강원도 지역의 돌발홍수 및 토석류 유발 강우기준산정에 관한연구 = Study on flash floods and debris flow Guidance of Gangwon-do

국문 초록 (Abstract)

우리나라의 산사태 및 토석류의 발생 시기는 주로 7∼9월에 집중 되어 있고 유발인자 중 강우는 산사태 및 토석류를 발생시키는 가장 큰 인자이다. 특히 강원도 지역은 산지지형이 많고 여름철 장마나 국지적인 집중호우에 의해 산사태와 토석류의 발생빈도가 다른 지역에 비해 많다. 여러 발생인자 중에서 강우량과 지속시간은 돌발홍수, 산사태 및 토석류에 직접적으로 많은 영향을 준다. 따라서 강우발생에 따른 토석류 발생기준에 대해서 정립할 필요가 있다.
본 연구에서는 단기집중호우로 인해 돌발홍수가 발생을 하고 난 후에 토석류가 발생을 할 수도 있다는 가정 하에 돌발홍수 유발강우곡선과 토석류 유발 강우곡선을 산정하여 돌발홍수와 토석류 및 산사태의 유발강우량에 대해서 연구하였다. 돌발홍수와 토석류의 발생이 빈번한 강원도 인제 지역의 인북천 유역의 북천 소유역에 대해서 돌발홍수 유발강우량을 산정하였고 강원도 지역의 산사태 및 토석류 발생이력에 대해서 강우데이터를 분석하여 토석류 유발강우기준을 설정하였다. 또한 선정된 유발강우량을 연계시켜 돌발홍수 및 토석류 유발강우량의 홍수능을 제시하였다. 분석방법으로는 돌발홍수유발강우량을 산정하기 위해서는 돌발홍수 모니터링 및 예측 모형(F2MAP)을 이용하여 첨두홍수량, 월류홍수량, 한계유출량을 산정하여 돌발홍수 유발강우량을 산정 하였다. 토석류 및 산사태 유발강우량 산정은 티센망에 의해 발생지점에 대한 대상 강우관측소를 선택하였고 선행 강우를 포함하는 평균 강우강도와 유효시간에서만의 평균 강우강도, 누적강우량을 산정하여 토석류 유발강우량을 산정하였다. 최종적으로는 돌발홍수 유발강우량과 토석류 유발강우량을 연계하여 산정된 두 강우회귀 곡선을 같은 화면에 구성하여 지속시간 10시간에 대해서 누적강우량에 대하여 각 등급별로 돌발홍수와 토석류의 유발강우량 FADG(Flash flood And Debris flow Guidance)곡선을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In Korea, landslides and debris flows are observed mainly from Jul to Sep and their major cause is rainfall. In Gangwon-do province, landslides and debris flows are particularly frequent since the province is mountainous and has a climatic condition under which summer monsoon and localized heavy rain easily occur. Rainfall amount and duration are two important factors having a direct impact on and deriving flash floods, land slides, and debris flows. Therefore, it is necessary to identify a threshold to trigger debris flows caused by rainfall.
The study assumed that deblis flow would be led by flash flood, which is again caused by short-term heavy rainfall, and developed a flash flood-triggering rainfall curve and a debris flow-triggering rainfall curve to identify the rainfall amount deriving flash flood, debris flow and landslide. For the Buk-cheon sub-watershed in the Inbuk-cheon River of Inje, Gangwon-do province, where flash floods and debris flows are frequent, the study estimated the flash flood-triggering rainfall amount. In addition, referring to the history of landslides and debris flows observed in Gangwon-do province, the study analysed rainfall data to set the debris flow-triggering rainfall threshold. Based on the results, the study also presented flood guidances of the rainfall triggering flash flood and debris flow. In order to estimate the flash flood-triggering rainfall amount, the study used the Flash Flood Monitoring and Prediction Model (F2MAP) as a research method to estimate peak discharge, overtopping discharge, and threshold runoff. The study selected rain gauge networks for the points of origin referring to the Thiessen Network. The average rainfall intensities were estimated for the period including antecedent rainfall as well as for the period only reflecting the valid time. The study, then, calculated the accumulated rainfall to estimate the debris flow-triggering rainfall amount. As a result, by making a linkage between the flash flood-triggering rainfall and the debris flow-triggering rainfall, the study presented two rainfall regression curves in a monitor to draw triggering rainfall FADG (Flash flood And Debris flow Guidance) curves for flash flood and debris flow by class for accumulated rainfall over a 10 hours of duration time.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구동향 2
• 1.3 연구방법 및 흐름도 4
• Ⅱ. 이론적 배경 7
• 2.1 돌발홍수의 이론 7
• 2.1.1 돌발홍수의 정의 7
• 2.1.2 돌발홍수 예측모형 8
• 2.2 토석류 이론 14
• 2.2.1 산사태 및 토석류의 정의 14
• 2.2.2 토석류 유발강우 산정 방법 17
• Ⅲ. 대상유역 선정 및 적용 20
• 3.1 돌발홍수 유발강우량 산정에 대한 시험유역 선정 20
• 3.1.1 입력자료 구축 21
• 3.1.2 지형분석 및 GCIUH 매개변수 산정 22
• 3.1.3 제방 월류 홍수량 산정 26
• 3.1.4 한계유출량 산정 27
• 3.1.5 돌발홍수 기준도 작성 28
• 3.2 강원지역 토석류 발생 현황 39
• 3.2.1 토석류 유발강우량 산정 45
• 3.3 돌발홍수 유발강우(FFG)와 토석류 유발강우(DFG) 와의 연계 48
• 3.4 FADG의 타당성 검토 50
• Ⅳ. 결론 55
• 참고문헌 57
• 부록 63