계속적으로 유하한다. 이 때문에 특히 급경사수로에서는
이러한 종류의 불균일한 흐름의 원인이 되는 만곡은 피해야 한다.

도수로를 부득이 만곡시켜야 할 경우에는 흐름이 상류상태에 있는 부분에서 만곡시킨
다. 이 경우에 원심력에 기인하는 편수위 상승 및 흐름의 교란은 피할 수 없으므로 그 양
을 작게 하기 위하여 될 수 있는 한 큰 곡률반경으로 만곡 시킨다.
여기에 적당한 곡률에 대한 기준은 없으나 수면폭의 10배 보다 작은 곡률반경의 만곡
은 좋지 않다. 고속흐름의 평면만곡은 심한 충격파를 발생시키므로 부득이 수로를 만곡시
킬 경우에는 외측벽에서의 수위상승이 원심력과 중력과의 평형을 고려한 계산값의 배정
도가 된다. 즉, 횡단수면이 수평면과 이루는 각을 Φc, 수로중심선의 곡률반경을 r, 유속을
V라면 tan Φc = 2V2 / gr 이며 이 수위상승에 대해서 안전한 측벽고로 설계해야 한다.

2. 도수로의 종단경사 변화시 철형(凸形)인 연직곡선을 삽입할 경우에는 수맥이 수로바
닥에서 분리되는 현상을 방지하고, 또한 정압력을 유지하기 위해서 곡선형이 자유사출(自
由射出) 수맥의 궤적선(포물선형) 보다 약간 평평한 것을 선택한다. 또한 요형(凹形)곡선
을 삽입하는 경우에는 흐름의 방향변화에 따른 원심력에 의해 수로바닥에 미치는 동수압
을 극소화하기 위해서 곡률반경이 충분히 큰 곡선을 선택하여야 한다.

3. 일반적으로 터널, 암거단면은 여수로 도수로의 단면형으로서는 부적당하다. 이 종류
의 단면은 월류유량의 증가에 따라서 개수로의 흐름에서 오리피스 관수로의 흐름으로 유
황을 변화시키고 소정의 유량을 처리하는데 필요한 수두가 급증하기 때문이다. 또 공기의
연행분출(連行噴出)을 수반하여 구조물에 대한 부압의 유발, 진동, 소음을 일으키고 구조
물의 안정, 유지보전에 있어서 좋지 않으므로 적절한 위치에 통기공을 두어야 한다. 그러
나 현실적으로 여수로 도수로를 계획, 설계할 때 지형에 따라서는 경제성 및 안전성의 이
유로 터널 또는 암거단면을 채용하지 않을 수 없는 경우가 있다.
이러한 상황에서 앞에 기술한 바와 같은 결함을 피하고 또 댐의 절대안전을 확보하기
위하여 이 설계기준에 기술한 방침을 취하고 설계 홍수량에 대해서 여수로 도수로 단면
을 계획한다. 이상홍수에 대해서는 설계홍수량의 2배 이상의 유량에 대해서 만류가 되지
않도록 제원을 부여한다.

3.2.3.1 측벽높이
고속사류가 발생하는 도수로에서는 수로표면의 거친 정도, 파의 운동, 공기혼입,
수류의 비산 등 월류에 의해서 댐 본체나 여수로의 안전에 지장을 초래하는 것을
방지해야 한다.

 

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