Estimating soil reinforcement by the roots of Larix kaempferi and Pinus koraiensis using the perpendicular root reinforcement model

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :산림과학부(산림환경학전공), 2009.2.Maste

Regional Assessment of Landslide Susceptibility Using a Physically-Based Model

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 산림과학부 산림환경학 전공, 2013. 8. 임상준.이 연구의 목적은 광역규모에서 산사태 발생 가능성을 평가하기 위하여 물리기반 모델을 적용하고, 그 방법론적 객관성을 획득하는 것이다. 이를 위하여 강우에 의한 표층 산사태 발생 가능성을 평가하는 TRIGRS 모델을 이용하여 단계적으로 연구를 수행하였다. 첫째, 수목이 산사태 발생에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위하여 소규모의 산사태 발생지에 대하여 수목 영향의 고려 여부에 따른 TRIGRS 모델의 모의 결과를 비교분석하였다. 이 과정에서 TRIGRS 모델이 수목의 수문학적 영향 및 역학적 영향을 고려할 수 있도록 수정하였다. 분석 결과, 강우 발생 중에는 수목의 역학적 영향이 수문학적 영향에 비해 산사태 발생에 보다 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 둘째, 수정된 TRIGRS 모델의 매개변수를 광역규모에서 산정하는 방법을 제안하고, 그 방법론적 객관성을 평가하였다. 연구의 공간적 규모를 고려하여 국내의 기 구축된 DB를 토대로 수정 TRIGRS 모델 모의에 필요한 매개변수를 산정하는 방법을 제안하였다. 이에 대한 검증 및 평가를 위하여 산사태 발생지에 대한 토심 및 수목 뿌리 점착력 시나리오별 수정 TRIGTS 모델 모의를 실시하였으며, 시나리오별 결과를 MSR 지수를 이용하여 평가하였다. 그 결과, 제안된 매개변수 산정방법을 이용한 모의 결과가 산사태 발생 가능성을 효과적으로 평가한 것으로 판단되었다. 마지막으로 국내 산사태 유발 강우의 특성을 분석하여 수정 TRIGRS 모델의 기준 강우자료를 선정하였으며, 이를 이용하여 평창군과 인제군의 산사태 발생 가능성을 평가하였다. 국내의 산사태 유발 강우를 분석한 결과, 기준 지속시간 24시간에서 재현빈도 5년의 확률강우량이 기준 강우자료로 선정되었다. 선정된 강우자료를 이용한 평가 결과, 평창군 내 진부면과 인제군 내 서화면의 산사태 발생 가능성이 군내 다른 지역에 비해 상대적으로 높은 것으로 평가되었다. 단계별 연구결과를 종합해볼 때, 물리기반 모델은 광역규모에서 산사태 발생 가능성을 평가하는데 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 판단되었다. 특히, 물리기반 모델의 매개변수를 산정하는 과정을 통하여 산사태 유발 인자의 특성 변화 및 입력 자료의 부재를 합리적으로 고려할 수 있을 것으로 기대되었다.제 1장 서론 1 1. 연구배경 1 2. 연구목적 3 3. 연구범위 3 4. 연구단계 및 논문의 구성 5 인용문헌 6 제 2장 수목이 산사태 발생에 미치는 영향에 대한 정량적 분석 10 1. 서론 10 2. 연구방법 11 2.1. 산사태 발생 가능성 평가모델 선정 11 2.2. TRIGRS 모델 12 2.3. 수목 영향을 고려하기 위한 TRIGRS 모델 수정 16 2.4. 연구대상지 20 2.5. 수정 TRIGRS 모델 입력자료 구축 21 2.6. 모의 초기 조건 및 모의 시나리오 27 3. 연구결과 27 3.1. 유효강우량 산정 결과 27 3.2. 지하수 압력수두 모의 결과 29 3.3. FS 모의 결과 32 4. 고찰 41 4.1. 수목의 수문학적 영향 41 4.2. 수목의 역학적 영향 42 4.3. TRIGRS 모델 반응성 43 5. 결론 44 인용문헌 45 제 3장 물리기반 산사태 발생 가능성 평가모델의 광역적 적용 51 1. 서론 51 2. 물리기반 모델의 광역적 적용을 위한 매개변수 산정 52 2.1. 수정 TRIGRS 모델 모의에 필요한 매개변수 53 2.2. 강우자료 53 2.3. 지형 특성 자료 54 2.4. 토양 특성 자료 55 2.5. 임상 특성 자료 67 3. 사례연구 - 물리기반 모델의 광역적 적용 70 3.1. 연구대상지 71 3.2. 모델 매개변수 산정 71 3.3. 모의 초기 조건 및 결과 평가 방법 77 3.4. 모의 결과 및 MSR지수 평가 결과 78 3.5. 산지 내 위치에 따른 모의결과 분석 83 3.6. 설계지반정수를 이용한 모의 결과와 비교 85 4. 고찰 및 결론 86 인용문헌 87 제 4장 물리기반 모델을 이용한 광역규모의 산사태 발생 가능성 평가 93 1. 서론 93 2. 확률강우량 개념을 도입한 기준강우 선정 94 2.1. 강우와 산사태 발생의 관계에 관한 연구 94 2.2. 확률강우량 95 2.3. 입력 강우자료로서 확률강우량 적용 방법 96 3. 기준강우를 이용한 광역규모의 산사태 발생 가능성 평가 101 3.1. 연구대상지 101 3.2. 모델 매개변수 산정 102 3.3. 모의 초기 조건 및 시나리오 조합 111 3.4. 산사태 발생 가능성 평가 결과 111 4. 고찰 및 결론 117 인용문헌 118 제 5장 종합결론 122Docto