스필웨이

Spillway
웨일스에 있는 Llyn Brianne 댐의 슈트 여수로

유로는 댐이나 제방 하류, 일반적으로 댐 자체의 강바닥으로 물을 제어하는 데 사용되는 구조물입니다.영국에서는 오버플로우 채널로 알려져 있습니다.방수로는 물을 전달하도록 설계되지 않은 구조물의 일부에 물이 손상되지 않도록 보장합니다.

방수로는 물의 흐름과 저장 수위를 조절하기 위한 수문과 퓨즈 플러그를 포함할 수 있습니다.이러한 기능에 의해, 유로는 다운스트림의 흐름을 제어할 수 있습니다.즉, 저수지가 가득 차기 전에 제어된 방법으로 물을 방출함으로써, 작업자는 나중에 허용할 수 없을 정도로 큰 유출을 방지할 수 있습니다.

"유수로"라는 용어의 다른 사용으로는 댐의 바이패스 및 만수 시 사용되는 수로 출구, 모레인 등의 천연 댐을 통해 파낸 출구 수로 등이 있다.

물은 보통 저수지가 최대 용량에 도달하여 방출할 수 있는 속도보다 빠르게 계속 유입되는 홍수 기간 동안에만 여수로 위를 흐른다.반면 취수탑은 급수나 수력 발전 등의 목적으로 정기적으로 방수를 제어하기 위해 사용되는 구조이다.

종류들

배수로는 탱크 풀의 상단에 있습니다.댐에는 홍수 흐름을 방출하기 위해 작동할 수 있는 밸브 또는 관문이 있는 바닥 출구가 있을 수 있으며, 일부 댐은 넘쳐흐르는 유출로가 부족하여 바닥 출구에 전적으로 의존한다.

텐터 게이트가 있는 일반적인 여수로의 단면적

두 가지 주요 유형의 여수로가 통제되고 통제되지 않습니다.

제어된 여수로에는 유속을 조절하기 위한 기계적 구조 또는 게이트가 있습니다.이 설계를 통해 댐의 거의 전체 높이를 연중 저수용으로 사용할 수 있으며, 하나 이상의 관문을 열어 필요에 따라 범람수를 방출할 수 있다.

반면, 제어되지 않은 유출로는 관문이 없습니다. 물이 유출로의 가장자리나 꼭대기 위로 올라가면 저장소에서 방출되기 시작합니다.유량 속도는 저수지의 여수로 위쪽에 있는 물의 높이에 의해서만 제어된다.여수로 꼭대기 위의 저수지의 저수량 비율은 홍수수의 임시 저수에만 사용할 수 있다. 댐이 저수량을 유지할 수 있는 높이보다 높기 때문에 급수 저장고로 사용할 수 없다.

중간형에서는 리저버의 통상레벨 조절이 기계 게이트에 의해 제어된다.이 경우 댐은 건설에 사용된 재료 또는 직접 하류 조건 때문에 상층부를 흐르는 물과 함께 기능하도록 설계되지 않았다.저수지로 유입되는 양이 게이트 용량을 초과할 경우 보조 또는 비상 여수로라고 하는 인공 수로를 통해 물을 전달한다.퓨즈 플러그에 의해 의도적으로 차단되는 경우가 많습니다.퓨즈 플러그가 있는 경우, 대량 홍수가 발생할 경우 누출 게이트의 배출 용량보다 더 크게 세척되도록 설계되어 있습니다.이러한 작업 후에 건설 인부들이 퓨즈 플러그와 채널을 복구하는 데 수개월이 걸릴 수 있지만, 총 손상과 수리 비용은 주요 저수 구조물이 오버톱된 경우보다 적다.퓨즈 플러그 개념은 필요한 용량을 가진 배수로를 건설하는 데 비용이 많이 드는 경우에 사용됩니다.

개방 채널 여수로

주요 기사:개방 채널 여수로

슈트 여수로

슈트 유출로는 댐 뒤에서 흘러내린 물을 부드러운 내리막으로 운반하는 일반적이고 기본적인 설계입니다.이것들은 보통 oge 곡선을 따라 디자인됩니다.대부분의 경우, 댐과 지형을 보호하기 위해 바닥과 측면에 콘크리트를 깔아 놓는다.공간 및 자금이 부족할 경우 제어 장치가 있을 수 있으며 일부는 얇고 여러 개의 선이 있을 수 있습니다.또한 계단식 배수구처럼 항상 에너지를 방산하도록 의도된 것은 아닙니다.슈트 유출로는 콘크리트 블록의 배플을 통해 침투할 수 있지만, 일반적으로 '플립 립' 및/또는 소멸기 유역이 있어 유압 점프를 발생시켜 댐의 토우를 [1]침식으로부터 보호합니다.

계단식 여수로

주요 기사:계단식 여수로
영국 피크지구에 있는 요먼 헤이 저수지의 유로를 계단식 슛이 막았다.

계단식 수로와 수로는 3,000년 [2]이상 사용되어 왔다.이후에 다니면서 1985[3]관심 spillways과 활로 들어갈 중반 20세기에 유압 점프와 같은 보다 현대 공학 기법에 의해, 대체되는 것에도 불구하고, 부분적으로 새로운 건축 자재(예를 들어 roller-compacted 콘크리트, gabions)과 디자인 기술의 사용(예를 들어 제방 물 넘기 protecti으로 인해 연장되었다.에)의 스텝은 슛을[6] 따라 상당한 에너지 소산을 발생시켜 필요한 다운스트림 에너지 소산 [7][8]분지의 크기를 줄입니다.[4][5]

이 주제에 대한 연구는 여전히 진행 중이며, 제방 댐 범람 방지 시스템,[8] 수렴식[9] 여수로 및 소형 보 [10]설계에 대한 새로운 개발이 이루어졌다.

벨마우스 수로

헝그리 호스 댐의 벨 입구 배수관이 가동 중입니다.

벨-입구[11] 배수로는 반전된 벨처럼 설계되어 있어 물이 주변 전체로 유입될 수 있습니다.이 통제되지 않은 물길은 나팔꽃 [12]또는 영광의[12] 구멍으로 불리기도 한다.저수지의 표면이 동결될 수 있는 지역에서는 일반적으로 이러한 유형의 여수로에는 유로가 얼음에 갇히는 것을 방지하기 위한 쇄빙 설비가 설치된다.

경우에 따라서는 벨마우스식 배수로가 게이트로 통제된다.세계에서 [13]가장 높은 나팔꽃 구조물인 미국 몬태나주 헝그리호스댐(사진)의 배수로는 64x12피트(19.5x3.7m)의 링게이트로 통제되고 있다.이러한 유출로 중 가장 잘 알려진 것 중 하나는 포르투갈의 Covao dos Conchos 저수지 호수에 있는 것으로, 이것은 마치 자연 서식처럼 보이게 건설되었다; 이 비디오는 2016년 초에 인터넷에서 입소문을 탔다.호주 뉴사우스웨일스 주에 있는 지리댐에 있는 가장 큰 종구 유출로는 호수의 [14][15][16]표면에서 직경이 105피트(32m)이다.

사이펀 여수로

사이펀은 흡입구와 배출구 사이의 높이 차이를 이용하여 여분의 물을 제거하는 데 필요한 압력 차이를 생성합니다.그러나 사이펀은 작동하기 위해 벤드에서 프라이밍 또는 공기 제거가 필요하며, 대부분의 사이펀 배수로는 물을 사용하여 공기를 제거하고 자동으로 사이펀을 프라이밍하는 시스템으로 설계되어 있습니다.그러한 설계 중 하나는 볼루트 사이펀으로, 시스템에서 공기를 끌어내는 깔때기의 볼루트나 지느러미에 의해 소용돌이 모양으로 강제된 물을 사용합니다.프라이밍은 수위가 프라이밍 프로세스를 [17]구동하는 데 사용되는 흡입구보다 높아지면 자동으로 발생합니다.

기타 타입

다른 유형의 여수로로는 댐을 덮는 오지 볏, 댐의 지형을 감싸는 측수로, 그리고 지그재그 디자인을 사용하여 더 얇은 디자인과 더 많은 방류를 위해 턱 길이를 늘리는 미로가 있다.또한 수력발전소 취수구와 비슷한 물방울 유입구는 댐 뒤에서 터널을 통해 [18]하류로 직접 물을 운반한다.

설계에 관한 고려 사항

여수로 설계의 한 가지 매개변수는 처리할 수 있도록 설계된 최대 홍수입니다.구조물은 유입 설계 홍수(IDF)라고도 하는 적절한 여수로 설계 홍수(SDF)를 안전하게 견뎌야 한다.SDF의 규모는 구조물의 규모와 하류의 인명 또는 재산 손실의 가능성에 기초하여 댐 안전 지침에 의해 설정될 수 있다.홍수의 규모는 때로 복귀 기간으로 표현된다.100년 반복 간격은 평균 100년에 한 번 초과될 것으로 예상되는 홍수 규모이다.이 파라미터는 특정 연도에 1%의 초과 확률을 갖는 초과 주파수로 표시할 수도 있습니다.설계 홍수 동안 예상되는 물의 양은 상류 유역의 수문학적 계산에 의해 구해진다.복구 기간은 구조물의 규모와 인명 또는 하류의 재산 손실 가능성에 기초하여 댐 안전 지침에 의해 결정된다.

미 육군 공병대는 이들의 요건을 발생 가능한 최대 홍수(PMF)[19]와 발생 가능한 최대 강수량(PMP)에 기초하고 있다.PMP는 상류 [20]유역에서 물리적으로 가능한 최대 강수량이다.위험이 낮은 댐은 PMF보다 작은 IDF를 가질 수 있다.

에너지 소산

미국 매립국 타입 III 정지분지

물이 흘러내리고 슛을 타고 내려가면 위치 에너지가 증가하는 운동 에너지로 전환됩니다.물의 에너지가 소멸되지 않으면 댐의 토우(기초)에서 세정 및 침식이 발생할 수 있습니다.이로 인해 여수로가 손상되고 댐의 [21]안정성이 저하될 수 있습니다.이 에너지의 관점에서 볼 때, Tarbela 댐의 배수로는 최대 용량으로 발전소 [22]용량의 약 10배인 40,000 MW를 생산할 수 있다.

이 에너지는 유로의 설계 [23]중 하나 이상을 처리함으로써 방산될 수 있습니다.

순서

첫째, 여과로를 따라 일련의 단계를 거치는 여과로 표면 자체입니다(단계별 여과로 [5]참조).

플립 버킷

둘째, 물길 바닥에서 플립 버킷은 유압 점프를 만들어 물을 위로 꺾을 수 있습니다.

스키점프

스키 점프는 물을 수평으로 유도할 수 있고, 급강하 풀이나 두 개의 스키 점프가 물을 방출하여 서로 [22][24]충돌시킬 수 있다.

스틸링 분지

셋째, 여수로 종단에 있는 정지 유역은 에너지를 더욱 분산시키고 침식을 방지하는 역할을 한다.그것들은 보통 비교적 얕은 수심으로 채워져 있고 때로는 콘크리트로 채워져 있다.슈트 블록, 배플 블록, 날개 벽, 표면 종기 또는 엔드 [25]실 등을 포함한 다수의 속도 저감 컴포넌트를 설계에 포함할 수 있습니다.

안전.

원격 제어 하에 누출 게이트가 경고 없이 갑자기 작동할 수 있습니다.여수로 안에 있는 침입자들은 익사할 위험이 있다.보통 방수로에는 울타리가 쳐져 있고 건물 내부에 우발적인 침입을 방지하기 위해 잠긴 게이트가 설치되어 있습니다.경고 표지판, 사이렌 및 기타 조치는 사용자에게 하류 지역에서 갑자기 물이 방출되는 것을 경고하는 데 사용될 수 있습니다.운영 프로토콜은 하류에 있는 사람들에게 경고하기 위해 소량의 물을 방출하기 위해 게이트를 "균열"해야 할 수 있다.

여수로 게이트가 갑자기 닫히면 물고기가 고립될 수 있으며, 이 또한 일반적으로 피한다.

갤러리

  • Lake Berryessa overflowing into the glory hole spillway at Monticello Dam.

    몬티첼로 댐의 영광스런 구멍으로 넘쳐나는 베리에사 호수.

  • A labyrinth spillway and a fish ladder (left) of the Hope Mills Dam in North Carolina

    노스캐롤라이나 호프밀스 댐의 미로식 여수로와 물고기 사다리(왼쪽)

  • Spillway with flip bucket at Burdekin Dam

    버드킨 댐의 플립 버킷이 있는 여수로

  • Water enters Hoover Dam's Arizona side channel drum-gate spillway (left) during the 1983 floods

    1983년 홍수 당시 후버댐의 애리조나 측 수로 드럼게이트 여수로(왼쪽)로 물이 유입됐다.

  • A labyrinth spillway entrance (bottom) at the Ute Dam in New Mexico

    뉴멕시코 우테댐의 미로식 여수로 입구(하단)

  • An ogee-type spillway at the Crystal Dam in Colorado

    콜로라도 크리스탈 댐의 오지형 여수로

  • An emergency spillway with fuse plug (bottom) and an auxiliary ogee spillway (top) at New Waddell Dam

    New Waddell Dam의 퓨즈 플러그(하단)와 보조 OGE 유출로(상단)가 있는 비상 유출로

  • Semicircular spillways of Ohzuchi Dam (Shiga Pref., Japan)

    오즈치 댐의 반원형 수로(시가현)

  • Looking down into the bell mouth spillway at Llyn Celyn

    Llyn Celyn의 벨 입구 배수로를 내려다보며

  • Low-height spillway of Bonneville Dam with sluice gates

    수문이 있는 본빌댐의 저층 여수로

  • A drop inlet in use at Horse Mesa Dam in Arizona, circa 1940

    1940년경 애리조나주 Horse Mesa Dam에서 사용 중인 낙하구

  • The spillway at Monticello Dam, Lake Berryessa, in operation. February 19, 2017

    베리에사 호수의 몬티첼로 댐에 있는 배수로가 작동 중입니다2017년 2월 19일

  • The Geehi Dam spillway has never seen water as of March 2019

    지리댐 유로는 2019년 3월 현재 단 한 번도 물이 나오지 않았다

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Henry H., Thomas. "Chute spillways, The Engineering of Large Dams". Retrieved 2010-07-05.
  2. ^ H. Chanson (2001–2002). "Historical Development of Stepped Cascades for the Dissipation of Hydraulic Energy". Transactions of the Newcomen Society. 71 (2): 295–318.
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외부 링크

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