• Title/Summary/Keyword: Debris Flow

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Autorotation of square plates, with application to windborne debris

  • Martinez-Vazquez, P.;Sterling, M.;Baker, C.J.;Quinn, A.D.;Richards, P.J.
    • Wind and Structures
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    • 제14권2호
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    • pp.167-186
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    • 2011
  • This paper presents the results of measurements relating to the aerodynamic forces on flat square plates which were allowed to rotate at different speeds about their horizontal axis, by modifying the velocity of the incoming flow. A 1 m square test-sheet and a 0.3 m square test-sheet were fitted with a number of pressure sensors in order to obtain information relating to the instantaneous pressure distribution acting on the test-sheet; a compact gyroscope to record the angular velocity during the rotational motion was also implemented. Previous work on autorotation has illustrated that the angular velocity varies with respect to the torque induced by the wind, the thickness and aspect ratio of the test-sheet, any frictional effects present at the bearings, and the vorticity generated through the interaction between the plate and the wind flow. The current paper sets out a method based on the solution of the equation of motion of a rotating plate which enables the determination of angular velocities on autorotating elements to be predicted. This approach is then used in conjunction with the experimental data in order to evaluate the damping introduced by the frictional effects at the bearings during steady autorotation.

CFD modelling of free-flight and auto-rotation of plate type debris

  • Kakimpa, B.;Hargreaves, D.M.;Owen, J.S.;Martinez-Vazquez, P.;Baker, C.J.;Sterling, M.;Quinn, A.D.
    • Wind and Structures
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    • 제13권2호
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    • pp.169-189
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    • 2010
  • This paper describes the use of coupled Computational Fluid Dynamics (CFD) and Rigid Body Dynamics (RBD) in modelling the aerodynamic behaviour of wind-borne plate type objects. Unsteady 2D and 3D Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) CFD models are used to simulate the unsteady and non-uniform flow field surrounding static, forced rotating, auto-rotating and free-flying plates. The auto-rotation phenomenon itself is strongly influenced by vortex shedding, and the realisable k-epsilon turbulence modelling approach is used, with a second order implicit time advancement scheme and equal or higher order advection schemes for the flow variables. Sequentially coupling the CFD code with a RBD solver allows a more detailed modelling of the Fluid-Structure Interaction (FSI) behaviour of the plate and how this influences plate motion. The results are compared against wind tunnel experiments on auto-rotating plates and an existing 3D analytical model.

Aerodynamic forces on fixed and rotating plates

  • Martinez-Vazquez, P.;Baker, C.J.;Sterling, M.;Quinn, A.;Richards, P.J.
    • Wind and Structures
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    • 제13권2호
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    • pp.127-144
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    • 2010
  • Pressure measurements on static and autorotating flat plates have been recently reported by Lin et al. (2006), Holmes, et al. (2006), and Richards, et al. (2008), amongst others. In general, the variation of the normal force with respect to the angle of attack appears to stall in the mid attack angle range with a large scale separation in the wake. To date however, no surface pressures have been measured on auto-rotating plates that are typical of a certain class of debris. This paper presents the results of an experiment to measure the aerodynamic forces on a flat plate held stationary at different angles to the flow and allowing the plate to auto-rotate. The forces were determined through the measurement of differential pressures on either side of the plate with internally mounted pressure transducers and data logging systems. Results are presented for surface pressure distributions and overall integrated forces and moments on the plates in coefficient form. Computed static force coefficients show the stall effect at the mid range angle of attack and some variation for different Reynolds numbers. Normal forces determined from autorotational experiments are higher than the static values at most pitch angles over a cycle. The resulting moment coefficient does not compare well with current analytical formulations which suggest the existence of a flow mechanism that cannot be completely described through static tests.

GIS자료를 이용한 하천수위 예측시스템 구축 (Study on the Fluctuation System of River Level Using GIS Data)

  • 강상혁;최종인
    • Spatial Information Research
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    • 제12권3호
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    • pp.229-237
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    • 2004
  • 산지 하천의 토사 유출은 환경상의 문제뿐만 아니라 치수계획에 있어서도 심각한 문제를 유발한다. 2002년 강원 수해백서에 의하면 태풍 루사 당시의 토사 유출에 따른 인명피해가 전체 피해의 30%를 점한다고 보고하고 있어 이에 대한 적절한 대책이 시급한 실정이나 하천계획 수립에 필요한 기초 자료의 축적 및 연구는 미미한 단계에 있다. 본 연구에서는 유역관련 GIS자료를 이용하여 강우에 따른 수리ㆍ수문량 및 하상 변동량을 정량적으로 계산하여 궁극적으로 하상변동이 홍수위에 미치는 영향에 대하여 평가하고자 하였으며, 이러한 노력은 향후 하천계획상 유익한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

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토석류 재해조사법의 제안(II) (The Proposal of Debrisflow Investigation(II))

  • 정진영;장범수;이왕곤;신창건;박철희
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1366-1375
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    • 2010
  • The damage by Debrisflow is occurring repeatedly recently by influences of abnormal climate changes. To reduce damage of Debris flow, primarily establishes the suitable measures and apply, in order to do that it is important for investigate the actual condition of Debrisflow. However, it is difficult to understand the current situation of Debrisflow phenomenon because the limit of technical development. For the reduce damage by future Debrisflow, have to collect data, analysis and preservation base on real status of Debrisflow disasters. This paper will refer to The Proposal of Debrisflow Investigation development have been applied overseas to the The Proposal of Debrisflow Investigation which already proposed it at these papers with bases. And this paper will suggest currently face objective The Proposal of Debrisflow Investigation to be able to do utilization to a Debrisflow occurrence situation and state and further study analysis(2).

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최근 4년간 국내 사면재해 현장조사를 통한 유발인자 분석 (Analysis of Slope Hazard Triggering Factors through Field Investigation in Korea Over the Past Four Years)

  • 전경재;윤찬영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.47-58
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    • 2015
  • 본 연구에서는 2011년에서 2014년까지 최근 4년간 국내에서 발생한 사면재해에 대한 현장조사를 수행하고 재해발생지의 지질 및 강우자료를 수집하여 국내 사면재해 현황 및 유발강우와 지질특성을 분석하였다. 분석 결과, 변성암 지역에서 가장 많은 사면재해가 발생하였으며, 사면재해 중에서는 토석류가 가장 많이 발생한 것으로 나타났다. 월평균 강우량이 높을 때 사면재해도 증가하는 것으로 나타났으나, 대부분의 사면재해는 최대시간강우량이 내린 이 후 일정한 시간이 지나고 발생한 것으로 나타났다. 또한, 전반적인 사면재해 발생횟수는 1개월 이상의 장기강우와 관련이 있는 것으로 분석되었다.

산사태 발생예측을 위한 확률모델 (A Probabilistic Model for Landslide Prediction)

  • 채병곤;김원영;조용찬;송영석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.185-190
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    • 2005
  • In this study, a probabilistic prediction model for debris flow occurrence was developed using a logistic regression analysis. The model can be applicable to metamorphic rocks and granite area. In order to develop the prediction model, detailed field survey and laboratory soil tests were conducted both in the northern and the southern Gyeonggi province and in Sangju, Gyeongbuk province, Korea. The six landslide triggering factors were selected by a logistic regression analysis as well as several basic statistical analyses. The six factors consist of two topographic factors and four geological and geotechnical factors. The model assigns a weight value to each selected factor. The verification results reveal that the model has 86.5% of prediction accuracy. Therefore, it is possible to predict landslide occurrence in a probabilistic and quantitative manner.

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토석류 발생예측의 강우기준에 대한 DFG 곡선 작성 (DFG curve creation for Rainfall Criteria of Debris flow Occurrence Prediction)

  • 유병인;김병식;정세진;이석호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.278-278
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    • 2015
  • 우리나라의 산사태 및 토석류의 발생 시기는 주로 7,8,9월에 집중 되어 있고 유발인자 중 강우는 산사태 및 토석류를 발생시키는 가장 큰 인자이다. 특히 강원도 지역은 산지지형이 많고 여름철 장마나 국지적인 집중호우에 의해 토석류의 발생빈도가 다른지역에 비해 많다. 7,8,9월의 누적 강우량이 1,100mm 이상이 되는 지역에서 극심한 피해가 발생하고 누적강우량이 많을수록 규모도 커지게 된다. 이러한 결과는 취약지역에서 강우에 의해 토석류가 발생한 가능성이 증가한다는 것을 의미하며, 일정이상의 강우가 발생할 시 취약성이 낮은 지역에서도 토석류 및 산사태가 발생할 가능성이 충분이 있다는 것을 의미한다. (양인태 등, 2009) 따라서 강우발생에 따른 토석류 발생기준에 대해서 정립할 필요가 있다. 본 연구에서는 강원도 지역의 산사태 및 토석류 발생이력에 대해서 강우데이터를 분석하여 강우기준을 설정 하였다. 강우관측소는 국토교통부, 한국수자원공사, 기상청의 강우자료를 활용하였다. 관측소의 선택은 Thiessen Polygon에 의해 선택하였고, 유효시간에 따라 강우강도, 유효평균 강우강도, 누적강우량을 산정하여 DFG (Debris-Flow Guidance) 곡선을 작성하여 강우기준을 설정하였다. 또한 토질과 유효토심에 따라 강우기준을 제시하였다.

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유연성 방호책을 이용한 철도변 낙석방호사례 (Flexible Barrier System for Rockfall Protection)

  • 최승일;유병옥;김경석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 사면안정학술발표회
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    • pp.103-116
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    • 2003
  • Rockfall Protection fence is one of the most common rockfall Protection methods in Korea. If rockfall protection fences are required along the road or railway, their location, height and capacity, in terms of the maximum kinetic energy that they can absorb, should be specified. Within this paper, the best practice of rockfall barrier is introduced. Modern rockfall simulations as a means to define risks, protection requirements, dynamic loading and height of potential structures and selection of appropriate placement is presented. Technical possibilities of rockfall barriers and their actual limits are presented. Safety concepts based on probabilistic approaches are proposed. Recent studies peformed in other countries show that Flexible Barriers are also a feasible system to stop and retain debris flows. Finally an outlook onto further development is given.

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2006 강원 인제, 양양, 평창지역 토석류발생사례분석 (Case Study on Debris flows during Heavy Rain in Inje, Yangyang and Pyeongchang Areas during $15{\sim}17$, July, 2006)

  • 유병옥;송평현;정찬규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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    • pp.615-625
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    • 2006
  • 2006년 7월 15일${\sim}$17일 사이의 집중적인 호우는 강원도 지역에 많은 피해를 주었는데, 특히 강원도 인제, 양양, 평창지역에서의 피해로 수십명의 인명피해와 재산피해를 발생시켰다. 최근 들어 발생되는 집중호우로 인한 피해 중 토석류에 의한 피해가 많은 이유 중에는 지구온난화로 인한 100mm에 가까운 시간당 강우량을 보이고 있어 국내 산악지가 형성된 구간에서는 어느 지역이나 토석류가 발생될 가능성을 가지고 있다고 할 수 있다. 그러므로 본 논문은 2006년 7월에 발생된 강원도 인제, 양양지역을 중심으로 토석류 피해에 대하여 자료를 수집, 분석하였으며 토석류 발생기구 및 유형에 따른 피해정도와 저감방안에 대한 고찰을 실시하였다. 앞으로 빈번해지는 토석류에 대한 관리체계의 확립 및 보완대책과 토목공사시에 반영될 수 있는 방안 등을 모색해야 할 것이다.

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