• 제목/요약/키워드: Sediment erosion

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문헌 및 위성영상에 기초한 북한의 산지토사재해 발생경향 및 복구사례 분석 (Analyzing the Occurrence Trend of Sediment-Related Disasters and Post-Disaster Recovery Cases in Mountain Regions in N orth Korea Based on a Literature Review and Satellite Image Observations)

  • 김기대;강민정;김석우
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권3호
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    • pp.419-430
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    • 2021
  • 이 연구는 1960년부터 2019년까지 북한에서 발생한 산지토사재해의 시공간적 발생경향과 일부 발생 및 복구 사례를 분석하기 위하여 실시하였다. 북한의 산지토사재해 발생이력은 1995년(김정일 집권시기)부터 대외적으로 보고되기 시작하였고, 여름철 호우가 주된 유발요인으로 나타났다. 산림황폐율은 인구밀도와 밀접한 관련성(R2 = 0.4347, p = 0.02)을 보이며, 산림황폐율이 높은 서해안에서 산지토사재해 발생 보고건수가 많은 것으로 나타났다. 이는 인위적 산림훼손이 산림황폐화의 주된 원인이며, 나아가 산지토사재해 발생에도 현저한 영향을 끼쳤음을 시사한다. 위성영상을 통해 표층붕괴, 토석류 및 땅밀림 발생이 확인되었으며, 이러한 산지토사재해는 일반산지뿐만 아니라 다락밭, 채석장, 임도, 산불피해지 등 산림훼손지에서도 발생한 것으로 나타났다. 대부분의 피해지역은 복구사업의 시행 없이 존치되었지만, 일부 지역에서 산복 녹화공 등의 산지사방사업 또는 사방댐, 유도둑 등의 야계사방사업을 시행한 것으로 확인되었다. 이 연구의 결과는 향후 산림복구 및 사방사업 분야의 남북 교류협력 확대에 필요한 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

자연재해와 산지토사재해에 의한 희생자 수의 변화경향 (Trends of Deaths and Missings Caused by Natural and Sediment Disasters in Korea)

  • 이창우
    • 한국산림과학회지
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    • 제94권4호통권161호
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    • pp.252-257
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    • 2005
  • 최근 재해에 대한 관심이 높아지고 있음에도 불구하고 재해에 대한 장기적인 변화분석은 미흡한 실정이다. 따라서 자연재해의 주범인 기상재해 및 산지토사재해에 의한 희생자 수의 장기적인 변화를 분석하였고, 자연재해에 대한 산지토사재해의 비율 및 산지토사재해 발생면적변화를 조사하였다. 그 결과 최근 강우강도의 증가에도 불구하고 자연재해 및 토사재해에 의한 희생자 수는 점차 감소하고 있는 것으로 나타났다. 자연재해는 1970년대 연간 250명에서 1990년대 연간 140명 수준으로 감소하였고, 토사재해는 1970년대 60명/년에서 1990년대 20명/년으로 감소하였다. 특히 토사재해의 경우 자연재해에 대한 감소비율이 1970년대 2/7에서 1980년대 이후 2/15로 줄어들었다. 그러나 산사태 발생면적(1981년: 206ha $\rightarrow$ 1999년: 688ha)이 계속 증가하고 있으므로 유역관리개념을 도입한 새로운 사방사업의 추진과 종합적인 산지토사재해 관리 시스템 구축이 요구되는 것으로 판단되었다.

HRSM4BMP 모형 유출/유사 자동 보정 툴 개발 (Development of Runoff and Sediment Auto-calibration Tool for HRSM4BMP Model)

  • 금동혁;류지철;최재완;강현우;장춘화;신동석;이재관;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.29-35
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    • 2013
  • Recently, various Best Management Practices (BMPs) have been applied at a field to reduce soil erosion. Hourly Runoff and Sediment Model for Best Management Practices (HRSM4BMP) model could be used to evaluate soil erosion reduction for various agricultural BMPs at fields. Runoff and sediment yield from source areas have to be predicted with greater accuracies to evaluate sediment reduction efficiently with BMPs. To achieve this, the best parameters related with runoff and sediment modules of the HRSM4BMP model should be identified with proper calibration processes. Although manual calibration is often utilized in calibrating runoff and sediment using the HRSM4BMP, objective calibration method would be recommended. The purpose of the study was to develop an automatic calibration tool of the HRSM4BMP model with PARASOL method. This automatic calibration tool was applied to Bangdongri, Chuncheon-si to evaluate its calibration performance. The $R^2$, NSE and RMSE value for runoff estimation were 0.92, 0.92, $0.3m^3$, and for sediment yield estimation were 0.94, 0.94, 0.0027 kg. As shown in this result, automatic calibration tool of HRSM4BMP model would be used to determine the best parameters and can be used to simulate runoff and sediment yield with acceptable accuracies.

강우유발 면상흐름에 의한 세류간 침식에 대한 유효동력 (Effective power for interrill erosion by rainfall-induced sheet flow)

  • 신승숙;박상덕
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권8호
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    • pp.665-676
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    • 2018
  • 사면에서의 세류간 토양침식은 빗물방울의 지표면 타격에 의한 토양입자의 박리와 면상흐름에 의한 토사이송의 상호작용에 의한 결과이다. 본 연구는 토양입자를 박리하는 강우동력과 유사이송에 기여하는 면상흐름동력을 토양침식을 위한 에너지 소비율 측면에서 새롭게 정의하고, 강우유발 면상흐름에 의한 세류간 토양침식의 유효동력 함수를 제시하였다. 강우, 경사, 유출과 관계된 인자들에 따른 강우 면상흐름의 동력을 평가하고, 기존 연구 자료를 바탕으로 이 함수의 상수들을 분석하였다. 또한 강우와 면상흐름 동력의 상대적인 크기 변화는 세류간 토양침식의 물리적 과정과 수문학적 반응을 반영함을 확인하였다. 지표유출 및 토양침식 실측자료를 세류간침식 평가 모형들에 적용한 결과 강우 면상흐름동력 함수가 가장 높은 정확도를 보여 세류간 토양침식 평가에 적합하다는 것을 확인하였다.

고랭지 농업의 작물별 객토량 변화에 따른 토양유실 저감 분석 (Analysis of Soil Erosion Reduction Ratio with Changes in Soil Reconditioning Amount for Highland Agricultural Crops)

  • 허성구;전만식;박상헌;김기성;강성근;옥용식;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.185-194
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    • 2008
  • There is increased soil erosion potential at highland agricultural crop fields because of its topographic characteristics and site-specific agricultural management practices performed at these areas. The agricultural upland fields are usually located at the sloping areas, resulting in higher soil loss, pesticides, and nutrients in case of torrential rainfall events or typhoon, such as 2002 Rusa and 2003 MaeMi. At the highland agricultural fields, the soil reconditioning have been performed every year to decrease damage by continuous cropping and pests. Also it has been done to increase crop productivity and soil fertility. The increased amounts of soil used for soil reconditioning are increasing over the years, causing significant impacts on water quality at the receiving water bodies. In this study, the field investigation was done to check soil reconditioning status for potato, carrot, and cabbage at the Doam-dam watershed. With these data obtained from the field investigation, the Soil and Water Assesment Tool (SWAT) model was used to simulate the soil loss reduction with environment-friendly and agronomically enough soil reconditioning. The average soil reconditioning depth for potato was 34.3 cm, 48.3 cm for carrot, and 31.2 cm for cabbage at the Doam-dam watershed. These data were used for SWAT model runs. Before the SWAT simulation, the SWAT ArcView GIS Patch, developed by the Kangwon National University, was applied because of proper simulation of soil erosion and sediment yield at the sloping watershed, such as the Doam-dam watershed. With this patch applied, the Coefficient of Determination ($R^2$) value was 0.85 and the Nash-Sutcliffe Model Efficiency (EI) was 0.75 for flow calibration. The $R^2$ value was 0.87 and the EI was 0.85 for flow validation. For sediment simulation, the $R^2$ value was 0.91 and the EI was 0.70, indicating the SWAT model predicts the soil erosion processes and sediment yield at the Doam-dam watershed. With the calibrated and validated SWAT for the Doam-dam watershed, the soil erosion reduction was investigated for potato, carrot, and cabbage. For potato, around 19.3 cm of soil were over applied to the agricultural field, causing 146% of more soil erosion rate, approximately 33.3 cm, causing 146% of more soil erosion for carrot, and approximately 16.2 cm, causing 44% of more soil erosion. The results obtained in this study showed that excessive soil reconditioning are performed at the highland agricultural fields, causing severe muddy water issues and water quality degradation at the Doam-water watershed. The results can be used to develop soil reconditioning standard policy for various crops at the highland agricultural fields, without causing problems agronomically and environmentally.

RUSLE와 SEDD를 이용한 고랭지 경작지로부터의 토양유실 평가 (Estimating Soil Loss in Alpine Farmland with RUSLE and SEDD)

  • 조홍래;정종철
    • Spatial Information Research
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    • 제13권1호
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    • pp.79-90
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    • 2005
  • 본 연구는 고랭지 경작지로부터 발생하는 토양유실을 정량적으로 추정하는 것을 목적으로 한다. 강원도 내린천 유역을 대상으로 고랭지 경작지에서 발생하는 연간토양 유실량과 이 토양유실량 중 하천에 도달하는 양을 나타내는 유사량을 추정하였다. 연간토양유실량은 RUSLE 공식을 이용하여 추정하였으며, 유사량은 SEDD 모형을 이용하여 산정하였다. 연구결과 대상지역의 $2.6\%$ 면적을 차지하고 있는 밭이 연간 유역 내에서 발생하는 총토양유실량과 유사량에 대하여 각각 $10.9\%$$33.12\%$의 비율을 차지하고 있는 것으로 나타났다 또한 고도 400m 이상에 해당하는 고랭지 경작지의 경우 유역 내에서 총 $1.74\%$의 면적을 차지하고 있으나, 연간 총 토양유실량과 유사량에 대해서는 면적에 비하여 월등히 큰 $7.69\%$$15\%$의 기여를 하고 있는 것으로 분석되었다. 이상의 결과로부터 내린천 유역의 밭 경작지 특히, 고랭지 경작지에서의 토양유실과 유사량 발생이 다른 토지용도에 비하여 매우 심하게 나타나고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 고랭지 경자지로부터의 토양유실 방지대책이 시급히 마련되어야 할 것으로 생각된다.

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고분자유기응집제 (Polyacrylamide)를 활용한 농경지 사면 토양유실 저감 효과 분석 (Polyacrylamide, Its Beneficial Application of Soil Erosion Control from Sloped Agricultural Fields)

  • 김민영;최용훈;이상봉;김현정;김승희;김영진
    • 한국농공학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.123-128
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    • 2015
  • This study conducted a series of field experiments using soil conditioners, Polyacrylamide(PAM) and gypsum, to evaluate their effects in reducing sediment loss and surface runoff. In addition, the correction factors (K-alpha) for the erodibility factor (K) were determined to reflect the effects of PAM and PAM+gypsum in applying the USLE equation. Experimental erosion plots individually sized $10m^2$ (5 m long, 2 m wide and 1 m deep) have different slopes (10, 20 and 30%). Erosion plots were prepared for one control (C; no PAM and gypsum) and two treatments (P; PAM 20 kg/ha, PG; PAM 20 kg/ha+gypsum 3,000 kg/ha). The amounts of soil eroded and runoff were continuously monitored from July $1^{st}$ to Oct. $31^{st}$ in 2010 and compared to each other. The amount of sediment loss from a control plot was 399.2 ton/ha and the relative reduction of sediment loss were 11.4% and 33.4% for PAM-treated and PAM+gypsum treated plots, respectively. This study also determined the K-alpha factors in the USLE equation to account for the erosion control effectiveness of PAM and gypsum application. The K-alpha factors were calculated as 0.92 for PAM-treated plot and 0.69 for PAM+gypsum-treated plot. The findings of this study revealed that soil conditioners (PAM and gypsum) could play a significant role in controlling soil erosion. In addition, the modified USLE equation using the K-alpha could provide valuable information to make better decision on establishment of best management practice for soil erosion control in agriculture.

정사항공사진과 해양조사측량을 이용한 해안선변화탐지에 관한 연구 : 포락지 중심으로 (The Study of Coastal Change from Using Ortho Aerial Photo and Hydrographic Survey : the Parcel under the Sea)

  • 최철웅;서영찬;양지연;박소영
    • 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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    • 한국지형공간정보학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.167-173
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    • 2004
  • 연안의 무분별한 개발에 따른 후유증으로 침식(또는 퇴적) 현상은 심각한 수준에 이르렀다. 해안선 변화는 광범위한 지역을 대상으로 장기간 서서히 진행되어 원인규명 및 대책제시에 오랜 연구가 필요하다. 특히 기후온난화 결과로 향후 1백년 내에 전체 지구해수면이 평균 $19{\sim}35cm$ 상승할 것으로 예상되어 연안환경변화에 대비 지속적인 해안선 변화에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 정사항공사진과 해양조사측량 자료를 이용하여 해안 침식과 퇴적 경향을 정량적으로 분석하고 해안선변화에 따라 발생하는 포락지 발생여부를 판정할 수 있었다. 이를 위해, 약 10년 주기로 정사항공사진을 제작하고 토지임야도를 중첩시켜 조위를 고려하였을 때와 고려하지 않았을 때의 침식 및 퇴적량을 산출하였다. 본 연구결과, 장기해안선 변화탐지에 정사항공사진기법과 해양조사 측량을 이용하는 것이 침식 및 퇴적, 인공매립 등의 유효한 변화탐지 기법임을 알 수 있었다.

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중국 황토고원지구의 물침식과 대책 (Water Erosion and Its Combating Measures in Loess Plateau, China)

  • 전근우;임영협;오정수;윤택승;박기형
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제26권3호
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    • pp.181-192
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    • 2010
  • Water erosion is progressing in the Loess Plateau, especially in gullies, and the sediment runoff to the Yellow River amounts to 975 million tons every year. Natural factors for water erosion include climate, soil, geological feature, terrain and vegetation. Many development projects due to the increasing population reduced the forest coverage ratio to 10%, and 200 million people in the downstream area are suffering from the damage during intense rainfall. Accordingly, the Chinese government is continuously trying to efficiently prevent the erosion by establishing measures for water erosion, including fish-scale pits, terrace technique, and check dams.