사방댐에 작용하는 토석류 충격력 산정식의 적용성 검토
Review of the Applicability of the Formula for Calculating the Impact Force of Debris Flows Acting on Check Dams
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초록
토석류는 산악지역 인근 도시지역에서 많은 인명 및 재산피해를 발생시키므로 피해를 예측하고대책을 마련하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 계산식을 이용하여 사방댐에 작용하는 토석류충격력의 적용성을 검토하였다. 기울기와 유속의 변화에 따른 유한차분법을 통한 수치모의를 수행하였으며, 질량과 운동량 보존법칙을 만족시키기 위하여 지배방정식을 사용하였다. 또한 산악지형인 오스트리아의 충격력을 계산하여 분석하였다. 수치해석 결과, 경사가 급해질수록 충격력의 첨두값이 증가하고, 공급유량이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 충격력의 첨두는 수로 바닥에 도달했을때만 발생하는 것이 아니라, 시간이 지남에 따라 지속적으로 발생하는 것으로 나타났다. 본 연구의결과는 충격력 계산식을 사용할 때, 사방댐에 작용하는 토석류의 충격력의 적용성을 검토하는데좋은 정보를 제공할 것이다.
Abstract
Debris flows cause a lot of human and property damage in urban regions near mountainous areas, so it is essential to predict damage and prepare countermeasures. In this study, the applicability of the impact force of the debris flow acting on the check dam was reviewed using the calculation formula. Numerical simulations were conducted through the finite difference method according to changes in slope and flow velocity, and governing equations were used to satisfy the conservation laws of mass and momentum. In addition, the impact force of Austria, which is mountainous terrain, was calculated and analyzed. As a result of the numerical simulation, as the slope became steeper, the peak value of the impact force increased and the supply flow rate increased. It was also found that the peak of the impact force occurred continuously over time, rather than occurring only when the bottom of the waterway was reached. The results of this study will provide good information for examining the applicability of the impact force of the debris flow acting on the containment dam when the impact force calculation formula is used.
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