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FLUMEN 모형을 이용한 홍수범람모의
Numerical Simulations of Flood Inundations with FLUMEN 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.38 no.5 = no.154, 2005년, pp.355 - 364  

배용훈 (대림산업(주)기술연구소 토목설계지원팀) ,  고덕구 (한국수자원공사 수자원연구원 물정보화연구소) ,  조용식 (한양대학교 공과대학 토목공학과)

초록
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본 연구에서는 천수방정식을 지배방정식으로 하고, 유한체적법에 기반을 둔 FLUMEN 수치모형을 이용하여 홍수범람모의를 수행하였다. 실제 지형에서의 홍수범람모의 적용에 앞서 단순화된 문제들에 모형을 적용시켜 적용 타당성을 검증하였다. 수치계산 결과는 다른 기법을 통한 결과 및 수리모형실험 관측결과와 양호하게 일치하였다. 적용타당성의 검증 후, 실제 지형에서의 홍수범람을 모의하였다. 본 모형을 사용한 실제 지형에서의 홍수범람모의 결과는 향후 홍수범람지도 제작에 기초적인 자료를 제공할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, flood inundations have been simulated by using the numerical model FLUMEN solving the shallow-water equations with a finite volume method. Before applying to a real problem, the numerical model is first applied to simplified problems. Obtained numerical results are verified by compari...

주제어

#유한체적법   #홍수범람모의   #천수방정식  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그림 10의 수문곡선을 살펴보면, 모든 수문곡선이 첨두점을 지나 일정시간 이상 모의가 진행되었음을 알 수 있다. 본 논문에서는 홍수 시, 발생 가능한 최대 침수심을 모의하기 위해 가장 극한의 상태인 첨두홍수량이 유입하여 하류부로 방류될 때까지 모의하였다. 그러므로 첨두시간 이후 약 12시간 동안 모의한 것은 원하는 현상을 모의하기에는 충분한 시간일 것이다.
  • 본 연구에서는 FLUMEN 수치모형을 통한 실제 지형에서의 홍수범람모의에 앞서, 그 적용의 타당성을 먼저 판단하기 위해 홍수범람시 중요하게 고려되어야 하는 불연속 흐름과 이동경계조건에 관한 이상적인 문제에 적용하여 모형의 정확성을 검증한 후, 실제지형에서 의 홍수범람모의를 수행하였다.
  • 본 연구에서는 홍수범람지역 산정에 필요한 기초적인 자료를 제공하기 위해 적절한 수치모형을 이용하여 실제지형에서의 홍수범람모의를 수행하고자 한다. 본 연구에 사용되는 수치모형은 스위스의 Beffa에 의해 개발된 FLUMEN (FLUvial Modeling ENgine)으로서 스위스, 독일, 오스트리아 등에서 홍수범람해석에 사용된 바 있는 모형이다.
  • 본 장에서는 FLUMEN 모형을 홍수범람시 중요하게 고려되는 불연속 흐름과 이동경계조건에 관한 문제들에 적용하여 실제 홍수범람모의 적용의 적합성을 검토하였다. 원형섬에서의 고립파에 처오름 해석, 하폭과 하상의 변화에 의한 급변류 해석 등과 같은 문제의 적용을 통해 모형을 검증하였으며, 수치계산 결과들은 해석해나 다른 기법에 의해 계산된 결과값과 양호하게 일치하였다.
  • 빈도규모 시나리오는 대상지역에 적용되는 홍수사상 의 빈도로서 표현할 수 있으며, 홍수사상의 규모를 나타내기 위한 목적으로 작성한다. 홍수방어시설의 붕괴 시나리오는 홍수방어시설의 붕괴를 가정하여 극한 상황 에서의 범람위험도를 평가하기 위한 목적으로 작성한다.
  • 빈도규모 시나리오는 대상지역에 적용되는 홍수사상 의 빈도로서 표현할 수 있으며, 홍수사상의 규모를 나타내기 위한 목적으로 작성한다. 홍수방어시설의 붕괴 시나리오는 홍수방어시설의 붕괴를 가정하여 극한 상황 에서의 범람위험도를 평가하기 위한 목적으로 작성한다. 강우의 빈도는 한강의 계획빈도가 200년이고, 왕숙천 하구의 계획빈도가 100년이므로 100년, 200년 빈도에 대해 홍수 범람시나리오를 작성한다.
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참고문헌 (16)

  1. 건설교통부 (2002). 한강 하천정비 기본계획 

  2. 건설교통부, 한국수자원공사 (2001). 하천수리 .수문 분석시스템 

  3. 건설교통부, 한국수자원공사 (2004). 홍수지도제작 보고서(한강 유역권 시범제작) 

  4. 김양수 (2002). '2002년 홍수 피해원인과 대책.' 한국수자원학회지, Vol. 35, No. 6, pp. 11-19 

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  15. Syme, W.J., and Paudyal, G.N. (1994). 'Bangladesh flood management model.' Proc. of Second International Conference on River Flood Hydraulics, March 22-25, 1994, York, England, pp. 167-176 

  16. van Leer, B., Thomas, J.L., and Roe, P.L. (1987). 'A comparison of numerical flux formulas for the Euler and Navier-Stokes equations.' AIAA 8th Computational Fluid Dynamics Conference, Honolulu, Hawaii. Paper AIAA-87-1104-CP 

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