댐 설계에는 어떤 과학적 원리와 원칙이 적용되나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 수리학: 댐 설계에서 수리학은 중요한 역할을 합니다. 수리학은 유체의 동작과 흐름을 다루는 학문으로, 댐의 수로 설계, 유출량 및 유량, 수압 등을 평가하고 예측하는 데 사용됩니다.
2. 구조공학: 구조공학은 댐의 안전하고 견고한 구조물을 설계하는 데 중요한 원리입니다. 구조공학은 재료의 강도, 응력, 변형, 안전요인 등을 고려하여 댐의 구조를 설계하고 강도 분석을 수행합니다.
3. 토목공학: 댐 설계에서 토목공학은 지반과의 상호작용을 고려합니다. 토목공학은 지반의 안정성, 토양의 특성, 지반의 하중 수용 능력 등을 평가하여 댐의 안정성을 보장합니다.
4. 유체역학: 유체역학은 유체의 흐름과 압력을 연구하는 학문으로, 댐의 수로나 방수문 등 유체의 움직임을 설계하는 데 적용됩니다. 유체역학은 흐름의 속도, 압력 손실, 유동의 안정성 등을 연구합니다.
5. 환경과학: 댐은 주변 환경에 영향을 미칠 수 있으므로, 환경과학의 원리와 원칙을 고려해야 합니다. 물의 수질, 생태계, 수생 생물 등을 평가하고 보호하기 위해 환경과학적 측면을 고려해야 합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
자중에 의한 중력으로 수압을 견디는 것은 중력댐과 같은 원리이고 아치효과는 수압을 받아 이것을 댐이 위치한 양안에 힘을 분해하여 결과적으로 기반에는 더 적은 하중이 전달되는 효과를 얻는다. 이것은 달리 말하면 지반에 전달되는 하중은 실제보다 낮은 수위의 수압에 의해 전달되는 하중과 같아 댐의 부피를 상당히 줄일 수 있다. 수압을 상당부분 아치효과로 양안에 전달하여야 하기 때문에 아치댐은 입지 조건에 신중하여야 한다. 이 댐은 계곡의 나비가 적고 양쪽 산이 급경사인 경우에 유리하지만 기초암반의 지지력, 활동저항, 수밀성 및 내구성 등을 다른 형식의 댐과 비교하여 결정해야 한다. 가장 적절한 입지는 협곡이고 양안이 양호한 암석으로 이루어진 곳이다. 미국의 후버 댐이 대표적이다.
안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
모든 구조물이 그렇겠지만 댐 또한 여러 공학 지식들이 사용 되게 됩니다.
댐에 같혀 있게 되는 물에 양에 연 하중을 버티기 위한 건축공학이나 토목공학 의 지식이 이용되며 물을 방류 할 때 생기는 수업이나 이 방류 되는 수렬을 이용하기 위해서 발전기를 이용한다면 유체역학도 이용 되게 됩니다.
최근에는 댐 건설로 인한 생태계 파게 또한 고려대상이 때문에 생태학적인 면도 고려가 되고 있습니다.
