화강풍화토 모형사면의 인공강우 침투거동 해석

Abstract

본 연구에서는 인공강우의 침투 배수에 의한 모형사면의 침투거동을 정확히 파악하고자 대구 경북권의 화강풍화토를 이용한 실내모형실험을 수행하였다. 강우의 침투과정과 배수과정에 대한 함수비와 모관흡수력 변화를 측정하고 부정류상태의 수치해석을 수행하여 두 결과를 비교하였다. 실험결과, 함수비와 모관흡수력의 거동은 사면의 상부, 중간부, 하부 영역에 따라 침투 거리와 하부 배수층의 영향으로 다르게 나타났다. 공극 속 지하수량 변화에 따른 투수계수 변화는 침투과정에서 함수비 증가 및 모관흡수력 감소를 즉각적이고 큰 값으로 유발하였다. 그러나 배수과정에서는 함수비 감소 및 모관흡수력 증가가 완만하고 작은 값으로 발생하였다. 강우로 인한 체적함수비와 모관흡수력이 위치에 따라 값의 차이는 있지만, 침투 및 배수시간에 따른 전형적인 함수특성곡선을 나타내었다. In this study, weathered granite model tests were performed to investigate the variation of volumetric water content and matric suction by the adsorption and desorption processes of artificial rainfall. It has been compared with numerical analysis in unsaturated condition. As the results, the behaviors of volumetric water content and matric suction were distinguished by the seepage distance separated into higher, middle and lower area, and the drainage layer located at the bottom of the experimental device. In the adsorption process, the instantaneously large change of matric suction and water content were related to the increase of permeability in soil. However, in the desorption process, the change of matric suction and water content were gradually small because of the decrease of permeability. The volumetric water content and matric suction showed the difference according to the seepage distance, however the typical characteristic curves were made by the adsorption and desorption processes.