• Title/Summary/Keyword: 세류발달

Search Result 5, Processing Time 0.025 seconds

Hydraulic mechanism for rill development by interaction between rainfall and inflow water (강우와 유입수 상호작용에 의한 세류발달 수리학적 메커니즘)

  • Shin, Seung Sook;Park, Sang Deog;Sim, Young Ju
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2021.06a
    • /
    • pp.229-229
    • /
    • 2021
  • 최근 이상기상으로 국지성 집중호우가 빈번하게 발생함에 따라 토사유출에 의해 피해가 증가하고 있다. 급경사 사면을 갖는 교란산지와 개발지의 경사면은 토양침식 위험에 노출되어 있다. 특히 지표유출수의 집중흐름에 의한 세류발달은 세류간침식에 비해 많은 토양침식과 토사유출을 발생시킨다. 이러한 급경사 사면에서의 세류발달에 대한 수리학적 메터니즘과 한계조건을 파악하고자 강우와 유입수 모의를 통한 토양침식 실험을 수행하였다. 강우와 유입수의 상호작용에 의한 세류발달의 특성과 토사유출량 증가를 파악하고자, 강우량의 증가와 유입수 유무에 따른 실험이 이루어졌다. 강우강도의 범위는 100~140mm/hr이고, 유입수는 170ml/s 이였다. 유입수량은 합리식으로 계산하였으며, 토양상자 상단에서 균등분사식으로 유입되었다. 세류발달의 수리학적 특성치를 취득하기 파악하기 위해, 염료주입 지표수 거동에 대한 동영상을 판독하였다. 세류발달은 유입수가 없는 경우 3분 이내 그리고 유입수가 있는 경우 30초 이내에 발생하였다. 토양상자내의 평균 유속범위는 7.83~29.27 cm/s 이였다. 실험에서 발달된 세류는 15분경과 후부터 평형상태를 유지하였다. 경사실험조건별로 세류 차수분석을 위해 각 세류의 최대길이, 폭, 넓이를 측정한 결과 세류의 차수는 강우만 있는 경우 1~2차로 발달하였으며, 유입수가 있을 때는 2~3차로 발달하였다. 지표유출이 증가하면서 세류발달의 개수는 줄었지만 규모는 더 크게 나타났다. 세류가 발달하는 시점의 한계유속은 10~20cm/s 범위인 것으로 파악되었다. 지표유출이 증가하면서 세류의 발달도 더 심화되지만, 동일한 강우에 일정시간동안 노출되면서 세류는 평형상태가 되어 더 이상 침식이 활발하게 진행되지는 않았다. 유입수가 있는 조건에서 수량은 약 2배가 증가하였지만, 토사유출량은 세류확장에 의해 약 4배가 증가하는 것으로 나타났다.

  • PDF

Rainfall and Inflow Simulation for Rill Erosion of Sand Soil (마사토의 세류침식에 대한 강우와 유입수 모의실험)

  • Sang Jin Son;Sang Deog Park;Seung Sook Shin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2023.05a
    • /
    • pp.194-194
    • /
    • 2023
  • 세류침식은 급경사 나지사면에서 증가하는 지표흐름에 의해 빈번하게 발생하고, 과도한 토사유출로 인해 홍수 및 토사재해 위험 증가와 수질오염 등의 문제를 야기한다. 본 연구는 개발지역의 마사토를 활용하여 1.2 m × 5.5 m 규모의 3개 중규모 플롯에서 세류발달 특성, 유출 및 토사유출량을 파악하고자 강우와 유입수 모의실험을 수행하였다. 경사 조건 15°와 20°에서 유입수 유무에 따른 4회의 반복실험이 진행되었으며 마사토의 평균입경은 0.89 mm이다. 강우강도 범위는 90~140 mm/hr이며, 유입수 유량은 합리식으로 계산하였으며 100~130 ml/sec이다. 하천 차수분석방법인 Horton방법을 사용하여 세류별 차수를 나누었다. 세류절개는 유입수가 없는 경우 실험 시작 약 1분 후에 발생하였고, 최대 2차수까지 세류가 발달하였으며, 유입수가 있는 경우 약 30초 후 발생하였고, 최대 3차수까지 세류가 발달하였다. 세류발달에 대한 수리학적 특성을 파악하기 위하여 염료 추적방법에 의한 동영상 이미지 분석결과 유속은 0.06~0.43 m/s의 범위를 보였다. 유입수와 강우가 함께 공급되는 경우 강우모의 공급수량에 비해 1.32~1.69배 증가했고, 이에 따라 지표유출수는 1.13~3.93배로 증가폭의 범위가 넓었다. 세류발달에 의한 토사유출량은 유입수 유무에 따라 6.7~32.3배로 증가하였다. 결론적으로 강우와 유입수가 상호작용하는 경우 강우에 의한 박리현상보다 유입수에 의한 측벽붕괴 활동이 활발하게 진행되었고 이는 세류 발달 과정에서 지배적으로 이루어졌기 때문으로 판단된다.

  • PDF

Micromorphological Changes of Rill Development under Simulated Rainfall and Inflow on Steep Slopes (모의 강우와 유입수에 의해 급경사면에서 발달한 세류의 미세지형 변화)

  • Shin, Seung Sook;Sim, Young Ju;Son, Sang Jin;Park, Sang Deog
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
    • /
    • v.43 no.1
    • /
    • pp.21-32
    • /
    • 2023
  • Interrill erosion dominates in forest areas, and the erosion rate in surface-disturbed areas is significantly increased by the development and expansion of rill. In this study, soil erosion experiments using simulated rainfall and inflow were performed to understand the development and the micromorphological changes of rill on steep slopes. The characteristic factors of the micromorphology, such as the rill cross section, rill volume, rill density, rill order, and rill sharpness, were analyzed according to steepness and location (upper or lower) of slope. The head-cut of the simultaneous incised rills by rainfall simulation moved rapidly upslope, and the randomly developed rills expanded deeply and widely with their connection. The rill cross section evolved to downslope gradually increased. The rill volume occupied about 78 % of the sediment volume, confirming that the contribution of the sediment from the rill erosion is greater than that of the interrill erosion. Although the rate of increase in rill order slowed as the slope increased, the total length and density of the rill generally increased. As the slope increased from 15° to 20°, the bed incision of rills became larger than the sidewall expansion, and the rill sharpness increased by 1.6 times. The runoff coefficient on the lower slope decreased by 12.3 % than that on the upper slope. It was evaluated that the subsoil exposures and formation changes by the rill expansion increased the infiltration rate. Although the sediment accompanying the rills generally increased with slope increase, it was directly influenced by the hydraulic velocity of enhanced rill with the local convergence and expansion in the process of the rill evolution.

Sediment Delivery Ratio in the Burnt Mountain Areas according to Watershed Size (유역의 크기에 따른 산불지역 토사유출률)

  • Shin, Seung-Sook;Park, Sang-Deog;Chae, Kuk-Sheok;Song, Bum-Ho;Lee, Cheol-Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2006.05a
    • /
    • pp.1556-1560
    • /
    • 2006
  • 유역 전체의 토양침식량에 대한 토사유출량의 비로 정의되는 토사유출률은 유역의 크기가 커지면 토사가 유출되는 과정에서 퇴적되거나, 저류될 수 있는 지형적인 요인이 많아지게 되어 상대적으로 감소한다. 우리나라 산불지역의 유역에 대량의 토사유출을 제어하기 위해 설치된 여러개의 사방댐을 활용하여 강우사상별 댐 저류지에 퇴적되는 토사량 측정하였다. 실측된 토사유출량과 산지사면을 대상으로 개발된 토양침식 모형인 SEMMA에 의해 예측된 토양침식량과를 비교하여 유역크기에 따른 토사유출률의 관계를 분석하였다. SEMMA는 강우에 의한 토양입자의 분리현상과 지표유출에 의한 세류와 세류간 침식에 의해 발생하는 토양침식량을 산정하지만, 구곡이나, 유역의 수로에서의 침식은 고려하지 않는다. 보편적으로 토사유출률은 1.0을 넘지 않으나, 본 연구에서는 토사유출률이 대부분 1.0을 넘는 결과를 보여 산불 지역의 유역에서는 수로발달과 수로확장에 의한 침식이 심각했다. 토사유출률이 산지 유역이 커짐에 따라 감소하는 경향은 세계의 다른 유역에서의 조사된 결과와 비슷한 결과를 보였으나, 수치적인 차이가 큼을 알 수 있었다. 또한 토사유출률은 강우사상의 크기에도 상관성이 있음이 확인되었다.

  • PDF

A Morphological Study of Bamboos by Vascular Bundle Sheath (대나무류(類)의 유관속초(維管束鞘)에 의(依)한 형태학적(形態學的) 연구(硏究))

  • Kim, Jai Saing
    • Journal of Korean Society of Forest Science
    • /
    • v.25 no.1
    • /
    • pp.13-47
    • /
    • 1975
  • Among the many species of bamboo, it is well known that the dwarf-type is widely distributed in the tropical regions, and the slender type in temperated zone. In the temperated zone the trees have extensively differentiated into one hundred species in 50 genera. In many oriental countries, the bamboo wood is being used as a material for construction and for the manufacture of technical instruments. The bamboo shoot is also regarded as a good and delicious edible resource. Moreover, recent medical investigation verifies that the sap of certain species of the bamboo is an antibiotic effect against cancer. Fortunately, it is very easy to propagate the bamboo trees by using cutting from southeastern Asian countries. This important resource can further be used as a significant source of pulp, which is becoming increasingly important. The classification system of this significant resource has not been completely established to date, even though its importance has been emphasized. Initiated by Canlevon Linne in the 18th century, a classification method concerning the morphological characteristics of flowers was the first step in developing a classification. But it was not an easy task to accomplish, because this type of classification system is based on the sexual organs in bamboo trees. Because the bamboo has a long life cycle of 60-120 years and classification according to this method was very difficult as the materials for the classification are not abundant and some species have changed, even though many references related to the morphological classification of bamboo trees are available nowadays. So, the certification of bamboo trees according to the morphological classification system is not reasonable for us. Consequently, the classification system of bamboo trees on the basis of endomorphological characteristics was initiated by Chinese-born Liese. And classification method based on the morphological characteristics of the vascular bundle was developed by Grosser. These classification methods are fundamentally related to Holltum's classification method, which stressed the morphology of the ovary. The author investigated to re-establish a new classification method based on the vascular sheath. Twenty-six species in 11 genera which originated from Formosa where used in the study. The results obtained from the investigation were somewhat coordinated with those of Crosser. Many difficulties were found in distinguishing the species of Bambusa and Dendrocalamus. These two species were critically differentiated under the new classification system, which is based on the existence of a separated vascular bundle sheath in the bamboo. According to these results, it is recommended that Babusa divided into two groups by placing it into either subspecies or the lower categories. This recommendation is supported by the observation that the evolutional pattern of the bamboo thunk which is from outward to inward. It is also supported by the viewpoint that the fundamental hypothesis in evolution is from simple to complex. There remained many problems to be solved through more critical examination by comparing the results to those of the classification based on the sexual organs method. The author observed the figure of the cross-sectional area of vascular trunk of bamboo tree and compared the results with those of Grosser and Liese, i.e. A, $B_1$, $B_2$, C, and D groups in classification. Group A and $B_2$ were in accordance with the results of those scholars, while group D showed many differences, Grosser and Liese divided bamboo into "g" type and "h" type according to the vascular bundle type; and they included Dendrocalamus and Bambusa in Group D without considering the type of vascular bundle sheath. However, the results obtained by the author showed that Dendrocalamus and Bambusa are differentiated from each other. By considering another group, "i" identified according to the existence of separated vascular bundle sheath. Bambusa showed to have a separated vascular bundle sheath while Dendrocalamus does not have a separated vascular bundle sheath. Moreover, Bambusa showed peculiar characteristics in the figure of vascular development, i.e., one with an inward vascular bundle sheath and the other with a bivascular bundle sheath (inward and outward). In conclusion, the bamboo species used in this experiment were classified in group D, without any separated vascular bundle sheath, and in group E, with a vascular bundle sheath. Group E was divided into two groups, i.e., and group $E_1$, with bivascular sheath, and group $E_2$, with only an inward vascular sheath. Therefore, the Bambusa in group D as described by Grosser and Liese was included in group E. Dendrocalamus seemed to be the middle group between group $E_l$ and group $E_2$ under this classification system which is summarized as follows: Phyllostachys-type: Group A - Phyllostachys, Chymonobambus, Arundinaria, Pseudosasa, Pleioblastus, Yashania Pome-type: Group $B_2$ - Schizostachyum, Melocanna Hemp-type: Group D - Dendrocalamu Bambu-type: Group $E_1$ - Bambusa ghi.

  • PDF