아치 댐

Arch dam
레소토의 185m 높이의 콘크리트 아치 댐인 카츠 댐.
Morrow Point 댐은 이중 곡선 아치 댐입니다.
인도 케랄라에 있는 이덕키 댐은 이중 곡선 아치 댐이다.

아치 댐은 [1]계획상 상류로 굽은 콘크리트 댐이다.아치 댐은 정수압으로 알려진 물의 힘이 아치를 누르도록 설계되어 아치가 약간 펴지고 기초나 교대로 밀어 넣을 때 구조물이 강화됩니다.아치 댐은 구조물과 [2]응력을 지탱하기 위해 가파른 암벽이 있는 좁은 협곡이나 협곡에 가장 적합합니다.다른 댐 형태에 비해 두께가 얇기 때문에 건축 자재가 훨씬 적게 소요되어 외진 지역에서도 경제적이고 실용적입니다.

분류

일반적으로 아치댐은 구조 높이(b/h)에 대한 베이스 두께의 비율에 따라 다음과 같이 [1]분류된다.

  • 슬림형, b/h가 0.2 미만일 경우
  • 중간 두께, 0.2~0.3 b/h의 경우
  • 두께, b/h 비율이 0.3 이상인 경우.

구조 높이와 관련하여 분류된 아치 댐은 다음과 같다.[1]

  • 최대 30m(100피트)의 낮은 댐
  • 100~300피트(30~91m) 사이의 중간 높이의 댐,
  • 300피트(91m) 이상의 높은 댐.

역사

쿠릿댐 근처 샤아아바스 아치– 14세기

역사를 통틀어 아치 댐의 개발은 기원전 1세기 로마에서 시작되었고 여러 디자인과 기술들이 개발된 후 20세기에 상대적 통일성이 달성되었다.발롱 드 바우메 댐으로도 알려진 최초의 아치형 댐인 글랑넘 댐은 프랑스에서 로마인에 의해 건설되었고 기원전 [3][4][5]1세기로 거슬러 올라간다.댐의 높이는 약 12미터, 길이는 18미터였다.그것의 반경은 약 14m(46ft)였고, 그것은 두 개의 석조 벽으로 구성되었다.로마인들은 글라넘 근처에 물을 공급하기 위해 그것을 지었다.

포르투갈의 몬테노보 댐은 서기 300년에 로마인들이 건설한 또 다른 초기 아치형 댐이었다.높이는 5.7m, 길이는 52m, 반경은 19m(62ft)였다.댐의 구부러진 끝은 두 개의 날개 달린 벽과 맞닿아 있으며, 나중에 두 개의 버팀목으로 지탱되었다.댐에는 또한 하류로 [6]제분소를 몰기 위한 두 개의 배수구가 있었다.

다라 댐은 역사학자 프로코피우스가 설계한 또 다른 아치형 댐으로, "이 장벽은 일직선이 아니라 초승달 모양으로 구부려져 있어서, 강의 물살에 역행함으로써, 이 곡선이 하천의 힘에 더 큰 저항을 줄 수 있습니다."[3]

몽골인들은 또한 오늘날의 이란에 아치형 댐을 건설했다.그들의 가장 오래된 댐은 약 1300년 경에 지어진 케바 댐으로 높이가 26m, 길이가 55m였으며 반경은 35m(115ft)그들의 두 번째 댐은 1350년경에 건설되었고 쿠릿 댐이라고 불린다.1850년에 댐에 4미터(13피트)가 추가된 후, 그것은 64미터(210피트) 높이가 되었고 20세기 초까지 세계에서 가장 높은 댐으로 남아있었다.쿠릿 댐은 석조 건물로 매우 좁은 협곡에 건설되었다.협곡은 너무 좁아서 꼭대기 길이가 높이의 44%밖에 되지 않았다.댐은 하류의 일부가 떨어져 [4]나갔음에도 불구하고 여전히 직립해 있다.

스페인 엘체에 있는 엘체 댐은 중세 이후 1630년대에 호아네스 델 사원에 의해 건설된 아치형 댐으로 로마 이후 유럽에서 처음 건설되었다.댐의 높이는 26m, 길이는 75m, 반경은 62m였다.이 아치형 댐은 또한 [4]교대 역할을 했던 날개 달린 벽에 놓여 있다.

20세기 초, 세계 최초의 가변 반지름 아치 댐이 알래스카 주노 근처의 새먼 크릭에 건설되었다.Salmon Creek 댐의 상류면은 상류로 돌출되어 있어 교대 부근의 더 강하고 구부러진 하부 아치에 대한 압력이 완화되었습니다.댐은 또한 더 큰 발가락을 가지고 있었는데, 이것은 댐의 상류 굽의 압력을 상쇄시켰고, 이것은 이제 하류로 더 많이 구부러졌다.Salmon Creek 댐의 기술과 경제적 이점은 더 크고 높은 댐 설계를 가능하게 했습니다.따라서 이 댐은 혁명적이었고, 비슷한 디자인이 곧 전 세계적으로 채택되었고, 특히 미국 [4]매립국에 의해 채택되었다.

1920년 스위스의 엔지니어이자 댐 설계자인 알프레드 스터키는 스위스의 몬테살벤스 아치댐 [7]건설 시 탄성 개념을 도입하여 원형 아치형이 아닌 포물선 아치형을 사용하여 수직 방향의 댐 프로파일을 개선하였다.

조지아 카프카스 산맥의 엔구리 댐.

1940년 오클라호마 주에서 완공된 펜사콜라 댐은 미국에서 가장 긴 다원형 아치 댐으로 여겨졌다.W. R. Holway에 의해 디자인된, 그것은 51개의 아치를 가지고 있고 강바닥 위로 최대 150피트(46m)의 높이를 가지고 있다.댐과 댐 섹션의 총 길이는 6,565피트(2,001m)이며, 다원 아치 섹션의 길이는 4,284피트(1,306m)이며, 여수로 섹션과의 조합은 5,145피트(1,568m)이다.댐의 각 아치는 60피트(18m)의 투명한 스팬을 가지고 있으며 각 버팀목의 폭은 24피트([8]7.3m)입니다.

아치 댐 설계는 이중 및 다중 곡선 등의 새로운 한계와 설계를 계속 시험할 것이다.스위스 엔지니어 알프레드 스터키와 미국 재생국은 1960년대에 무게와 응력 분배 방법을 개발했으며,[9] 1968년에 완공된 콜로라도에 있는 143미터의 이중 곡선의 모로 포인트 댐과 같은 댐과 함께 미국의 아치형 댐 건설에서 마지막 급증을 보게 될 것이다.20세기 후반까지 아치댐 설계는 [4]전 세계적으로 비교적 통일성에 도달했다.현재 세계에서 가장 높은 아치 댐은 2013년에 완공된 중국의 305미터(1,001피트) 징핀이 댐이다.[10]버트리스 댐이 있는 세계에서 가장 긴 다중 아치는 캐나다 퀘벡에 있는 다니엘-존슨 댐이다.그것의 높이는 214 미터이고, 꼭대기를 가로지르는 길이는 1,314 미터이다.1968년에 완공되어 [11]1970년에 가동되었습니다.

펜사콜라 댐은 미국에서 마지막으로 건설된 다중 아치형 중 하나였다.NRHP 적용에는 이러한 유형의 댐인 (1) Gem Lake Dam, St. Francis Dam(캘리포니아), Lake Hodges Dam(캘리포니아)의 세 개의 댐이 붕괴되었기 때문이라고 명시되어 있다.이러한 장애는 본질적으로 다중 아치 [8]설계에 의한 것이 아닙니다.

설계.

아치 댐의 설계는 매우 복잡한 과정이다.초기 [1][12]댐 배치부터 시작하여 설계 기준 내에서 설계 목표를 달성할 때까지 지속적으로 개선된다.

부하

아치 댐이 설계되는 주요 하중은 다음과 같습니다.[1][12]

  • 데드 로드
  • 저수조 및 배수로 인한 정수압 부하
  • 온도 부하
  • 지진 하중

댐에 영향을 미치는 기타 하중은 얼음과 진흙의 하중, 융기 [1]압력 등이 있습니다.[12]

인도 케랄라에 있는 이덕키 댐.

대부분의 경우 아치댐은 콘크리트로 만들어지고 "V"자 모양의 계곡에 놓인다.아치댐의 기초 또는 교대는 매우 안정적이고 콘크리트에 비례해야 한다.아치 댐에는 두 가지 기본 설계가 있다. 즉, 일정한 곡률 반경을 갖는 고정 반지름 댐과 산마루 아래 반경이 체계적으로 감소하는 상류 및 하류 곡선을 가진 가변 반지름 댐이다.수평면과 수직면 모두에서 이중 곡선을 이루는 댐을 돔 댐이라고 할 수 있다.둘 이상의 연속된 아치 또는 평면이 있는 아치 댐은 다중 아치 댐으로 설명된다.초기 예로는 로마 에스파라갈레호 댐과 다니엘-존슨 댐(1968년)과 이타이푸 댐(1982년)이 있다.그러나 1923년 건설 직후 글레노댐이 붕괴되면서 새로운 다원아치댐 건설의 [13]인기가 떨어졌다.

수축 이음매는 일반적으로 아치 댐에 20m마다 배치되며 제어가 냉각되고 경화된 [14]후 그라우트로 채워진다.

종류들

정반경 아아치
댐의 상류면은 일정한 반경을 가지며, 댐 높이 전체에 걸쳐 직선 형태의 면이다.그러나 내부 곡선은 우리가 꼭대기에서 아래로 이동함에 따라 반지름이 줄어들기 때문에 단면에서는 삼각형의 모양을 만듭니다.
가변 아치 댐
댐 아치의 내부 및 외부 면의 반지름은 바닥에서 상단으로 다양하다.아치 반지름은 맨 위가 가장 크고 낮은 고도에서 가장 낮습니다.아치의 중심 각도도 위로 이동하면서 넓어집니다.
등각 아치 댐
이것이 건설에서 가장 경제적이다.그러나 세 번째 유형의 아치 댐의 경우 교대 부분의 돌출부가 포함되므로 튼튼한 기초가 필요하다.일정한 각도 아치 댐은 수평 아치 링의 중심 각도가 모든 고도에서 동일한 크기인 댐이다.

아치댐의 예

마드리드 인근 엘 아타자르 댐

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f Design of Arch Dams - Design Manual for Concrete Arch Dams, Denver Colorado: Bureau of Reclamation, 1977
  2. ^ "Arch Dam Forces". Archived from the original on 5 February 2007. Retrieved 5 February 2007.
  3. ^ a b Smith, Norman (1971), A History of Dams, London: Peter Davies, ISBN 0-432-15090-0
  4. ^ a b c d e "Key Developments in the History of Arch Dams". Cracking Dams. SimScience. Archived from the original on July 28, 2012. Retrieved 20 September 2018. archive.org 에서
  5. ^ Patrick JAMES, Hubert CHANSON. "Historical Development of Arch Dams. From Cut-Stone Arches to Modern Concrete Designs". Barrages.org. Retrieved 18 July 2010.
  6. ^ Chaason, Hubert. "EXTREME RESERVOIR SEDIMENTATION IN AUSTRALIA: A REVIEW" (PDF). Resources Journal. p. 101. Retrieved 18 July 2010.
  7. ^ Chen, Sheng-Hong (2015-06-09). Hydraulic Structures. Springer. ISBN 9783662473313.
  8. ^ a b 미국 국립 사적 등록부. 펜사콜라 댐.2016년 1월 3일 액세스된 Wayback Machine에서 2010-06-26 아카이브.
  9. ^ "Arch Dam Design Concepts and Criteria". Durham University. Retrieved 18 July 2010.
  10. ^ "The world's highest arch dam Jinping first production unit" (in Chinese). Economic Times Network. 2 September 2013. Archived from the original on 9 September 2013. Retrieved 9 September 2013.
  11. ^ Guimont, Andréanne (3 August 2010). "Manic 5 : colossal témoin du génie québécois en hydroélectricité". suite101.fr. Archived from the original on 17 August 2010. Retrieved 30 September 2010.
  12. ^ a b c Arch Dam Design - Engineering Manual EM 1110-2-2201, Washington DC: U.S.Army Corps of Engineers, 1994
  13. ^ Herzog, Max A. M. (1999). Practical Dam Analysis. London: Thomas Telford Publishing. pp. 115, 119–126. ISBN 3-8041-2070-9.
  14. ^ "Contraction Joints". Arch Dams. Durham University. Retrieved 18 July 2010.

외부 링크

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