토석류 방재를 위한 사방댐에서의 충격력 해석
Analysis of Impact Force at the Check Dam for Debris Flow Disaster
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초록
본 연구에서는 유한차분법을 기초로 하여 공급유량 변화 및 수로경사에 따른 토석류의 충격력 특성에 대해서 분석하였다. 공급유량이 많을수록 토석류의 fluctuation이 빠른 시간에서 발생하며, 그 지속시간도 길고, 크기의 진폭도 훨씬 크게 나타난다. 또한, 토석류의 유속은 fluctuation이 발생하는 지점에서의 크기가 토석류 발생 초기보다 빠르게 수 초간 지속되는 것을 보여준다. 토석류의 충격력은 발생 초기의 첨두(Peak) 값보다 fluctuation이 발생되는 지점에서의 첨두(Peak) 값이 더 크게 되며, 이는 토석류의 에너지 공급원인 공급 유량과 유하하는 토석류의 입자와의 충돌로 인해 에너지가 상승하게 되고, 크기가 커진 토석류의 충격력이 지속적으로 사방댐에 충격을 가함으로써 사방댐 안전에 위협이 되고 있음을 나타낸다.
Abstract
This study is to analyze the characteristics of impact force by debris flow based on the Finite Difference Method (FDM), according to the variance of supplying water discharge and channel slope angle. The more supplying water discharges, the earlier fluctuation of debris flow is occurred with a longer duration and a higher amplitude of impact force. The debris flow velocity is speedier at the fluctuation points than on the downstream channel and maintains for a few seconds. The impact force of debris flow at the fluctuation points is stronger than at the early occurrence points. This finding indicates that the supplying water discharge, which is the energy source for debris flow, interacts with the particles of the flowing debris flow and thus the energy of debris flow increases. Such rising impact force of debris flow contains great energy and keeps attacking the check dam.
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