최근 이상기후와 게릴라성 폭우 등으로 인하여 수공구조물의 계획규모를 넘어선 재해의 발생빈도가 날로 증가하고 있는 실정이다. 특히 도시화에 따른 불투수면적의 증가와 도달시간의 감소는 최근의 강우특성과 더불어 도시하천의 과중한 홍수분담을 야기하였다. 이러한 결과는 과거 설치·운용되어오던 하천내 이·치수 목적의 수공구조물의 수리 안정적 측면에서의 문제점 등을 더욱 부각시키며, 치수적인 측면에서의 최근 강우특성을 반영할 수 있는 보다 정확한 수공구조물 주변 하천흐름특성에 대한 검토가 요구된다.
현재 국내 하천의 흐름해석 분야에서는 1, 2차원적 접근이 주로 이루어지고 있으며, 이는 단순화된 운동량 방정식을 적용하고, 균일화된 에너지 보존적 해석을 실시함으로써 많은 한계점을 나타내고 있다. 따라서 하천내 수공구조물 설치부와 하천 합류부, 만곡부 등의 동수 역학적 흐름거동의 해석이 필요한 지점에 대해서는 보다 정확한 수치 해석적 해를 도출해낼 수 있는 하천흐름의 ...
최근 이상기후와 게릴라성 폭우 등으로 인하여 수공구조물의 계획규모를 넘어선 재해의 발생빈도가 날로 증가하고 있는 실정이다. 특히 도시화에 따른 불투수면적의 증가와 도달시간의 감소는 최근의 강우특성과 더불어 도시하천의 과중한 홍수분담을 야기하였다. 이러한 결과는 과거 설치·운용되어오던 하천내 이·치수 목적의 수공구조물의 수리 안정적 측면에서의 문제점 등을 더욱 부각시키며, 치수적인 측면에서의 최근 강우특성을 반영할 수 있는 보다 정확한 수공구조물 주변 하천흐름특성에 대한 검토가 요구된다.
현재 국내 하천의 흐름해석 분야에서는 1, 2차원적 접근이 주로 이루어지고 있으며, 이는 단순화된 운동량 방정식을 적용하고, 균일화된 에너지 보존적 해석을 실시함으로써 많은 한계점을 나타내고 있다. 따라서 하천내 수공구조물 설치부와 하천 합류부, 만곡부 등의 동수 역학적 흐름거동의 해석이 필요한 지점에 대해서는 보다 정확한 수치 해석적 해를 도출해낼 수 있는 하천흐름의 3차원 해석이 필요하다.
본 연구에서는 우이천 시험유역을 대상으로 하천의 물리적인 특성 변화와 수공구조물의 영향에 따른 흐름 해석을 수행하기 위하여 3차원 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation)를 지배방정식으로 하는 CFD모형인 FLOW-3D를 이용하였고, 1·2차원 흐름해석을 위하여 HEC-RAS모형과 SMS-RMA2모형을 이용하여 비교·분석하였다. 또한, k-e, RNG (Renomalized Group Theory)k-e, LES(Large Eddy Simulation) 등의 난류모델을 적용하여 각각의 수치모의 결과를 비교·분석 하였으며, 수치 해석적 해를 통한 수공구조물 설치부와 만곡부, 합류점 등의 난류영향 및 유속분포, 수위·압력분포, 와류특성 등을 도시하였다.
최근 이상기후와 게릴라성 폭우 등으로 인하여 수공구조물의 계획규모를 넘어선 재해의 발생빈도가 날로 증가하고 있는 실정이다. 특히 도시화에 따른 불투수면적의 증가와 도달시간의 감소는 최근의 강우특성과 더불어 도시하천의 과중한 홍수분담을 야기하였다. 이러한 결과는 과거 설치·운용되어오던 하천내 이·치수 목적의 수공구조물의 수리 안정적 측면에서의 문제점 등을 더욱 부각시키며, 치수적인 측면에서의 최근 강우특성을 반영할 수 있는 보다 정확한 수공구조물 주변 하천흐름특성에 대한 검토가 요구된다.
현재 국내 하천의 흐름해석 분야에서는 1, 2차원적 접근이 주로 이루어지고 있으며, 이는 단순화된 운동량 방정식을 적용하고, 균일화된 에너지 보존적 해석을 실시함으로써 많은 한계점을 나타내고 있다. 따라서 하천내 수공구조물 설치부와 하천 합류부, 만곡부 등의 동수 역학적 흐름거동의 해석이 필요한 지점에 대해서는 보다 정확한 수치 해석적 해를 도출해낼 수 있는 하천흐름의 3차원 해석이 필요하다.
본 연구에서는 우이천 시험유역을 대상으로 하천의 물리적인 특성 변화와 수공구조물의 영향에 따른 흐름 해석을 수행하기 위하여 3차원 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation)를 지배방정식으로 하는 CFD모형인 FLOW-3D를 이용하였고, 1·2차원 흐름해석을 위하여 HEC-RAS모형과 SMS-RMA2모형을 이용하여 비교·분석하였다. 또한, k-e, RNG (Renomalized Group Theory)k-e, LES(Large Eddy Simulation) 등의 난류모델을 적용하여 각각의 수치모의 결과를 비교·분석 하였으며, 수치 해석적 해를 통한 수공구조물 설치부와 만곡부, 합류점 등의 난류영향 및 유속분포, 수위·압력분포, 와류특성 등을 도시하였다.
Probable frequency of damage has been more and more increased in pass over design scale of hydraulic structures due to abnormal climate and extreme rainfall. Especially, the increase of impervious areas and decrease of time of concentration due to the urbanization have been caused heavy division of ...
Probable frequency of damage has been more and more increased in pass over design scale of hydraulic structures due to abnormal climate and extreme rainfall. Especially, the increase of impervious areas and decrease of time of concentration due to the urbanization have been caused heavy division of flood with the recent rainfall characteristics. The result exposed more problem in the stability of hydraulic structures in rivers which have operated in the past. Examination for more than correctly analysis has been required to surrounding flow for hydraulic structures that reflects the latest rainfall characteristics.
There was a limit to analyze 1 dimension or 2 dimension stream flow domestic rivers that was applied simple momentum equation and fixed energy conservation. Therefore, hydrodynamics flow analysis in rivers have been needed 3 dimensional numerical analysis for correct stream flow interpretation.
In this study, using CFD model on FLOW-3D was applied and achived stream flow analysis for physical behavior and effect of hydraulic structures solving 3 dimension RANS control equation. Also, comparative analysis has been accomplished by using HEC-RAS model and SMS-RMA2 model for 1 and 2 dimensional flow analysis. Numerical simulation accomplished those results were compared by using turbulence models such as , RNG and LES. Those numerical analysis results have been illustrated to hydraulic structures, bends and junctions by the turbulence energy effects, velocity of flow distributions, water level pressure distributions and eddy flows.
Probable frequency of damage has been more and more increased in pass over design scale of hydraulic structures due to abnormal climate and extreme rainfall. Especially, the increase of impervious areas and decrease of time of concentration due to the urbanization have been caused heavy division of flood with the recent rainfall characteristics. The result exposed more problem in the stability of hydraulic structures in rivers which have operated in the past. Examination for more than correctly analysis has been required to surrounding flow for hydraulic structures that reflects the latest rainfall characteristics.
There was a limit to analyze 1 dimension or 2 dimension stream flow domestic rivers that was applied simple momentum equation and fixed energy conservation. Therefore, hydrodynamics flow analysis in rivers have been needed 3 dimensional numerical analysis for correct stream flow interpretation.
In this study, using CFD model on FLOW-3D was applied and achived stream flow analysis for physical behavior and effect of hydraulic structures solving 3 dimension RANS control equation. Also, comparative analysis has been accomplished by using HEC-RAS model and SMS-RMA2 model for 1 and 2 dimensional flow analysis. Numerical simulation accomplished those results were compared by using turbulence models such as , RNG and LES. Those numerical analysis results have been illustrated to hydraulic structures, bends and junctions by the turbulence energy effects, velocity of flow distributions, water level pressure distributions and eddy flows.
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