토석류 모델에서 하상경사, 내부마찰각이 유사농도에 미치는 영향에 관한 연구 (The Study on the Effects of the Bed Slope and Internal Friction Angle on Mean Soil Volumetric Concentration in Debris-Flow model)

서지정보

· 발행기관 : (사)위기관리이론과실천
· 수록지 정보 : Crisisonomy / 9권 / 10호 / 183 ~ 192페이지
· 저자명 : 전병희

초록

본 연구에서는 유동학적 토석류 모델에서 이용되는 하상에서 유사의 균형농도식을 구성하는 인자들 중에서 하상경사, 입자밀도, 내부마찰각이 유사의 균형농도에 미치는 영향을 검토하였다. 입자의 밀도는 유사농도에 큰 영향을 주지 않은 반면, 하상경사는 큰 영향을 주었으며, 하상경사가 30°를 넘어서면 유사농도는 급격히 증가하다가 37°정도에서 -50이하로 크게 감소한 후 0으로 수렴하였다. 또한 내부마찰각조건에 따른 유사농도를 계산한 결과, 하상경사 5°에서는 큰 차이가 없으나, 내부마찰각이 작아질수록 하상경사의 영향을 크게 받으며 증가하고 있었다. 특히 내부마찰각이 20°에서 30°의 범위와 하상경사가 20°에서 30°로 존재하는 범위에서는 체적농도가 극한치로 발산하는 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 토석류모델을 현장에 적용할 때는 하상경사와 내부마찰각의 일정 범위에 대한 체적농도의 값을 미리 설정해 두고 적용하는 방법을 통해서 전체적으로 보다 안정적인 계산을 하는 것이 필요하다고 판단되었다.

영어초록

In this study, we investigated the effects of the debris flow model parameters such as bed slope, soil density and internal friction angle on mean volumetric concentration. While the soil density showed little effect on mean concentration under the condition from 2.5 to 3.0, the bed slope greatly influenced on mean concentration. The mean concentration was increased steeply in high bed slope over 30° and dropped to -50 in bed slope of 37° and converged to zero. In lower bed slope of 5°, friction angle showed minor effects on mean concentration. However, in high bed slope, as friction angle got smaller, the mean concentration increased steeply. Especially, at the range of 20° to 30° of friction angle and bed slope, the mean concentration jumped discontinuity. For the stable simulation in field case, it was thought that a proper mean concentration value should be applied in particular range of bed slope and friction angle.

참고자료

· 없음