충적 선상지 형성에 관한 수치모의 = Numerical Simulation of Alluvial Fans

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 2005년에 Jang과 Shimizu가 개발한 2차원 수치모형을 적용하여 복잡한 흐름 특성 뿐만 아니라, 사주 및 하천의 상호작용을 고려하여 충적 선상지의 발달과정을 조사하였다. 본 수치모형은 경계가 복잡한 하천을 모의하는데 적합하도록 이동경계좌표계에서 흐름 및 하상변동을 계산하며, 수치해석 기법으로는 CIP법과 중앙차분법을 이용하였다. 본 모형은 선상지 델타의 발달 과정, 즉, 퇴적 저면에서 선상지 정상부 굴착과 유로 형성, 상류에서 퇴적면적의 이동, 유사의 공급에 의한 하천의 되채움, 충적 선상지 정상부에서 하상경사의 증가, 유로(流路)의 방향 전환 및 이동 등 특징을 잘 모의하였다. 상류단에서 유입되는 유사량의 증가에 따라, 하상고의 지속적인 상승을 일으키며, 선상지의 면적을 증가시킨다. 또한 선상지의 종방향 및 횡방향의 하상경사를 증가시키고, 이로 인하여 유로의 분할이 가속된다. 따라서 상류에서 유입되는 유사 유입량의 증가에 의한 하상고의 상승은 유로(流路)의 분할을 일으키는 중요한 인자임을 보여주었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study is to analyse the development of alluvial fans, using the 2-D numerical model to simulate complex flow and the relation between bars and channels, proposed by Jang and Shimizu in 2005. As a numerical scheme, CIP method and central difference method was used in the moving boundary-fitted coordinate system. The numerical model captured well the characteristics of alluvial fans, e.g., fan-head entrenchment and channel formation in depositional area, expansion of depositional area downstream, channel backfill by sediment inflow, increase of channel slopes, channel avulsion and migration in alluvial fans. As the sediment inflow increased upstream, the averaged elevation and area of alluvial fans were increased, the longitudinal and transverse slopes of the fans steepened, and then channel avulsion in fans was accelerated. Therefore, sediment inflow in alluvial fans upstream was the crucial factor to channel avulsion, one of important features of alluvial fans.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요지
• 1. 서론
• 2. 지배방정식
• 3. 수치모의
• 4. 수치모의 수행
• 5. 결론
• 감사의 글
• 참고문헌

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