[논문]토석류 재해발생 시 레질리언스 강화를 위한 연구

김성덕; 이호진; 장형준; 도현승

doi:10.14481/jkges.2021.22.8.5

토석류 재해발생 시 레질리언스 강화를 위한 연구
The Study for Enhancing Resilience to Debris Flow at the Vulnerable Areas 원문보기

한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, v.22 no.8, 2021년, pp.5 - 12

김성덕 (Dept of Civil & Environment Engineering, Cheongju University) , 이호진 (School of Civil Engineering, Chungbuk National University) , 장형준 (School of Civil Engineering, Chungbuk National University) , 도현승 (Dept of Civil & Environment Engineering, Cheongju University)

초록
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지구 온난화로 인한 기후변화는 슈퍼 태풍의 발생빈도를 높이고 산지에서 토석류와 같은 다양한 형태의 토사재해를 야기한다. 본 연구는 태풍 등급에 따른 토석류 발생량 및 강우특성의 가중치에 따른 토석류 거동을 평가한 것이다. 토석류 해석은 시간 변화에 대한 유한차분법을 적용하였다. 태풍의 범주가 클수록 토석류 유량의 peak 값이 크고 도달시간도 빠르게 나타났다. 강수특성 가중치가 큰 경우 fluctuation 진폭이 크고 밴드폭이 넓게 나타났다. 경사면의 각도가 큰 경우 2~2.5배 이상 상승하였고, 토석류 유량의 fluctuation의 변동성이 확대되었다. 토석류의 유속은 모두가 급속도(Very rapid)에 해당하는 클래스에 속하였고, 토석류의 침식 또는 퇴적 속도의 분포는 초기부터 침식의 크기가 커졌으며 대규모의 침식이 발생하고 하류로 유하하는 것을 나타냈다. 이상에서 본 연구의 결과는 토석류 재해의 예측 및 구조물적 대책, 재해 취약지역에서 레질리언스 강화를 위한 대책을 세우는 데 중요한 정보를 제공할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Climate change caused by global warming increases the frequency of occurrence of super typhoons and causes various types of sediment disasters such as debris flows in the mountainous area. This study is to evaluate the behavior of debris flow according to the multiplier value of the precipitation characteristics and the quantity of debris flow according to the typhoon category. For the analysis of the debris flow, the finite difference method for time elapse was applied. The larger the typhoon category, the higher the peak value of the flow discharge of debris flow and the faster the arrival time. When the precipitation characteristic multiplier is large, the fluctuation amplitude is high and the bandwidth is wide. When the slope angle was steeper, water discharge increased by 2~2.5 times or more, and the fluctuation of the flow discharge of debris flow increased. All of the velocities of debris flow were included to the class of "Very rapid", and the distribution of the erosion or sedimentation velocity of debris flows showed that the magnitude of erosion increased from the beginning, large-scale erosion occurred, and flowed downstream. The results of this study will provide information for predicting debris flow disasters, structural countermeasures and establishing countermeasures for reinforcing resilience in vulnerable areas.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. The schematic design for numerical experiment
그림 Fig. 2. The water discharge at the downstream channel varying Typhon categories (Value of multiplier = 1.0, channel slope = 15°)
그림 Fig. 3. The water discharge at the downstream channel varying Typhon categories (Value of multiplier = 1.3, channel slope = 15°)
표 Table 1. Debris quantity by hurricane category
표 Table 2. Precipitation characteristic by storm for category 3
그림 Fig. 4. The water depth at the downstream channel varying Typhon categories for channel slope = 15°
그림 Fig. 5. The water discharge at the downstream channel varying Typhon categories (Value of multiplier = 1.0, channel slope = 20°)
그림 Fig. 6. The water discharge at the downstream channel varying Typhon categories (Value of multiplier = 1.3, channel slope = 20°)
그림 Fig. 7. The water depth at the downstream channel varying Typhon categories for channel slope = 20°
표 Table 3. The velocity of debris flow at the downstream channel varying Typhon categories, channel slopes, and value of multiplier
표 Table 4. Landslide rates of movement (WP/WLI, 1995)
그림 Fig. 8. The erosion or sedimentation velocity and it's vector on the channel with slope angle = 20°, value of multiplier = 1.3, and typhoon category = 5

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