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Kanako-2D를 이용한 사방댐 위치 변화에 따른 토석류 피해지 분석

Analysis of Debris Flow Disaster Area according to Location Change of Check Dam using Kanako-2D

한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.33 no.1, 2018년, pp.128 - 134  

김영환 (강원대학교 방재전문대학원 방재관리전공) ,  전계원 (강원대학교 방재전문대학원 방재관리전공)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

With the increase in frequency of typhoons and heavy rains following the climate change, the scale of damage from the calamities in the mountainous areas has been growing larger and larger, which is different from the past. For the case of Korea where 64% of land is consisted of the mountainous area...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 지상 라이다(Light Detection And Ranging : LiDAR)를 이용하여 토석류 발생지역에 고정밀도 수치표고모형(Digital Elevation Map : DEM)을 구축한 후 토석류 수치해석 모형인 Kanako-2D모형에 적용하였다. 그리고 기 설치되어 있는 사방시설의 저감효과를 분석한 후 위치별로 사방댐위치를 변경하여 사방댐의 시공적지를 예측함으로서 산지사면에서 발생하는 재해에 대한 피해를 최소화함을 목적으로 한다.
  • 따라서 본 연구에서는 사방댐의 시공적지 선정을 위해 토석류 발생 후 피해복구가 이루어진 2014년 지형자료를 이용하여 계곡부에 설치된 사방댐을 제거한 후 모델링을 실시하였다. 그리고 사방댐이 없을 경우 계곡부에서 발생하는 최대유동심 발생지점과(site1) 최대 유량 발생지점(site2), 최대유속 발생지점에(site3) 기 설치되어 있는 동일한 제원의 사방댐을 설치하여 퇴적부에서 발생하는 토석류의 확산면적, 침식량, 퇴적량, 유동심을 비교분석하였다[Fig.
  • 스캐닝 작업 후 얻어진 모든 점들은 지형을 나타내는 점들 이외에도 구조물, 수목, 노이즈 등 다양한 점들을 포함한다. 따라서 이러한 점들을 제거하고 지형을 나타내는 점들만 필터링 작업을 실시하여 DEM생성을 위한 기초자료로 가공하였다. 마지막으로 필터링작업을 실시한 후 지형을 나타내는 점들만 이용하여 기존의 수치 지도에 삽입한다.
  • 본 연구에서는 지상라이다를 이용하여 토석류 피해가 발생한 지역에 스캐닝작업을 실시하였다. 대상지역은 산지에 해당하며 만곡이 심하고 지형지물이 많기 때문에 스캔지점까지의 거리를 40 m정도로 하여 스캐닝 함으로써 좀 더 정밀한 지형을 구축하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 Kanako-2D 모형을 사용한 방법은? 일본에서 개발된 Kanako-2D모형은 그래픽 사용자 인터페이스(Graphical User Interface : GUI) 기능이 탑재된 범용 토석류 수치모형으로 1차원지형과 2차원지형의 결합 모델을 사용하고 있다5,6). 급경사의 계곡부에서는 산지하천에서 발생하는 토석류의 유동⋅퇴적과정을 재현하는 1차원 계산과 선상지의 완경사 영역에서는 침식⋅퇴적 작용에 대한 2차원 계산을 실시한다. 각 영역의 경계부분에서는 1차원계산 영역과 2차원계산 영역에서의 결과가 서로 영향을 준다.
산지나 급경사지에서 발생하는 토석류가 발생시키는 피해는? 산지나 급경사지에서 발생하는 토석류는 짧은 시간에 높은 수위의 홍수를 발생시키고 흙, 자갈, 유목 등과 함께 유동되어 하류에 위치한 재산 및 인명피해를야기한다. 이러한 피해를 미연에 방지하고자 국내에서는 사방댐을 주로 설치하고 있으며 그 숫자는 2000년대 이후부터 급격히 증가하였다3).
국내에서 진행되는 사방댐의 설치 과정의 문제점은? 이러한 피해를 미연에 방지하고자 국내에서는 사방댐을 주로 설치하고 있으며 그 숫자는 2000년대 이후부터 급격히 증가하였다3). 사방댐의 설치를 위해서는 우선적으로 토사재해 발생이 가능한 홍수유량을 결정하거나 구조물의 위험도를 판단하여4), 시설물의 규모와 위치를 결정하여야 하지만 국내의 경우 사방댐의 규모와 위치, 종류에 대한 자료부족으로 경험적이고 주관적인 방재대책이 적용되고 있는 실정이다.
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참고문헌 (11)

  1. S. H. Lee, "Applicability of the GIUH Model to Estimate Design Flood for Erosion Control Dams", Doctorate Thesis, Seoul National University, 2015. 

  2. K. W. Jun and C. Y. Oh, "Study on Risk Analysis of Debris Flow Occurrence Basin using GIS", J. Korean Soc. Saf., Vol. 26, No. 2, pp. 83-88, 2011. 

  3. Y. H. Lim, "A Study on the Application of Numerical Simulation to Erosion Control Facility using KANAKO 2D", Doctorate Thesis, Kangwon National University, 2017. 

  4. S. M. Oh, C. G, Song and S. O. Lee, "Inflow Characteristics of Debris Flow and Risk Assessment for Different Shapes of Defensive Structure", J. Korean Soc. Saf., Vol. 31, No. 6, pp. 93-98, 2016. 

  5. K. Nakatani, Y. Okuyama, Y. Hasegawa, Y. Satofuka and T. Mizuyama, "Influence of Housing and Urban Development on Debris Flow Flooding and Deposition", Journal of Mountain Science, Vol. 10, No. 2, pp. 280, 2013. 

  6. K. Nakatani, T. Wada, Y. Satofuka and T. Mizuyama, "Development of "Kanako 2D (Ver. 2.00)," a User-friendly one-and Two-dimensional Debris Flow Simula73-2tor Equipped with a Graphical user Interface" International Journal of Erosion Control Engineering, Vol. 1, No. 2, pp. 62-72, 2008. 

  7. T. Takahashi and H. Nakagawa, "Prediction of Stony Debris Flow Induced by Severe Rainfall", Journal of the Japan Society of Erosion Control Engineering, Vol. 44, No. 3, pp.12-19, 1991. 

  8. Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, "Sabo Basic Plan Development Guidelines(Debris Flow / Driftwood Countermeasure Commentary)", "Explanation of Debris Flow and Driftwood Design Technical Guidelines", National Institute for Land and Infrastructure Management, pp.74, 2007. 

  9. N. G. Kim, "A Study on Transport and Diffusion of Debris Flow with FLO-2D", Master's Thesis, Kangwon National University, 2011. 

  10. Y. H. Kim, "Sediment Discharge Analysis according to Location Change of Check Dam using Debris Flow Numerical Model", Master's Thesis, Kangwon National University, 2017. 

  11. Korea Forest Service Coporation, "Erosion Control Technical Manual", 2014. 

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