$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

FLO-2D를 활용한 경사지 형상에 따른 토석류 흐름양상에 대한 수치모의
Simulation of the Debris Flow Using FLO-2D According to Curve-shape Changes in Bed Slopes 원문보기

한국방재안전학회논문집 = Journal of Korean Society of Disaster and Security, v.13 no.3, 2020년, pp.45 - 58  

정효준 (홍익대학교 토목공학과) ,  유형주 (홍익대학교 토목공학과) ,  이승오 (홍익대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

국내 지형특성은 산지의 비율이 높아 토석류로 인한 피해 위험이 높다. 또한 기후변동성으로 인한 게릴라 국지성 호우는 토석류 재해의 발생빈도와 잠재적 위협을 증가시킨다. 토석류는 발생에 대한 예측이 어려워 거동특성을 분석하여 사전에 피해를 예방하는 것이 효과적이다. 본 연구는 공차와 평균경사가 각각 다른 경사지 형상을 FLO-2D를 사용하여 전파면과 경사면에 대해 발생하는 피해규모를 연구하였다. 수치모의를 통해 계산된 유속, 수심, 충격응력, 도달거리, 전파형상을 분석하였다. 수치모의 결과, 평균경사가 낮을수록 경사형상이 토석류 거동에 미치는 영향이 크며, 층격응력, 유속에서 분명한 차이를 나타낸다. 본 연구결과는 산지 주변 구조물 설계 및 시공 시 토석류 발생 피해 및 대비에 대해 참고할 자료가 될 것을 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Due to a high portion of mountainous terrains in Korea, debris flow and its disasters have been increased. In addition, recently localized flash-floods caused by climate change should add frequencies and potential risks. Grasping and understanding the behaviors of debris flow would allow us to preve...

주제어

표/그림 (14)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 토석류의 거동특성을 경사의 형상에 따라 검토하여 수치모의를 통해 경사지형상을 일반화시켜 흐름양상의 차이를 검토했다. 실제 지형의 경우 복합적으로 나타나는 흐름특성으로 인해 토석류의 형상이 토석류의 흐름양상에 미치는 영향을 확인할 수 없기 때문에 토석류의 흐름을 잘 검토하고 있다고 평가되고 있는 FLO-2D 프로그램을 사용하여 수치모의를 수행하였으며 토석류 피해 규모가 컸던 도심지 소규모 산지에 단일형태 경사면의 종단면을 각각 볼록형, 오목형, 기본형으로 나누어 전파면과 경사면에 대해 유속, 수심, 충격응력 등 토석류의 흐름양상을 분석하였다.
  • 본 연구에서는 경사지 형상과 토석류의 흐름양상을 연관한 연구를 진행하였다. 국내에서 경사지 형상에 대한 중요도를 간과하고 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
토석류는 어떤 현상인가요? 토석류는 집중호우, 지하수 등이 함수율을 급격히 증가시켜 지반이 무너져 내려 암석과 같은 큰 입자들을 포함하여 혼합체의 형태로 흘러 내려오는 현상이다(O’Brien and Julien, 1985; Kim and Seo, 1997; Iverson et al., 2001; Jeong, 2010, 2011).
지형자료는 어떻게 나뉘어 구축되나요? 지형자료는 경사면의 형상에 따른 차이를 살펴보기 위해 경사면 형상을 기본형(Without Curvature), 볼록형(Convex), 오목형(Concave)으로 나누어 구축했다. 각 경사면은 Table 2에 정리한 바와 같이, 함수폭은 2Dm 주기는 Pm 인 sine함수 형태로 구성 후 회전변환을 시켜 구축하였다.
FLO-2D는 무슨소프트웨어로 어디에 상용화되어 있는 프로그램인가요? (1993)이 미국 콜로라도 주립 대학에서 유한차분법을 기반으로하여 개발한 프로그램이다. 해석 범위를 크기가 일정한 격자로 나누어 범람, 홍수, 유역강우 및 유출, 해일, 토사이동 및 토석류 등을 포함하는 홍수 위험을 예측하여 관련 지도를 작성하는 2차원 해석 소프트웨어로 토석류 해석에 있어 전파범위에 대한 해석이 우수하여 국내 경사지 위험도 평가에 상용화되어 있는 프로그램이다. 단, FLO-2D는 하상침식을 고려할 수 없는 점과 격자 당 유량입력 제한이 있다는 단점이 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (24)

  1. Cruise, J. F. Singh, V. P., and Sherif, M. M. (2014). Elementary Hydraulics 1st. Cengage Learning US. 

  2. Iverson, R. M. (2003). The Debris-flow Rheology Myth. Debris-flow Hazards Mitigation, Mechanics, Prediction, and Assessment. 1: 303-314. 

  3. Iverson, R. M. and Denlinger, R. P. (2001). Flow of Variably Fluidized Granular Masses Across Three-Dimensional Terrain: 1. Coulomb Mixture Theory. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 106(B1): 537-552. 

  4. Jakob, M., Hungr, O., and Jakob, D. M. (2005). Debris-flow Hazards and Related Phenomena (Vol. 739). Berlin: Springer. 

  5. Jang, C. B., Choi, Y. N., and Yoo, N. J. (2017). A Study on Behavior Characteristics and Triggering Rainfall of Debris Flow. Journal of the Korean Geo-Environmental Society. 18(1): 13-21. 

  6. Jeong, S. W. (2010). Flow Characteristics of Landslides/debris Flows: Sediment Rheology and Mobility and Mobility of Landslides. Proceedings of Korean Society of Engineering Geology (KSEG) Conference 2010. KSEG, 79-80. 

  7. Kim, S., Paik, J., and Kim, K. S. (2013) Run-out modeling of debris flows in Mt. Umyeon using FLO-2D, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 33(3): 965-974. 

  8. Kim, S. D., Lee, H. J., and Chang, H. J. (2019). The Study for Analysis of Impact Force of Debris Flow According to the Location of Check Dam. Journal of the Korea Academia-industrial Cooperation Society. 20(1): 409-418. 

  9. Kim, S.-K. and Seo, H.-S. (1997). An Analysis of Debris Flow Movement Using Rheological Model. Journal of Korean Geotechnical Society. 13(5): 133-143. 

  10. Kim, Y. H., Jun, B. H., and Jun, K. W. (2019). Evaluation of Slope Stability of Taebaeksan National Park Using Detailed Soil Map. Journal of Korean Society of Disaster and Security. 12(2): 65-72. 

  11. Korea Express Corporation (2017). Risk Assessment and Prevention of Debris Flow on Expressway. Seongnam: Korea Express Corporation. 

  12. Korea Forest Service (2007). How Many Mountains in Korea?, Korean Mountain Statistics Representation. Daejeon: Korea Forest Service. 

  13. Korea Forest Service (2015). Risk Assessment of Vulnerable Areas in Debris Flow. Daejeon: Korea Forest Service. 

  14. Lee, D. H., Lee, S. R., Jeon, J. S., Park, J. Y., and Kim, Y. T. (2019). Estimation of Debris-flow Volumes by an Artificial Neural Network Model. 7th International Conference on Debris-Flow Hazards Mtigation. 

  15. Lee, J. S., Song, C. G., Kim, H. T., and Lee, S.O. (2015). Effect of Land Slope on Propagation due to Debris Flow Behavior. Korean Society of Safety. 30(3): 52-58. 

  16. Lee, M. J. and Kim, Y. T. (2013). Movement and Deposition Characteristics of Debris Flow According to Rheological Factors. Journal of the Korean Geotechnical Society. 29(5): 19-27. 

  17. Ministry of the Interior and Safety (2018). Evaluation Standard of Danger for Debris Flow. Sejong: Ministry of the Interior and Safety. 

  18. O'Brien, J. S. and Garcia, R. (2009). FLO-2D Reference Manual. Nutrioso, Arizona. Version, 2011. 

  19. O'Brien, J. S. and Julien, P. Y. (1985). Physical Properties and Mechanics of Hyperconcentrated Sediment Flows. Proc. ASCE HD Delineation of Landslides, Flash Flood and Debris Flow Hazards. 

  20. O'Brien, J. S. and Julien, P. Y. (1988). Laboratory Analysis of Mudflow Properties. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE. 114(8): 877-887. 

  21. O'Brien, J. S., Julien, P. Y., and Fullerton, W. T. (1993). Two-dimensional Water Flood and Mudflow Simulation. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE. 119(2): 244-261. 

  22. Rickenmann, D., Laigle, McArdell, B. W., and Hubl, J. (2006). Comparison of 2D Debris-flow Simulation Models with Field Events. Computational Geosciences. 10(2): 241-264. 

  23. Scheidl, C., McArdell, B., Nagl, G., and Rickenmann, D. (2019). Debris Flow Behavior in Super-and Subcritical Conditions. In Association of Environmental and Engineering Geologists; Special Publication 28. Colorado School of Mines. Arthur Lakes Library. 

  24. Xi-lin, L. I. U. (2000). Regional Risk Assessment on Debris Flow. Journal of Natural Disasters. 9(1): 54-61. 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로