생활권 산록지역에 있어서 토석류 피해 저감을 위한 철강재 바닥스크린의 최적 순간격 파악
An Examination of Optimum Slit Aperture Suited to Flat-board Debris-flow Breaker in Residential Piedmont Areas
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초록
이 논문에서는 토사처리 공간이 제한적인 생활권 산록지역에서의 토석류 피해를 저감시키기 위한신공법인 바닥스크린의 최적 순간격을 도출하기 위한 목적으로, 모형수로 상에서 바닥스크린의 토석류 포착 효과를 정량적⋅정성적으로 평가하였다. 그 결과, 바닥스크린은 상류로부터 유입되는 토석류의 유수와 토석을 순간적으로 분리함으로써 토석류의 운동에너지를 급격히 감소시켜 퇴적을 유도하는것으로 나타났으며, 더불어 바닥스크린의 설치구간을 중심으로 하류지역에 큰 피해를 줄 수 있는 큰입경의 계상재료를 우선적으로 포착하는 것으로 나타났다. 특히, 순간격이 클수록 바닥스크린 하단면부에 큰 입경의 공급재료가 다량 퇴적되는 것으로 나타났으며, 이는 구조적 특성 상 반드시 제석이요구되는 바닥스크린이 계상재료의 평균입경과 동일한 순간격을 지닐 때가 상대적으로 최적의 기능을한다는 것을 역으로 나타낸다. 그러나 한편으로는 최적 순간격의 경우에도 바닥스크린의 측면부로토석이 이탈하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 바닥스크린의 상단면에 다양한 입경의 토석이 쌓이면서 토석류의 선단부를 뒤따르던 토석들의 이동방향이 측면부로 변하였기 때문으로 판단된다.
Abstract
This study examines how to derive an optimal slit aperture of flat-board debris-flow breaker (hereafter FDB), which is a new method for reducing damages by debris flows in residential piedmont areas. The results show that FDB divided momentarily debris flows into water and bed-materials, thereby inducing storage of the (especially with large grain-sized) materials and causing potentially huge damages. In addition, with increasing slit aperture, the amount of large grain-sized materials increased under the lower surface of FDB, which reflects inversely that, under the consideration that FDB requires obligatorily dredging works, FDB with the slit aperture equal to mean grain-size of bed-materials is effective for capturing debris flows. However, on the upper surface of FDB with the optimum slit aperture, its considerable amount was dropped out to both sides of FDB. This finding indicates that a pile of the materials formed on the upper surface of FDB changed flow direction of the materials arriving at the heels of the pile.
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