수리 실험에 의한 계곡형 토석류 발생특성
Occurrence Characteristics of Channelized Debris Flow by the Hydraulic Experiments
- 주제(키워드) 계곡형 토석류 , 퇴적유형 , 복류 , 표면류 , 투수계수
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 지도교수 박상덕
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 토목공학과
- 세부전공 수공학
- 원문페이지 X, 72
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000007044
- 본문언어 한국어
초록/요약
급경사 산지의 소규모 계곡은 호우 시 집중류가 흐르는 수로로서 하상에 퇴적된 토석의 붕괴로 토석류가 빈번하게 발생할 수 있는 지역이다. 계곡 하상의 붕괴는 유수 또는 침투가 주요 원인이다. 이 연구에서는 계곡형 토석류의 발생 조건을 파악하기 위해 현장 조사와 토석류 수리실험을 실시하였다. 계곡형 토석류 발생에 대한 평창군 진부의 현장조사 결과 집중호우 강우강도와 선행강우량이 중요함을 알 수 있었다. 토석류 수리실험에서는 경사가 10°, 15°, 20°인 실험수로에 균일입경 자갈을 0.3m 두께로 깔고 유수에 의하여 하상이 완전 붕괴될 때까지 단계별 일정한 유량을 공급하고 복류, 경계류, 표면류를 조사하였다. 토석류 수리실험 결과 수로경사가 증가할수록 복류에서 표면류로 변하는 경계류의 유량과 붕괴시작에 필요한 유량이 증가하였고, 붕괴시작 후 하상의 완전한 붕괴는 경사가 클수록 급격히 진행되었다. 복류와 표면류의 유속은 경사에 따라 증가하였고, 수로바닥에 작용하는 자갈과 유수의 전단응력은 유량에 따라 증가하였다. Darcy 투수계수는 층류인 지하수 흐름에서 유속과 동수경사에 선형적인 관계를 갖지만 이 실험에서는 비선형적인 관계를 나타내었다. 이는 직경이 큰 균일자갈하상에서 공극이 크기 때문에 복류의 흐름이 난류이기 때문이다.
more목차
차 례
국문요약 Ⅰ
Abstract Ⅲ
차 례 Ⅴ
그림 차례 Ⅷ
표 차례 Ⅹ
제 1 장 서론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구동향 3
1.2.1 국내 연구 동향 3
1.2.2 국외 연구 동향 5
1.3 연구 내용 및 방법 10
제 2 장 계곡형 토석류 11
2.1 토석류의 정의 및 분류 11
2.1.1 토석류의 정의 11
2.1.2 토석류의 분류 13
2.2 토석류 특성 15
2.2.1 계곡형 토석류 시동조건 지배요인 15
2.3 토석류 메커니즘 18
2.3.1 토석류의 시작 18
2.3.2 토석류의 이동 20
2.3.3 토석류의 퇴적 22
제 3 장 계곡형 토석류 현장조사 27
3.1 조사계곡 선정 27
3.1.1 선정기준 27
3.2 조사계곡 퇴적구조 및 재료 특성 30
3.2.1 퇴적구조 30
3.2.2 퇴적재료 특성 34
3.3 조사지점 토석류 발생 37
3.4 소결론 39
제 4 장 계곡 토석류 시동에 관한 수리 실험 40
4.1. 토석류 수리 실험 장비 40
4.1.1 토석류 수리 실험 수로 40
4.1.2 관측 장비 44
4.2 실험 조건 45
4.3 실험 재료 특성 46
4.3.1 실험용 재료 입도 특성 46
4.3.2 실험 재료의 공극률 48
4.3.3 원마도와 직육면체도 50
4.4 실험 결과 52
4.4.1 측정자료 52
4.4.2 수위-유량 곡선 55
4.4.3 토석류 붕괴 과정 57
제 5 장 결과 분석 59
5.1 유량과 경사의 관계 59
5.2 유속과 경사와의 관계 61
5.2.1 복류의 유속 61
5.2.2 표면류의 유속 62
5.3 Darcy 투수계수와 경사와의 관계 63
5.4 유량과 전단응력의 관계 64
제 6 장 결론 66
