산지하천에서 소류사 유출특성의 시계열 변화

이기환1*, Taro Uchida2, Hiroaki Izumiyama3, 이창우1

(1국립산림과학원 산림방재연구과, 2츠쿠바대학교 생물자원학과, 3일본 국토기술정책총합연구소)

Temporal Changes of Bedload characteristics in Steep Mountain Rivers

KiHwan-Lee1*, Taro Uchida2, Hiroaki Izumiyama3, Changwoo Lee1

(1Division of Forest Disaster Management, National Institute of Forest Science, Korea

2Faculty of Life and Environmental Sciences, Tsukuba University, Japan

3National Institute for Land and Infrastructure Management, Japan)

요약: 소류사는 급경사의 산지하천에서 수문·수리량과 함께 하천 지형과 토사공급 조건을 조절하는 역할을 한다. 소류사 모니터링은 하천의 토사재해 방지에 필요한 실질적 정보를 제공한다. 지난 반세기 동안, 산지하천의 유사유출 특성을 설명하기 위해 다수의 연구가 이루어졌다. 하지만, 유역환경 변화에 다양하게 반응하는 소류사 특성을 실증하는 현장 데이터는 여전히 부족하다. 본 연구는 일본 남알프스 지역에 위치한 카마나시강과 그 지류에서 하이드로폰을 이용해 소류사 모니터링을 실시하였다. 모니터링 결과는 유역의 강우가 소류사 유출에 미치는 영향을 검토하기 위해 강우사상별로 대푯값(총 강우량, 총 소류사 유출량, 비소류사량, 평균 입도)을 이용하여 정리하였다. 그 결과 소류사량은 각 강우사상에서 누적된 유역의 총 강우량과 유의한 상관을 나타냈다. 또한, 재현기간 20년 이상의 호우 이벤트 발생 후 유역의 소류사 유출량은 현저히 증가하여 약 1~2년 동안 지속하였다.

Abstract: The bedload transport is the primary factor in controlling the channel morphology and sediment supply condition in the steep mountain rivers. The bedload measurement provides practical information necessary to prevent sediment disasters in the fluvial system. Over the past half-centenary, many studies have been conducted to explain sediment characteristics in mountain rivers. However, there is still a lack of field observations to demonstrate the bedload characteristic that responds variously to the change in  catchment circumstances. We have conducted continuous bedload observations using a hydrophone (Japanese pipe hydrophone) at the Kamanashi River and its tributaries in the southern Alps, Japan. To examine the effect of rainfall on bedload characteristics, the results were arranged by applying representative values, e.g., total rainfall amount, total bedload discharge, specific bedload yield, and mean grain size, for each rainfall event. The bedload discharge showed a significant correlation with the accumulated rainfall amount for each event. Moreover, the bedload discharges significantly increased after heavy rainstorms with a return period of ≥20 years. This enhancement of bedload transport rate for a given rainfall event lasted for about one and two years in the studied catchments.