홍수유출모형과 토석류모형의 Coupling을 이용한 토석류 이동과 확산범위 산정에 관한 연구
A Study on the Debris Flow Movement and the Run-out Calculation Using the Coupling of Flood Runoff Model and Debris Flow Model
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초록
산지가 많은 국내에서는 산지지역뿐만 아니라 도심지에서의 토석류 피해 또한 급증하고 있다. 이러한 토석류로 인한 피해를 줄이기 위해서는 토석류를 유발시키는 강우의 해석이 먼저 선행되어야 한다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 우면산 산사태 피해지역에서 가장 큰 피해를 발생시킨 래미안 아파트 일대를 대상지역으로 선정하였고 토석류를 유발시키는 강우를 해석하기 위해 분포형 강우-유출모형인 Spatial Runoff Assessment Tool (S-RAT)모형을 사용하였으며, 토석류 확산면적을 산정하기 위해 토석류 2차원 수치해석모형인 Rapid Mass Move Simulation (RAMMS) 모형을 사용하여Couple Modeling을 하였다. 또한 항공영상사진의 실제 토사피해 확산면적에 보정하기 위하여 정량지수(NSI) 산정방법을 이용하여 토사농도(Cv), 유속(V), 점성마찰계수(Mu), 난류마찰계수(Xi)에 대한 최적의 매개변수를 산정하였다. 그 결과 실제 우면산 산사태가 발생했을 때의 강우 빈도는 200년빈도 이상의 강우가 발생하였으며, 200년 빈도의 강우를 사용한 래미안 아파트 일대 피해면적은 65,430m2으로 모의되었다.
Abstract
An increasing amount of damage results from debris flow in urban areas and mountainous regions covering most of the lands in Korea. It is believed that the analysis of the rainfall that gave rise to debris flow needs to be preceded in order to reduce damage from mudslide. The Spatial Runoff Assessment Tool (S-RAT) model, a distribution-type rainfall–runoff model, was adopted to analyze the rainfall causing debris flow. In order to estimate debris flow expansion, the couple modeling was performed using the Rapid Mass Move Simulation (RAMMS) model, a two-dimensional numerical analysis model for debris flow. In addition, for the correction of the aerial images on actual areas damaged by earth and sand, the optimal parameters were estimated by the NSI method, including sediment concentration (Cv), flow velocity (V), viscosity–friction coefficient (Mu), and turbulent friction factor (Xi), The result showed that the frequency of the actual rainfall causing the Umyeonsan landslide was more than 200 years, and the damaged area around the Raemian apartment was simulated as 65,430 m2,with the frequency of 200 years.
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