• Title/Summary/Keyword: 토사유실

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Comparative Analysis by Soil Loss and Sediment Yield Analysis Calculation Method of River using RUSLE and GRID (RUSLE와 GRID를 이용한 하천의 토양유실량 및 유사유출량 산정방법별 비교분석)

  • Park, Eui-Jung;Kim, Chul
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.10 no.2
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    • pp.112-121
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    • 2007
  • In occasion of soil loss happened in a basin, soil in the near of a stream may flow into the stream easily, but in case that soil is far away from the stream, sediment yield transferred to rivers by rainfall diminishes. To forecast sediment yield of a stream is an essential item for management of basins and streams. Therefore, sediment yield of soil loss produced from a basin is needed to be calculated as accurate as possible. Purpose of the present research is to calculate soil erosion amount in a basin and to forecast sediment yield flowed into a stream by rainfall and analyze sediment yield in the stream. There are various methods that analyze sediment yield of rivers. In the present study, the soil erosion amount was calculated using Revised Universal Soil Loss Equation(RUSLE) and GRID, and sediment yield was calculated using sediment delivery ratio and empirical methods. DEM data, slope of basin, soil map and landuse constructed by GIS were used for input data of RUSLE. The upstream area of the Yeongsan river basin in Gwangju metropolitan city was selected for the study area. Three methods according to the calculation of LS factor were applied to estimate the soil erosion amount. Two sediment delivery ratio methods for the respective methods were applied and, correspondingly, six occasions in sediment yield were calculated. In addition, the above results were compared by relative amount with estimation by the empirical method of Ministry of Construction & Transportation. Sediment yield calculated in the present study may be utilized for the plan, design and management of dams and channels, and evaluation of disaster impact.

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Analysis of Erosion Characteristics for Environment-Friendly Remodeling of Revetment Structures in the West Coast Area of Korea (환경친화적 연안 호안구조물 리모델링을 위한 서해안 침식특성 분석)

  • Park, Jong-Ryul;Oh, Kuk-Ryul;Ha, Jong-Joo;Kim, Kee-Dong;Jeong, Sang-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.2032-2037
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    • 2010
  • 충청남도 서해안은 생태환경의 보고로서 갯벌, 사구, 해안습지 등 독특한 자연적 특성을 갖고 있는 지역이다. 그러나 다른 지역에 비해 대규모 간척 및 매립으로 인한 해양생태계 피해에 현저히 노출되어 있으며, 서해안 지역은 최근 산업화 및 관광권화가 진행되며 무분별하게 설치된 호안구조물은 그 기능을 상실하여 상당수가 설치전보다 오히려 서해안의 독특한 환경성과 관광성을 악화시키고 있어 서해안 특성을 고려한 대책이 요구된다. 본 연구에서는 서해안의 특성을 고려한 환경친화적 연안 호안구조물 리모델링을 위해 서해안의 침식특성에 대하여 분석하고자 한다. 분석 방법은 충청남도 서해안의 4개 시 군 29개 지점을 대상으로 1년여에 걸쳐 수행된 현장조사 결과를 바탕으로 서해안의 침식 현황을 파악하고, 기 조사된 서해안 지역의 침식에 대한 자료를 바탕으로 침식원인을 유형화하였다. 조사 분석결과 서해안의 대표적인 침식유형은 직립 급경사 호안구조물의 반사파로 인한 해빈침식(자갈화), 사구 토사포락, 직립 급경사 호안구조물 저면 세굴에 의한 호안구조물 붕괴, 방파제 설치에 의한 침식 등 대표적인 4가지 유형으로 분류할 수 있으며, 침식 유형별 발생지점 수는 총 29개 지점 중 각각 19개 지점, 13개 지점, 5개 지점, 4개 지점에서 나타났다. 이는 호안구조물이 미설치된 곳은 사구 토사포락에 의한 침식 발생빈도가 높았고, 반면에 호안구조물이 설치된 곳에서는 호안구조물의 기능 상실로 인한 해빈침식의 발생빈도가 높은 것으로 나타났다. 또한 조사지점으로 선정하였던 29개 모든 지점에서 토사유실로 인한 자갈화가 진행되어 서해안의 갯벌, 사구, 해안습지 등이 유실되고 있는 것으로 나타났으며, 이는 최근 기후변화에 따른 해수면 상승과 서해안 특성을 고려하지 않은 정형화된 직립 급경사 호안구조물의 역효과로 피해가 발생된 것으로 나타났다.

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A Study on Simulation of Cavity and Relaxation Zone Using Laboratory Model Test and Discrete Element Method (실내모형실험과 개별요소법을 이용한 지반 공동 및 이완영역 모사에 관한 연구)

  • Kim, Joo-Bong;You, Seung-Kyong;Han, Jung-Geun;Hong, Gi-Gwon;Park, Jong-Beom
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.16 no.2
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    • pp.11-21
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    • 2017
  • Ground subsidence mainly occurs due to the soil wash-away caused by cracked sewer pipes. It is necessary to understand the behavior surrounding soils with the formation of cavity and relaxation zone to set up counterplan. In this paper, a series of laboratory model tests and numerical analyses (Discrete Element Method) were performed to investigate the ground subsidence mechanism due to sewer pipe damage. For model tests, aluminum rod and trap door were used to simulate the behavior of model ground. Test results were compared with the numerical analyses conducted under the same boundary conditions with model tests. From this study, it was investigated the shape and size of cavity and relaxation zone due to the soil wash-away and a void ratio distribution of surrounding soils with relaxation properties.

GIS Technology for Soil Loss Analysis (금강유역 토양 유실 분석을 위한 GIS응용연구)

  • 김윤종;김원영;유일현;이석민;민경덕
    • Spatial Information Research
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    • v.2 no.2
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    • pp.165-174
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    • 1994
  • Soil loss was estimated by using universal soil loss equation(USLE) through GIS technique in Buyeu area. The expected soil loss is determined from six environmental factors: rainfall, erodibility of selected soil, length and steepness (gradient) of ground slope, crop grown in soil, and land practices used. A scoring system for assessing soil lossrisk has been developed for calculating SLI(Soil Loss Index) by GIS. The scores of six factors multiplied to give a total score which was compared with an chosen classification system to categorize areas of low, moderate and high risk. Finally, a soil loss assessment map was produced by GIS cartographic simulation technique, and this map could be applied in the establishment of regional land use planning.

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Evaluation of Runoff and Sediment Yield Reduction with Diversion Ditch and Vegetated Swale Using WEPP Model (WEPP 모형을 이용한 우회수로 및 식생수로의 유출 및 토사유출 저감 평가)

  • Choi, Jae-Wan;Shin, Dong-Seok;Kim, Ik-Jae;Lim, Kyoung-Jae
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.44 no.11
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    • pp.863-873
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    • 2011
  • It has been known that soil erosion caused by water has been a serious problem worldwide. Thus various modeling techniques for conservationists, farmers, and other land users have been developed and utilized to estimate effects of numerous site-specific Best Management Practices on soil erosion reduction. The physical process-based WEPP model would provide both temporal and spatial estimates of soil loss within small watersheds and for hillslope profiles within small watersheds. Thus, the WEPP watershed version was applied to study watershed, located at Jawoon-ri, Gangwon to simulate diversion ditch and vegetated swale with detailed input data set. The sediment yield and runoff reduction rates reduced by 5.8% and 29.6% with diversion ditch and 9.8% and 14.5% with vegetated swale. With vegetated diversion ditch, runoff and sediment yield could be reduced by 11.8% and 40.4%, respectively. Based on the results obtained in this study, the WEPP model would be an useful tool to measure runoff and sediment yield reduction and establish site-specific sediment reduction best management plan.

Analysis of Soil Erosion in Agricultural Lands using Physics-based Erosion Model (물리기반 침식모형을 활용한 필지의 토양침식 분석)

  • Yeon, Min Ho;Van, Linh Nguyen;Lee, Seul Chan;Lee, Gi Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.84-84
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    • 2021
  • 전 지구적 기후변화로 세계 곳곳은 이례적인 홍수와 가뭄 등으로 많은 재산 및 인명 피해가 발생하고 있다. 우리나라의 경우, 강우 강도가 크고 단기간 많은 양의 비가 내리는 집중호우의 빈도가 급격히 증가하고 있다. 또한, 우리나라의 국토는 약 70%가 산지로 이루어져 있고, 경사가 험준한 지형을 지니고 있어 강우 시 유출이 급격히 발생하는 것이 특징이다. 이러한 기후 패턴과 지형적 특성으로 인하여 토양침식이 가중되고 있으며, 그중 강원도의 경우 산지 곳곳에 위치한 고랭지 밭으로 인해 강우 시 많은 양의 토사가 유실되어 농경지가 감소하고 있으며, 유실된 토사의 하천 유입으로 인한 하천 통수능력의 저하와 수질 악화 등 다양한 문제를 발생시키고 있다. 본 연구에서는 물리기반 모형인 SSEM (SSORii Erosion Model)을 이용하여 강원도 평창군에 위치한 도암댐 유역의 필지를 중심으로 침식과 퇴적의 양상을 분석해보고자 하였다. SSEM은 단기 강우 사상을 모의할 수 있고, 침식과 퇴적의 시·공간적 변동성을 반영할 수 있어 침식이 언제, 어디서, 얼마나 발생하였는지 식별이 가능한 모형이다. 연구분석 결과, 대부분의 필지에서 침식과 퇴적이 발생하였으며, 그중 도심지 주변에 위치한 필지에서 많은 토양침식이 발생하는 것으로 분석되었다. 이는 본 유역의 현장 조사 당시 육안으로 확인한 침식의 실태와 상당 부분 일치하고 있음을 보여준다.

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An investigation on the ground collapse mechanism induced by cracks in a non-pressurized buried pipe through model tests (모형시험을 통한 비압력 지중관거 균열로 인한 지반함몰 메커니즘 연구)

  • Kim, Yong-Key;Nam, Kyu-Tae;Kim, Ho-Jong;Shin, Jong-Ho
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.20 no.2
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    • pp.235-253
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    • 2018
  • Groundwater flow induced by cracks in a buried pipe causes ground loss in the vicinity of it which can lead to underground cavities and sinkhole problems. In this study, the ground collapse mechanism and the failure mode based on an aperture in the pipe located in cohesionless ground were investigated through a series of physical model studies. As the influence parameters, size of the crack, flow velocity in the pipe, groundwater level, ground cover depth and ground composition were adopted in order to examine how each of the parameters affected the behavior of the ground collapse. Influence of every experimental condition was evaluated by the final shape of ground failure (failure mode) and the amount of ground loss. According to the results, the failure mode appeared to be a 'Y' shape which featured a discontinuous change of the angle of erosion when a groundwater level was equal to the height of the ground depth. While in the case of a water table getting higher than the level of ground cover depth, the shape of the failure mode turned to be a 'V' shape that had a constant erosion angle. As the height of the ground depth increased, it was revealed that a mechanism where a vertically collapsed area which consisted of a width proportional to the ground height and a constant length occurred was repeated.

Effects of Grain Size on Relationship between Microtopographic Roughness and Soil Erosion Rate (토양 입경이 미세지형의 거칠기와 토양침식률 간의 관계에 미치는 영향)

  • Soyoung Kim;Dae-Hong Kim;Tae-young Sohn
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.216-216
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    • 2023
  • 가속적인 토양침식은 토지의 환경 및 생태계의 지속성에 부정적 영향을 미치므로, 그 양을 예측하여 토양침식을 방지하는 것은 중요하다. 이에 따라 식생, 지형, 토양의 입도분포 등과 같은 토양침식에 영향을 미치는 인자에 관한 연구가 꾸준히 이뤄지고 있다. 특히 자연 지형에서 보편적으로 나타나는 'cm' 규모의 미세지형이 토양침식에 미치는 영향을 분석한 기존 연구 결과를 살펴보면, 유역 출구 지점에서 관측된 총 유사유출량에만 근거하고 있을 뿐 아니라 토양침식에 미치는 미세지형의 영향에 관한 상반된 결과가 혼재하고 있다. 이는 유역의 토양침식과정에 대한 이해도와 토양침식량에 대한 예측 정확도를 저하시킬 우려가 있으므로 미세지형이 토양침식에 미치는 영향을 유역 전반에 걸쳐 살펴본 후, 명확하게 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 동역학파 모형에 기반한 침식 모형을 이용하여 미세지형에서의 강우-유출 및 토사 입자별 침식 및 유출 현상을 수치적으로 모의하였다. 모의 결과에 따르면, 동일한 강우-유출 조건에서도 미세지형의 거칠기에 따라 유역의 토양침식량 및 침식 특성이 달라질 수 있으며, 토양 입경이 미세지형의 거칠기에 따른 유사유출량의 증감 현상을 결정하는 데에 있어 중요한 요소로 작용함을 제시하였다. 미세지형이 거칠어짐에 따라 비교적 굵은 입자인 모래 함량이 높은 지반에서는 토양침식률이 감소하였으나 이와 대조적으로 미세토사 함량이 높은 지반에서는 토양침식률이 증가하였다. 이는 미세지형이 유역 전반에 걸쳐 입경에 따른 토사의 부상, 이류 및 퇴적 특성에 영향을 미쳐, 유역의 유사 분급 및 장갑화 현상에 깊게 관여하였기 때문이다. 본 연구를 통해 토양유실에 미치는 미세지형의 영향에 관한 상반된 연구 결과를 미세지형과 토양 입경분포의 상호작용으로 설명할 수 있다. 따라서, 본 연구는 유역 내 미세지형적 거칠기 입경분포에 대한 정확한 정보에 기반하여 토양의 유실량 및 침식량을 산정해야 함을 강조한다.

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Estimating Sediment Deposits and Trap Efficiencies for Irrigation Reservoirs (관개용 저수지의 퇴사량과 포착효율의 추정)

  • 김진택;박승우
    • Water for future
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    • v.26 no.3
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    • pp.63-74
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    • 1993
  • The objectives of this paper were to apply the gross erosion and sediment delivery ration method for estimating sediment deposits at selected reservoirs of various sizes, and to define their trap efficiencies. Twenty reservoirs that have sediment survey data were selected and the annual average soil losses from subareas within each watershed were estimated using the Universal Soil Loss Equation (USLE). The gross erosion was defined fro the soil losses and estimated channel erosion. By applying the sediment delivery ratios that were defined from an empirical relationship with watershed areas, net incoming sediment yields at reservoirs were defined. Trap efficiencies were applied, sediment deposits estimated, and compared to the surveyed data. The results were in general agreement with the data. Trap efficiencies were also defined from the ratios of sediment deposits to incoming sediment yields. They were within 20% differences from Brune curve, which indicates that Brune curve may be applied for irrigation reservoirs. And an empirical relationship was proposed, that appeared more reliable for estimating trap efficiencies for typical irrigation reservoirs.

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