• Title/Summary/Keyword: 하천침식지형

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Numerical Analysis of Bank Erosion at the Confluence of Namhan River and Geumdang Stream (남한강-금당천 합류부에서의 하안침식 수치모의)

  • Jang, Eun Kyung;Ji, Un;Yeo, Woon Kwang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.329-329
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    • 2015
  • 하천의 지류와 본류가 만나는 합류부 구간은 본류와 지류에서 유입되는 유량의 크기가 달라 복잡한 흐름을 형성하게 된다. 합류부 구간의 흐름특성 변화는 합류부 하상 및 하안의 지형학적 변화에 영향을 미칠 수 있으며 이러한 국부적인 구간에서 발생하는 하상변동 및 하안침식은 급격한 하도의 평면적 변화를 야기할 수 있다. 하상변동과 하안침식은 독립적으로 발생하는 것이 아니라 하도침식과 퇴적 그리고 하안침식과 퇴적이 상호작용하여 하천의 지형학적 변화를 야기한다. 따라서 합류부 구간의 하도 안정성을 확보하기 위해서는 합류부 구간에서 발생하는 하상변동과 하안침식을 연계한 정량적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 하안침식과 하상변동이 상호작용하여 하천의 지형학적 변화를 야기할 것으로 예상되는 합류부 구간에 대해 2차원 수치모형인 CCHE2D를 활용하여 하안침식을 연계한 하상변동 분석을 수행하고자 한다. 대상구간은 4대강 살리기 사업 후 합류부 지점에서의 하상침식이 지류 하천 상류 방향으로 전이되는 두부침식 현상이 발생한 지점으로 하상유지공 유실 및 하안침식 문제가 발생하고 있는 남한강과 금당천 합류부 구간이다. 흐름 모의 조건은 4대강 살리기 사업 후 해당구간에서 발생한 가장 큰 홍수 사상인 2013년에 발생한 유량조건을 본류에서 유입되는 유입 유량으로 선정하였으며, 유량-유사량 관계식은 합류부 구간에서 약 9.3 km 떨어진 청미천 원부교 지점의 관계식을 사용하였다. 또한 유사이송공식은 CCHE2D 모형에서 선택 가능한 공식들 중 대상 하천에서 측정한 유사량과 가장 근사한 값을 제시하는 Wu et al.(2000) 공식으로 선택하였으며, 유사이송형태는 총유사량 조건을 적용하였다. 본 연구를 통해 하천과 지류하천이 만나는 합류부 지점에서의 하안침식에 의한 영향을 분석하고 평면적 지형변화를 실제 현상과 유사하게 재현한 수치모의 결과는 하도안정화 대책 수립에 적극 활용할 수 있을 것이다.

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Numerical simulation of the development of high meandering channel with riparian vegetation (하도 식생에 의한 급만곡 사행하천의 발달 과정 수치모의)

  • Jang, Chang-Lea
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.56-56
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    • 2020
  • 하도식생은 흐름과 유사의 이송에 영향을 주고, 하도의 지형변화를 일으키는데 중요한 역할을 하다. 하도 식생의 밀도가 증가하면, 하안의 안정성이 증가하고 하안침식이 감소하며, 사주의 형상과 거동에 영향을 준다. 또한 하천의 사행발달 및 하천의 지형변화에 영향을 준다. 식생의 성장과 밀도는 홍수 및 하상변동에 의하여 영향을 받으며, 이는 흐름 및 하천의 지형에 영향을 준다. 따라서 본 연구에서는 하도식생에 의한 사행하천의 발달과정을 2차원 수치모형을 적용하여 분석하였다. 하도식생의 생의 성장과 소멸과정을 고려하여 식생밀도를 고려하여 사행하천의 변화 과정을 분석하였다. 초기에 하안침식이 발생하고, 하폭이 증가하였다. 특히, 흐름이 집중되는 만곡부에서 하안침식이 증가하며, 하도의 사행도가 증가하였다(Fig.1(b)). 시간이 증가하면서 만곡부 내측에서 고정사주 내측에서 scroll bar가 발달하며, 만곡부 외측에서는 하안침식이 발생하고, 사행도가 증가하였다. 또한 식생의 침수시간이 감소하고 식생의 성장률은 증가하였다(Fig.1(c)). 식생의 밀도가 증가함에 따라 사행도는 증가하였다. 식생의 밀도가 증가함에 따라,

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Laboratory experiment on the adjustment processes of channel by weir removal (보 철거에 의한 하도 적응과정의 실험적 분석)

  • Kim, Gi Jung;Jang, Chang-Lae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.401-405
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    • 2016
  • 중소하천에 기능을 상실한 하천 횡단 수리구조물이 많이 설치되어 있으며, 수리구조물 상류와 하류에 흐름 및 유사의 이송에 대한 연속성을 차단하고, 하천 교란의 원인이 되고 있다. 또한 사회적으로 수리구조물의 기능을 개선하거나 철거하여 하천복원의 필요성이 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 실내실험을 통해 하천횡단 수리구조물에 의하여 형성된 상류의 지형이 하류에 미치는 영향을 분석하였다. 흐름이 하천횡단 수리구조물을 월류하면서 직하류에 세굴이 발생하고, 상류에서 델타를 형성하면서 퇴적되었다. 상류에서는 사주가 형성되었으며, 하류의 지형변화에 영향을 주었다. 하천횡단 수리구조물의 상류에 형성된 델타는 하류로 일정하게 이동하고 있으며, 델타가 구조물에 도달하기 바로 직전에서 수리구조물하류의 세굴이 가장 깊게 나타났다. 수리구조물 철거 후, 상류에 퇴적된 토사는 흐름에 의하여 급격하게 하류로 유실되었다. 천급점은 상류로 이동하며, 두부침식을 일으켰다. 일정한 시간이 지난 후에 상류에서 유입되는 유사에 의하여 침식은 감소되었다. 시간이 지나면서 하류에서 교호사주의 형상을 유지하며, 평형상태를 유지하였다.

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A Theoretical Study on the Landscape Development by Different Erosion Resistance Using a 2d Numerical Landscape Evolution Model (침식저항도 차이에 따른 지형발달 및 지형인자에 대한 연구 - 2차원 수치지형발달모형을 이용하여 -)

  • Kim, Dong-Eun
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.55 no.5
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    • pp.541-550
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    • 2022
  • A pre-existing landform is created by weathering and erosion along the bedrock fault and the weak zone. A neotectonic landform is formed by neotectonic movements such as earthquakes, volcanoes, and Quaternary faults. It is difficult to clearly distinguish the landform in the actual field because the influence of the tectonic activity in the Korean Peninsula is relatively small, and the magnitude of surface processes (e.g., erosion and weathering) is intense. Thus, to better understand the impact of tectonic activity and distinguish between pre-existing landforms and neotectonic landforms, it is necessary to understand the development process of pre-existing landforms depending on the bedrock characteristics. This study used a two-dimensional numerical landscape evolution model (LEM) to study the spatio-temporal development of landscape according to the different erodibility under the same factors of climate and the uplift rate. We used hill-slope indices (i.e., relief, mean elevation, and slope) and channels (i.e., longitudinal profile, normalized channel steepness index, and stream order) to distinguish the difference according to different bedrocks. As a result of the analysis, the terrain with high erosion potential shows low mean elevation, gentle slope, low stream order, and channel steepness index. However, the value of the landscape with low erosion potential differs from that with high erodibility. In addition, a knickpoint came out at the boundary of the bedrock. When researching the actual topography, the location around the border of difference in bedrock has only been considered a pre-existing factor. This study suggested that differences in bedrock and various topographic indices should be comprehensively considered to classify pre-existing and active tectonic topography.

Granite Landforms in the Vicinity of Seungil-gyo Bridge at Cheorwon, Central Korea (철원군 승일교 인근의 화강암 지형 경관)

  • LEE, Min-Boo;HAN, Joo-Yup;KIM, Chang-Hwan
    • Journal of The Geomorphological Association of Korea
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    • v.19 no.4
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    • pp.27-37
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    • 2012
  • This study investigated granite landforms formed by Hantan-gang fluvial erosion and deposition, or by weathering in the area neighboring the Seungil-gyo bridge in Cheorwon-gun Gangwon-do Korea, in which the contact zone of Myeongseongsan granite and Cheorwon lava plateau creates a unique landform. Major granite landforms are deeply weathered hill, sheet erosional landform, paleo-landform surface and paleosoil, micro-fluvial landforms such as pothole and groove, granite rampart, sand bar and boulder bar, former riverbed. And river cliffs on a weakly weathered dome act as a barrier to lateral shifting of the river.

한반도 북부지역의 하천 및 평야 지형 분석

  • 김추윤;홍충렬
    • Journal of the Speleological Society of Korea
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    • v.38 no.39
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    • pp.34-57
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    • 1994
  • 우리나라의 주민생활을 이해하는데는 먼저 지형지모에 대한 이해로부터 시작되어야한다. 지형지모의 근간이 되는 산세가 가장기본 토대가 되고 이에 따른 하천수계의 상태가 주민생활과 밀접하게 관계되고 있다. 본 연구는 우리나라 북부지방의 하천수계가 어떻게 흘러가고 있으며, 이들 강과 하천이 어떤 상태이며, 그리고 우리주민생활무대인 평야로 발달시키고 있는가를 분석 한 것이다. 실제로 하천은 침식과 운반 그리고 퇴적 등의 세가지 유수작용을 하고 있으므로 지구표면 각지역에 넓은 생활터전인 평야지역을 발달시켜 주고있다. 이로 말미암아 인류문화의 발전근거가 바로 하천과 평야에 근거되고 있다고 볼 수 있는 것이다.(중략)

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Variation of Erosion and Deposition with Catchment Characteristic Factors (유역특성인자에 따른 침식 및 퇴적의 변화)

  • Yu, Wan-Sik;Lee, Gi-Ha;Lee, Kun-Hyuk;Lee, Bok-Hwan;Jung, Kwan-Sue
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.295-299
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    • 2011
  • 자연계에서 토양의 침식 및 퇴적 반복적 과정은 매우 복잡한 형태로 발생하며, 호우로 인한 토사유출은 유역의 지형 및 지질학적 특성과 수문기상학적 특성 등에 의해 매우 민감하게 반응한다. 즉, 토양 침식 및 퇴적은 유역의 형상, 토양종류, 토지 이용 및 피복상태, 강우사상 등에 따라 시 공간적 분포가 다양하게 변화한다. 따라서 유역내 침식 및 퇴적의 시·공간적 변동성을 분석하기 위해서는 지형학적 특성인자와 수문기상학적 특성인자에 따른 유역내 수문학적 응답을 이해해야 한다. 본 연구에서는 분포형 강우-유사-유출 모형을 이용하여 용담댐 상류 천천유역을 대상으로 Strahler 하천차수구분법에 의해 유역을 차수별 소유역으로 구분하고, 지형학적 특성인자(유역면적, 지표흐름 이동거리, 국부경사)와 수문학적 특성인자(총 강우량)에 따른 침식 및 퇴적의 공간분포 변화에 대하여 분석하였다.

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Influence of Tectonic Uplift on Longitudinal Profiles of Bedrock Rivers: Numerical Simulations (융기가 기반암 하상하천의 종단곡선에 미치는 영향에 대한 연구 -수리 모형을 통한 연구-)

  • Kim Jong Yeon
    • Journal of the Korean Geographical Society
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    • v.39 no.5 s.104
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    • pp.722-734
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    • 2004
  • Longitudinal profiles of bedrock rivers play a fundamental role in landscape history by setting the boundary conditions for landform evolution. Longitudinal profiles are changed with climatic conditions, lithology and tectonic movements. Tectonic movement is an important factor controlling longitudinal profiles, especially in tectonically active area where uplift rates are regarded as a major factor controlling channel gradient. However study on bedrock channel has made little progress, because controls over bedrock river incision are yet to be clarified. Previous numerical simulations have used a simple diffusion model, which links together the overall processes of bedrock channel erosion as in other landform evolution models. In this study, previous bedrock incision models based on physical processes (especially abrasion) are reviewed and new modifications are introduced. Using newly formulated numerical model, the role of spatial pattern and intensity of tectonic uplift on changes in river longitudinal profile was simulated and discussed.

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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Development of Erosion Fractal-based Interpolation Method of River Morphology (Erosion Fractal 기반의 하천지형 보간 기법 개발)

  • Hwang, Eui-Ho;Jung, Kwan-Sue
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.45 no.9
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    • pp.943-957
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    • 2012
  • In this study, a technique based on Fractal Theory with Erosion Model was developed to interpolate the river morphology data at the border area between river bed and river side where both surface and under water surveyings can not be committed easily. Three dimensional river morphology data along the Ara River was generated by the developed technique. The Ara River is an artificially constructed waterway for vessels between the Han River and West Sea of Korea. The result was compared with the survey data by RMSE of 0.384, while the IDW interpolation result has RMSE of 0.802. Consequently, the developed river morphology data interpolation technique using Erosion Model based Fractal Theory is conceived to be superior to the IDW which has been generally used in generating the river morphology data.