Analysis of Debris Flow Propagation on Moving Bed

Jun, Byong hee; Jun, Kyo won; Kim, Byung sik

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2015;15(3):285-290.
Published online June 30, 2015.

이동상에서 토석류 발달 해석

전병희, 전계원, 김병식

Analysis of Debris Flow Propagation on Moving Bed

Byong hee Jun, Kyo won Jun, Byung sik Kim

Abstract

In this study, we investigated the propagation of the erosion/deposition in Takahashi model or Egashira model, which is well known as the debris flow simulation model. While as the equilibrium sediment concentration in Takahashi model depends on water surface slope as a stony type debris flow, immature type debris flow and the turbulent water flow, the equilibrium sediment concentration in Egashira model only depends on the equilibrium bed slope regardless of water surface slope. As the result of simulation, the Takahashi model shows the rapid erosion in high slope part and relatively small scale deposition. Because the Egashira model takes into consideration only the bed slope change, the deposition part is moved to upper stream region and shows the constant slope throughout the bed. This study revealed the 1D debris flow simulation model can support the poisoning of the debris flow control facility, and it was thought the progressed 2D simulation model will be valid for debris flow hazard map.

Key Words: Debris flow modeling; Erosion/deposition; Moving bed; Bed slope

요지

본 연구에서는 토석류 해석에 자주 이용되는 Takahashi model과 Egashira model을 이용하여 침식, 퇴적현상을 해석하였다. Takahashi model에서는 토석류, 소류상집합유동 등에 따라 평형유사농도가 달라지는 반면, Egashira model에서는 유동형태의 구분없이 침식이나 퇴적이 일어나지 않는 평형경사를 상정하여 하상구배가 평형구배를 만족시키는 방향으로 침식/퇴적이 발생한다고 평가한다. 이동상의 침식/퇴적거동을 해석 결과, Takahashi model에서는 상류단에서 빠르게 침식이 진행되어 경사변화지점에서 퇴적이 비교적 작은 규모의 퇴적이 발생하고 있다. Egashira model에서는 하상경사만을 이용하기 때문에 퇴적층의 배후면에서도 지속적으로 퇴적이 진행되고 있으며 전체적으로는 하상경사가 일정해지는 경향을 보인다. 본 연구에서와 같이 1차원해석을 적용하여 사방구조물의 위치선정에 이용할 수 있으며, 향후 2차원해석을 통해 토석류위험지도 작성에 유효할 것으로 판단되었다.

핵심용어: 토석류 모델링; 침식/퇴적과정; 이동상; 하상경사