토석류 유동층에서 토사체적 농도 특성에 관한 연구 (The Study of Sediment Volume Concentration in Liquefied-Layer of Debris Flow)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반환경공학회
· 수록지 정보 : 한국지반환경공학회 논문집 / 15권 / 12호 / 109 ~ 115페이지
· 저자명 : 김성덕

초록

본 연구의 목적은 산지에서 세립사가 포함된 유동체 혼합물이 다양한 경사 각도를 갖는 수로에서 공급유량의 변화에 따른 토사체적농도를 분석한 것이다. 수치모델은 질량보존 및 운동량 보존에 관한 방정식 그리고 세립토와 조립토 방정식에 기초하여 유한차분법을 이용하여 수행되었다. 비탈 경사면 각도 변화에 따른 토사농도 비교에서 경사가 급할수록 토사체적 농도의 급격한 변곡점이 나타났다. 공급유량의 변화에서는 공급유량이 많을수록 Fluctuation이 발생하였고, 토석류의 상태가 난류형으로 변하여 토사가 부유사 형태로 변화되었다. 이는 토석류의 이동속도가 빠르게 됨을 알 수 있다. 포화된 조립토의 변화에 따른 비교에서는 그 길이가 길수록 고농도가 발생하였으므로 사면 안정을 위해서는 사면에서의 침식 가능 여부를 먼저 판단해야 된다. 본 연구의 결과는 강우 변화에 따른 비탈면 하류단에서의 유동체 혼합물의 토석류에 의한 재해를 예측 및 다양한 경사의 비탈면을 갖는 산지 밑에서의 토석류에 의한 재해에 대한 정보를 제공할 것이다. 또한 사면 안정 시 효율적인 사면 경사각도로 설치하는 것과 사면에서의 침식 방지 등에 있어 토석류와의 관계성 분석 및 토석류 재해를 막기 위한 다양한 대책을 세우는 데 효과적인 정보를 제공할 것이다.

영어초록

The purpose of this study is to estimate the sediment volume concentration of the liquified-solid mixture which is included fine sediment fractions, according to the variance of the channel slope and the water supply. The numerical model was performed by using the Finite Differential Element Method (FDM) based on the equation for the mass conservation, momentum conservation and the equation of coarse sediment an fine sediment. In comparison of varying the channel slope, the deeper the channel slope, the inflection point of the sediment concentration was occurred rapidly. In comparison of variance of the water supply, as the water supply increases fluctuation with high sediment concentration. In this situation, debris flow changes to the turbulent flow and the sediment becomes to be floated. In comparison varying the length paved saturated sediment, the longer the length, the high concentration of sediment occurred, for the safety of the slope it is needed to check the possibility of the erosion in the slope by debris flow. The results of this study will provide useful information in predicting of the disaster by the liquified-solid mixture and in prevention of the debris flow with various the slope in the mountain side.

참고자료

· 없음