시화배수갑문은 당초 내측 담수호의 수위관리를 위하여 설계되었으나 호수의 수질 악화를 방지하기 위하여 배수갑문을 당초 계획보다 잦은 빈도로 작동시키고 있다. 이에 따라 강한 유입 흐름의 영향을 받는 내측 배수로의 바닥이 상당히 넓은 범위에 걸쳐 침식되고 있다. 최근에 침식이 진행되는 것을 막기위하여 에이프런 전면부 일부 구간을 수중콘크리트로 타설하여 바닥보강을 시행하였다. 본 연구는 수리모형실험을 통하여 바닥보강 시행 이전과 이후에 대하여 수리현상을 파악하고 유입흐름의 에너지 변화와 바닥 암석의 저항력 등을 파악하여 향후 침식의 추이를 예측하기 위하여 실시하였다. Annandale(1995)은 침식지수 이론을 도입하여 많은 실험을 통하여 침식지수와 흐름의 에너지 감쇠 간의 관계를 파악하였으며 암석의 침식여부를 판단할 수 있는 기준을 제시하였다. 암석의 침식지수는 지질조사에서 시추한 시편의 분석결과를 토대로 결정하였으며 수류의 에너지 감쇠는 수리모형실험 결과로부터 전수두의 감쇠량의 추정을 통하여 계산하였다. 이와 같이 결정된 두 값을 주어진 기준도상에 도시하여 그 위치에 따라 침식가능성을 판단하였다.
산불에 따른 토양의 반발수력 증대로 산지의 유출량과 토양침식량이 가중된다. WEPP모형을 산불지역에 적용하기 위한 주요 매개변수들의 최적 추정기법에 대해 연구하였다. 산불지역에서 WEPP모형은 유출량이 적을 때 과대평가하고 많으면 과소평가하였으며 토양침식량이 적은 경우에도 과대 산정하는 경향이 있다. 산불지역에서 이 모형의 유출량 변화는 유효투수계수가 가장 큰 영향을 미치고 토사유출량 변화는 유효투수계수, 초기포화도, 세류침식계수, 세류간침식계수가 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 산불지역에서 WEPP의 적용성을 향상시키기 위하여 유출량에 대해서는 유효투수조정계수를 도입하고, 토사유출량에 대해서는 세류침식조정계수와 세류간침식조정계수를 도입하였다. 유효투수조정계수는 강우사상의 최대강우강도와 식생인자에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 세류침식조정계수는 입도분포의 토양성분 특성과 강우사상의 총강우량에 좌우되었으며 세류간침식조정계수는 최대강우강도와 식생고지수의 증가에 따라 감소하였다. 본 연구결과는 산불지역 사면에서 WEPP모형의 적용에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
Changes in the soil physical property and the topographic condition derived from agricultural activities like as farming activities, land clearance and cutting down resulted in environmental and economic problems including the outflow of nutrient from farms and the water pollution. Several theories on the soil conservation have been developed and reviewed to protect soil erosion in the regions having a high risk of erosion. This study was done using the USLE model developed by Wischmeier and Smith (1978), and model for the slope length and steepness made by Desmet and Govers (1996), and Nearing (1997) to evaluate the potential of the soil erodibility. Therefore, several results were obtained as follows. First, factors affecting the soil erosion based on the USLE could be extracted to examine the erosion potential in farms. Soil erodibility (K), slope length (L), and slope steepness (S) were used as main factors in the USLE in consideration of the soil, not by the land use or land cover. Second, the soil erodibility increased in paddy soils where it is low in soil content, and the very fine sandy loam exists. Analysis of the slope length showed that the value of a flat ground was 1, and the maximum value was 9.17 appearing on the steep mountain. Soil erodibility showed positive relationship to a slope. Third, the potential soil erodibility index (PSEI) showed that it is high in the PSEI of the areas of steep upland and orchard on the slope of mountainous region around Dokjigol mountain, Dunji mountain, and Deummit mountain. And the PSEI in the same land cover was different depending on the slope rather than on the physical properties in soil. Forth, the analysis of land suitability in soil erosion explained that study area had 3,672.35ha showing the suitable land, 390.88ha for the proper land, and 216.54ha for the unsuitable land. For unsuitable land, 8.71ha and 6.29ha were shown in fallow uplands and single cropping uplands, respectively.
The leading cause of bridge failures is scouring bed material from around bridge foundations. Many advanced countries such as U.S.A., U.K., the Netherlands and New Zealand have developed and revised their own bridge scour manuals fit for their field conditions. In Korea, researches for reducing bridge failures during floods have concentrated on analysis, laboratory test and countermeasure of bridge scour during the last ten years. however no comprehensive manual for evaluating bridge scour and for identifying the conditions of bridge foundations has been provided yet. In this study, a new bridge scour manual is developed for the accurate evaluation of bridge scour, which reflects domestic field conditions with various streambed materials. The SRICOS method and the Erodibility Index Method are suggested for fine-grained soils and weathered rocks, respectively. In addition, bridge scour analysis algorithms are developed for field engineers to estimate bridge scour depth and to evaluate the susceptibility of bridge scour with ease.
The excessive land activities in farming can cause soil erosion, inundation by a flood, and fallow. So far land evaluation has been analyzed using the land use limitation derived from the excessive land activities. This study was done for evaluating the agricultural fields by using 3 land use limitations, inundation potential, soil erodibility potential, and fallow potential. The study area is Ibang-myeon, Changnyeong-gun, Gyeongnam-province, Korea. A logistic regression model was applied to recognize the inundation potential by a flood in the Nakdong river basin. And potential soil erodibility index (PSEI) was derived from USLE model to analyze the soil erodibility potential. And a probability model from a logistic regression model was applied to detect the fallow potential. Therefore, we found 220.7ha for the 4th grade and 86.1ha for the 5th grade was analyzed as water damage potential. Large area near Nakdong river have problem to grow the rice due to the damage by water inundation. And 213.6ha for the 3rd grade and 103.3ha for 4th grade was detected as a result of the analysis of soil erosion potential. The soil erosion potential was high when within-field integrity of soil was not stable, or the kinetic energy was high or the slope length was long due to a steep slope of a specific land. And 869.1ha for 3rd grade, 174.9ha for 4th grade, and 110.6ha for 5th grade was detected to be distributed having the fallow potential. Especially, a village, having a steep mountain, had 249.5ha for the 3rd grade, which was 28.7% of total area showing the 3rd grade. Finally, Three villages, including An-ri, Geonam-ri, Songgok-ri, showed they had largest area of the suitable land in the study area. These villages had similar topographic condition where they were far from Nakdong river, and they had relatively higher elevation and flat lands.
구조지형은 기반암 단층과 암석의 경연차와 같은 약대를 따라 풍화, 침식의 프로세스의 영향을 받아 만들어진 지형이다. 지구 조지형은 현재 활동하고 있는 지진, 화산, 단층과 같은 지구조운동으로 인해 만들어진 지형이다. 우리나라와 같이 판의 내부에 위치하여 지구조운동의 영향이 상대적으로 적고 기후적 특성을 고려하면 실제 현장에서 이 둘을 명확하게 구분하는 것은 어렵다. 최근 활성단층 연구의 증가에 따라 지구조지형에 초점을 맞추어 연구가 진행되고 있으나 더 명확한 지구조지형을 분류하기 위해서는 기반암의 특성에 따른 구조지형의 발달 양상에 대한 이해가 필요하며 기반암의 특성만을 따로 비교분석하기에는 현재 지형은 지구조운동과 기후의 영향을 동시에 받았기 때문에 구조적 요인만을 대상으로 하기에는 한계가 있다. 본 연구는 2차원 수치지형발달모형을 이용하여 기후와 지구조운동에 의한 요인을 제한하고, 기반암의 차이에 따른 지형의 시공간적 발달특성에 대해 연구하였다. 기반암 차이에 따른 지형특성을 구분하기 위해 사면·하천과 관련된 지형분석을 하였다. 연구결과 침식가능성이 높은 지형은 평균고도, 기복량, 경사도, 하천차수, 하천경사도지수 모두 낮게 나왔다. 또한 기반암 하천분석 결과 기반암 경계부분에서 천이점이 나왔다. 실제 지형을 연구할 때 지금까지는 지구조운동으로 인한 것인지, 구조적 요인을 받은 것인지 구분할 때 천이점에 있는 기반암의 차이만 고려하였다. 본 연구는 지구조지형과 구조지형을 분류할 때 구조지형으로 분류하기 위해서는 기반암의 차이뿐만 아니라 다양한 지형인자들을 고려하여 종합적으로 판단하여야 할 것임을 시사한다.
The purpose of this study is to estimate the soil loss amount with Geographic Information System according to the land use change of Buju mountain area in Mokpo city. To estimate the soil loss, Universal Soil Loss Equation which is the most proper technique to predict soil loss in this site condition is adopted and IDRISI, a raster GIS software, is used. GIS application with USLE is very efficient to estimate soil loss accurately and fastly. In order to decide value and to find application method of USLE factors, we used existing rainfall erosion index, soil erodibility analysis, slope length, slope steepness, vegetation management and practices, which are rated by GIS through the analysis of various studies related USLE. The result of this study was compared with the previous other researches to verify our method of constructing numerical data of USLE's factors. The result of verification of our way showed significance for the soil loss in forest area. But the result of verification for the soil loss in forest area. But the result of verification for the soil loss of cultivated area showed some errors. It seems that this result was due to local variation of topographical map.
GIS를 이용하여 토양 유실에 대한 환경영향 분석과 평가가 부여군의 금강유역을 대상으로 실시되었다. 수작업 계산으로 처리되고 있는 지금까지의 토양 유실량 산출방법은 토양 유실을 야기시키는 여러 자연환경 요소들의 정량적 분석과 또한 이러한 요소들의 복잡한 상관 관계들을 명쾌하게 규명하기에는 많은 어려움이 있다. 금번 연구에서 GIS의 활용은 이러한 환경분석 기술들을 변화시키고 자료들을 조직화할 뿐만 아니라, 기존의 분석과정들을 자동화시키는 이상의 변화를 가져오게 할 수 있었다. 연구지역에서 아주 경제적으로 생산된 최종 토양 유실 분석도는 여러 사용자들에게 GIS의 유용성과 활용성을 보여주는 계기를 제공하고 있다. 본 연구에서 도입된 토양 유실 공식(USLE)은 분수계내에서 실제 유실량 계산을 목적으로하고 있으나, 금번에 개발된 토양 유실 계수(Soil Loss Index)는 위으 공식 적용에 있어서 야기될 수 있는 자료들의 부정확성을 보완할 수 있음은 물론, 다른 분수계들에 대해서 상대적 토양 유실 분석에도 활용될 수 있다. 동시에 본 연구결과는 토사 유실에 따른 대책 수립에 커다란 기여가 예상되며, 지질 재해 예방에 적극 활용될 것이다. 앞으로 국내에서는 본 연구를 기초로 환경관리 분야에 대한 GIS 응용기술의 적극 개발과 환경분석 전문가 시스템 개발이 요구될 전망이다.
경상남도 창녕군 이방면을 대상으로 토지이용 제한인자인 홍수피해, 토양침식 그리고 휴경 잠재성을 종합한 토지평가에 따라 조건불리지역으로 선정된 지역에 대하여 경관복원을 위한 제언을 하고, 이를 바탕으로 경관복원 전후의 경관구조 비교를 통하여 경관개선 효과를 평가하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 토지평가 결과 연구지역 내 농경지 면적 2,924.34ha 중 1급지는 388.560a, 2급지는 623.25ha존재하였고, 3급지는 138.08ha, 4급지는 230.4ha, 그리고 5급지는 67.91ha 존재하였다. 이 중 3급지와 4급지에 해당하는 지역은 조건불리지역으로 간주하여 경관개선을 위한 제안을 하였다. 둘째, 침수잠재성을 가진 조건불리지역은 습지와 그 완충지역으로의 복원을 제안하였고, 이 때 복원대상 토지의 소유주에게는 경관보전직접지불제에 의한 보상이 이루어질 수 있을 것으로 판단하였다. 토양침식잠재성을 가진 조건불리지 역 의 경우, 초생재배, 대상식생, 잠재자연식생으로의 전환을 통한 지력보강 방법을 제안하였다. 셋째, 조건불리지역의 경관복원에 대한 제안에 따라 경관복원 전후의 경관구조를 평가한 결과, 산림은 그 패치의 수, 경관비율, 최대패치지수, 경관형태지수, 산재 병렬지수, 그리고 핵심지역 면적에서 모두 증가한 반면, 논 밭과 과수원에서는 패치수, 경관형태지수를 제외한 대부분의 지수에서 감소하는 것으로 확인하였다. 우리나라 산림은 과거 농업이 경쟁력을 가질 당시에 지나치게 확장되어 현재 홍수피해, 휴경 등 여러 가지 열악한 여건을 가지고 있으므로 이를 개선하기 위한 노력이 필요하다고 보며, 그런 의미에서 본 연구가 나름의 의미가 있다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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