강우변화에 따른 토층 내 침투깊이를 고려한 산사태위험지수 개발

Landslide Susceptibility Assessment Considering the Saturation Depth Ratio by Rainfall Change

Abstract

강우변화에 따라 토층 내로 침투되는 강우양상을 파악하는 것은 산사태 위험도 평가에 있어 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 재현기간 별 강우변화에 따른 안전율 기반의 산사태 위험도를 평가하고 이를 바탕으로 연구지역 내 산사태 위험지수를 제안하고자 하였다. 산사태 위험지수는 토층으로 침투되는 강우양상을 침투깊이비로 추정하고 이를 기반으로 산사태 위험도를 사전에 파악할 수 있도록 지수로 표현한 것이다. 연구지역에 대한 산사태 위험도 분석결과, 빈도 별 강우강도가 증가하면서 연구지역 전체 안전율은 감소하는 경향을 보였으나 50년 빈도 이상의 강우조건에서는 점차 수렴하는 경향을 보였다. 이러한 현상은 침투깊이비와 토층깊이에서도 유사하게 나타났으며 경사가 완만할수록 침투깊이가 깊은 것으로 분석되었다. 분석결과를 바탕으로 연구지역 내 복수의 산사태가 발생된 인후리 지역에 대하여 산사태위험지수를 제안하였다. 제안된 산사태위험지수는 과거 산사태 발생 시 강우조건과 비교, 분석한 결과 대부분의 산사태 발생 강우강도 조건에서는 산사태위험지수 2등급, 0.7이상에서 발생된 것으로 분석되었다.

Understanding rain infiltration into the ground is an important feature of landslide risk evaluation. In this study, a landslide risk index for the study area is suggested, wherein the result of the landslide risk evaluation, based on the factor of safety (FS), is used. The landslide risk index is a landslide risk prediction index that utilizes the saturated depth ratio of the ground. Based on the landslide risk result for the study area, it was found that the FS was first to decrease. However, it gradually became convergent over the 50-year rainfall intensity study period, a result that is similar to the relationship between the saturated depth ratio and soil thickness. Moreover, saturated depth was also found to be deeper on gentle slopes than steep slopes. As such, the landslide risk index, based on the Inhu-ri study result, is thus suggested. Additionally, the suggested landslide risk index was compared and analyzed against the rainfall intensity of previous landslide experience. Results thus revealed that almost all landslides that occurred were over 0.7, which is the second grade, based on the landslide risk index.

Fig. 1. Study area (Sindun-myeon, Icheon-si, Gyeonggi-do) with landslide location.

Fig. 2. Geological map of the study area (source: KIGAM).

Fig. 3. Modified infinite slope model (Chae te al., 2012) considering saturation depth ratio.

Fig. 4. Soil test results and soil database development.

Fig. 5. Thematic maps for the physical properties from the analysis result of the soil in the study area.

Fig. 6. Thematic maps for predicting soil thickness in the study area.

Fig. 7. Distribution of the FS evaluated using the return period. The geographical features of the graded areas have between 20 - 50° slope; those not in compliance with this feature are excluded as a null.)

Fig. 8. Landslide risk grade ratio evaluated for each return period.

Fig. 9. Comparison of the relationship between soil depth and saturated depth ratio.

Fig. 10. Comparison of the relationship between slope and saturated depth ratio.

Fig. 11. Landslide risk index grade of the specific area (Inhu-ri) for the return period.

Table 1. Range of FS for each grade.

Table 2. Classification and evaluation of FS with the grade for each return period

Table 3. Landslide risk index (LRI) of the specific area (Inhu-ri).