계곡형 토석류 시동에 대한 수류의 영향
Effects of Channel Flow on Initiation of Channelized Debris Flow
- 주제(키워드) 계곡형 토석류 , 전단응력 , 복류 , 표면류 , 투수계수
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 지도교수 박상덕
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 토목공학과
- 세부전공 수공학
- 원문페이지 xi, 79
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000007558
- 본문언어 한국어
초록/요약
토석류 재해는 산지지역에서 빈번히 발생하는 자연재해이다. 계곡형 토석류는 산지 계곡에서 발생하는 토석류로서, 발생조건에 따라 하상재료의 자중에 의한 토석류와 수류력에 의한 토석류로 구분된다. 호우 시 산지 수로에 집중된 수류는 표면류 또는 복류로 흐르며, 하상의 퇴적토석을 붕괴시켜 토석류를 유발할 수 있다. 이 연구에서는 수류에 의한 계곡형 토석류의 시동조건을 하상붕괴 수리실험으로 조사하였다. 수리실험은 균일직경 잔자갈과 굵은 자갈을 깐 가변경사 수로에 유수를 공급하여 하상이 완전히 붕괴될 때까지 유량을 증가시키고 복류와 표면류에 대한 수심, 유량, 동수경사를 측정하였다. 하상경사가 증가할수록 복류와 표면류의 경계류 유량과 붕괴시작 유량이 증가하였다. 하상붕괴 시작 후 완전한 붕괴는 경사가 클수록 급격히 진행되어 붕괴시간이 짧아졌다. 하상붕괴 시 유량은 잔자갈 보다 굵은 자갈 하상에서 더 많고 하상의 퇴적 깊이가 클수록 붕괴유량이 더 컸다. 수로바닥에 작용하는 자갈과 유수의 전단응력은 유량에 따라 증가하였다. Darcy의 투수계수는 층류인 지하수 흐름에서 유속과 동수경사에 선형적인 관계를 갖지만 이 실험에서는 비선형적인 관계를 나타내었다. 이는 직경이 큰 균일자갈하상의 공극이 크기 때문에 복류가 난류이기 때문으로 생각된다.
more목차
제 1 장 서론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구동향 2
1.2.1 국내 연구 동향 2
1.2.2 국외 연구 동향 4
1.3 연구 내용 및 방법 7
제 2 장 계곡형 토석류 이론 8
2.1 토석류의 정의 및 분류 8
2.1.1 토석류의 정의 8
2.1.2 토석류의 분류 9
2.2 계곡형 토석류 특성 10
2.3 토석류 시동의 역학 특성 12
2.3.1 유수 소류작용 12
2.3.2 하상에서의 소류력 12
제 3 장 계곡형 토석류 사례 16
3.1 국내사례 16
3.1.1 계곡퇴적구조 18
3.1.2 계곡형 토석류 발생 19
3.2중국사례 21
3.2.1 청평향 토석류 재해 21
3.2.2 문가구 계곡형 토석류 24
3.2.3 주마령구 계곡형 토석류 27
3.3 소결론 30
제 4 장 계곡 토석류 시동에 관한 수리 실험 31
4.1 수리 실험 장비 31
4.1.1 실험수로 31
4.1.2 관측 장비 35
4.2 실험 조건 36
4.2.1 유량 측정 38
4.3 실험 재료 특성 40
4.3.1 실험용 잔자갈 40
4.3.2 실험용 굵은 자갈 41
4.3.3 재료의 형상 42
4.4 실험 결과 45
4.4.1 잔자갈 실험결과 45
4.4.2 굵은 자갈 실험결과 53
4.4.3 하상붕괴 과정 57
제 5 장 실험결과 분석 60
5.1 토석류 시동에 대한 유량과 하상 경사의 영향 60
5.2 토석류 시동에 대한 흐름의 영향 62
5.3 유속과 하상경사의 관계 64
5.3.1 복류 유속 64
5.3.2 표면류 유속 66
5.4 유량과 전단응력의 관계 68
5.5 경사와 Darcy 투수계수의 관계 70
5.6 하상 완전붕괴 소요시간과 경사의 관계 72
5.7 하상붕괴 유량과 하상퇴적물 두께의 관계 74
제 6 장 결론 76
참고문헌 78
