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산림유역의 만사 사방댐에 의한 토사유출 조절 효과 추정

Estimation of Sediment Discharge Controlled by Sediment-filled Check-dam in a Forested Catchment

韓國林學會誌 = Journal of Korean Forest Society, v.105 no.3, 2016년, pp.321 - 329  

서정일 (공주대학교 산림자원학과) ,  전근우 (강원대학교 산림자원학과) ,  송동근 (주식회사 백림)

초록
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이 연구에서는 2006년 집중호우 시 산사태 및 토석류가 발생한 강원도 인제군의 기룡산 유역을 대상으로 사면붕괴 및 계상변동을 추정하여 만사 상태에 도달한 불투과형 사방댐이 토사유출 조절에 미치는 영향을 정량적으로 해석하고, 이를 토대로 사방댐의 설계 및 준설기준을 고도화하는 데에 필요한 새로운 인자를 제안하였다. 일반적으로 사방댐은 계획평형기울기 구간과 계획홍수기울기 구간에서 각각 토사유출의 억제와 조절 기능을 발휘하고 있다. 연구대상유역에 시공된 불투과형 사방댐은 계획억제토사량에 해당하는 저사량이 $2,111m^3$로 설계되었지만, 2006년 집중호우로 인한 산지교란 발생 시에는 해당 사방댐 직상부로부터 250 m의 계류구간에 걸쳐 $3,996m^3$의 유출토사를 조절한 것으로 관측되었다. 결과적으로 해당 사방댐은 유출토사 억제를 위한 계획억제토사량보다 큰 규모의 계획조절토사량을 나타내어 만사된 이후에도 유출토사의 조절이라는 사방댐의 기능을 발휘하고 있었다. 이와 같이 사방댐의 토사유출 조절기능은 토사유출 억제기능과 구분하여 평가하여야 하지만, 현재 우리나라에서는 현지에서 유역 특성을 실측한 자료를 기반으로 한 계획억제토사량 또는 계획조절토사량을 사방댐의 설계 및 준설기준 인자로서 고려하고 있지 않다. 따라서 합리적인 사방댐의 설계 및 유지관리 기준을 마련하기 위해서는 사방댐의 토사유출 억제기능과 조절기능을 정량적으로 해석한 현장자료가 축적되어야 하며, 이는 우리의 사방기술이 보다 객관적이고도 체계적인 면모를 갖춘 과학적 기술로 발전할 수 있는 방안일 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To estimate the sediment discharge controlled by sediment-filled check-dam and thereby enhancing factor for check-dam design and dredging criteria, we surveyed slope failures and stream-bed fluctuation caused by geomorphic disturbances (i.e., landslides and debris flows) in Inje, Gangwondo. In gener...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 관련 연구의 부족은 결국 사방댐의 설계 및 관리방안의 수립이라는 관점에서 볼 때 매우 치명적인 약점이 될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다. 따라서 이 연구에서는 강원도 인제군에 위치한 기룡산 유역을 대상으로 산사태 및 토석류 등의 산지교란으로 인한 사면붕괴 및 계상변동을 추정하여 만사 상태에 도달한 사방댐이 토사유출 조절에 미치는 영향을 정량적으로 해석하고, 이를 기초로 사방댐의 설계 및 준설기준을 고도화하는 데에 필요한 새로운 인자를 제안하고자 하였다.

가설 설정

  • 한편, 대상유역에서는 산사태로 인해 생산된 토사가 일부 지류구간을 거쳐 본류로 유입된 흔적을 발견할 수 있었으며, 이 경우 지류구간에서는 계안침식이 발생한 것을 관측할 수 있었다. 그러나 산사태로 인해 본류로 유입된 토사량이 과대하게 산정되는 것을 피하기 위하여 지류구간에서의 토사 침식량 및 퇴적량은 동적 평형상태를 유지하는 것으로 가정하였다.
  • 단, 연구대상계류의 최상부로 유입되는 토사유입량은 ‘0’으로 간주하여 토사유출이 과대로 추정되지 않도록 하였으며, 일정 계류구간에서의 토사유출량은 직하류부의 계류구간에서의 토사유입량과 동일한 것으로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산림이란 어떤 기능을 가지고 있는가? 산림은 육상 및 계류생태계를 연결하는 공간적 요소이며, 인류의 생존기반으로서 산소공급 및 수토보전 등의 환경조절 기능, 다양한 산물을 생산하는 경제적 기능 및 예술적·문학적 배경으로서의 문화적 기능을 갖고 있다. 특히, 우리나라의 경우 국토 면적의 63% 이상이 산림으로 덮여있어 삶의 질에 대한 요구가 사회적 이슈로 부각되고 있다.
계류로 유입된 토사는 무엇을 야기하는가? 계류로 유입된 토사는 다시 후속류 등에 의해 하류로 이동하거나 퇴적함으로써 하도의 급격한 계상변동을 초래할 뿐만 아니라 계안과 접하고 있는 수변역을 파괴함으로써 육상 및 계류생태계의 급격한 변화를 야기하게 된다(Nakamura et al., 2000; 2007).
지구온난화와 엘리뇨 현상 등의 기상이변으로 인해 태풍 및 집중호우의 발생빈도 증가는 산림유역에 어떤 영향을 미치는가? 그러나 최근 지구온난화와 엘리뇨 현상 등의 기상이변으로 인해 태풍 및 집중호우의 발생빈도가 점차 증가하고 있으며, 그 규모 역시 더욱 대형화되고 있는 추세이다. 이러한 이상 현상은 산림유역에서의 산사태 및 토석류 등의 산지교란으로 이어지게 되며, 이로 인해 많은 양의 토사가 일시적으로 산지계류로 유입하게 된다(Kim et al., 2012).
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참고문헌 (18)

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