시나리오에 따른 백두산 천지의 외륜산 붕괴에 의한 홍수재해 모의 (Scenario-based Flood Disaster Simulation of the Rim Collapse of the Cheon-ji Caldera Lake, Mt. Baekdusan)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질공학회
· 수록지 정보 : 지질공학 / 24권 / 4호 / 501 ~ 510페이지
· 저자명 : 이길하, 김성욱, 김상현, 최은경

초록

화구호를 가지고 있는 화산에서 분화는 단순히 화산분출물에 의한 피해와 더불어 칼데라 호수에 저장된 많은 양의 물이 방류하여 대규모의 재해를 유발한다. 최근 백두산 분화의 전조가 관측되고 있고 백두산의 분화 시 천지칼데라호로 인해 예상되는화산성 홍수의 피해를 추정하고 화산 재해에 대비하여 사회적, 경제, 문화, 정치적 파급 효과에 대한 정보와 적절한 대응방안의마련이 필요하다. 백두산의 화산활동으로 인하여 천지의 외륜산이 붕괴되고 천지에 저장된 물이 방류될 경우를 가정하여 2차원평면 흐름 수치모형을 이용하여 잠재적 홍수피해 위험지역을 파악하였다. 방류되는 물의 양은 외륜산 붕괴 메커니즘을 표현하는 미분방정식을 풀어 시간의 함수로 유량곡선을 작성하였다. 구성된 유량곡선을 수치모형의 상류부 경계조건으로 하였고, 하류부 경계조건은 백산수고의 수위를 설정하여 10일 동안 송화강 유역으로 흐르는 홍수피해 지역을 모의하였다. 지형자료는 USGS의 SRTM3 수치 표고 자료를 바탕으로 100 m × 100 m의 격자(Grid)를 생성하였다. 지표면 특성은 인공위성 MODIS자료를 사용하여 유출곡선지수와 조도계수를 산정하였다. FLO-2D로 모의한 침수지역을 위성영상과 중첩하여 침수면적을 계산한 결과, 외륜산(outer rim) 붕괴가 발생하고 붕괴율이 10 m/hr인 경우 이도백하부근 도심지 면적 22.4 km2 중 80%정도가 침수되며, 붕괴율이 100 m/hr인 경우 98%의 지역이 침수되는 것으로 나타났다.

영어초록

Volcanic eruptions alone may lead to serious natural disasters, but the associated release of water from a caldera lake may beequally damaging. There is both historical and geological evidence of the past eruptions of Mt. Baekdusan, and the volcano,which has not erupted for over 100 years, has recently shown signs of reawakening. Action is required if we are to limit thesocial, political, cultural, and economic damage of any future eruption. This study aims to identify the area that would be inundatedfollowing a volcanic flood from the Cheon-Ji caldera lake that lies within Mt. Baekdusan. A scenario-based numerical analysiswas performed to generate a flood hydrograph, and the parameters required were selected following a consideration ofhistorical records from other volcanoes. The amount of water at the outer rim as a function of time was used as an upper boundarycondition for the downstream routing process for a period of 10 days. Data from the USGS were used to generate a DEMwith a resolution of 100 m, and remotely sensed satellite data from the moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS)were used to show land cover and use. The simulation was generated using the software FLO-2D and was superposed on theremotely sensed map. The results show that the inundation area would cover about 80% of the urban area near Erdaobaihezhenassuming a 10 m/hr collapse rate, and 98% of the area would be flooded assuming a 100 m/hr collapse rate.

참고자료

· 없음