초록 ▼

본 연구에서는 도시지역 지하시설의 침수안전도 향상을 위하여 강우침수 시뮬레이터와 준3차원 침수해석모형 개발을 수행하였다. 기상조건에 의하여 발생하는 실험오차를 제어하기 위하여 한국건설기술연구원 하천실험장 내부에 6 m × 6 m 면적에 강우를 균일하게 살포할 수 있도록 42개의 노즐로 구성된 실험시설을 제작하였다. 지하공간의 침수피해 재현을 위하여 침수피해가 발생한 사례를 조사하고 주요 시설을 대상으로 수리실험을 수행할 수 있는 모형을 제작하였다. 침수 피해가 발생할 경우 사회적으로 여파가 크게 발생할 수 있는 지하철 역사를 대상으

본 연구에서는 도시지역 지하시설의 침수안전도 향상을 위하여 강우침수 시뮬레이터와 준3차원 침수해석모형 개발을 수행하였다. 기상조건에 의하여 발생하는 실험오차를 제어하기 위하여 한국건설기술연구원 하천실험장 내부에 6 m × 6 m 면적에 강우를 균일하게 살포할 수 있도록 42개의 노즐로 구성된 실험시설을 제작하였다. 지하공간의 침수피해 재현을 위하여 침수피해가 발생한 사례를 조사하고 주요 시설을 대상으로 수리실험을 수행할 수 있는 모형을 제작하였다. 침수 피해가 발생할 경우 사회적으로 여파가 크게 발생할 수 있는 지하철 역사를 대상으로 모형을 제작하였으며, 모형실험을 통하여 침수전파 현상을 재현하였다.
복잡한 지하공간의 특성을 정확히 반영하여 정량적인 침수피해를 예측할 수 있는 수치모형이 기본모형을 개발하였다. 지하공간의 연결구조물 특성에 의하여 발생하는 불연속 흐름을 효율적이고 안정적으로 구현할 수 있는 수치기법과 복잡한 지형을 정확하고 손쉽게 구현할 수 있는 수치격자 생성기법을 적용하였다. 지하철 모형에 대하여 수치격자 생성과 침수모의를 수행한 경과 효율적으로 복잡한 지하공간을 구현할 수 있으며 안정적으로 침수를 재현할 수 있는 것으로 확인되었다.
3차원 수치모의를 통하여 계단 경사에 따른 흐름 특성과 최대 유속을 비교하고, 가상 지하철 역사의 침수 상황을 모의해 보았다. 지하시설의 계단에서 발생하는 흐름을 모의한 결과 지하시설물의 침수 특성을 정확히 재현함을 확인하였다. 도심지 홍수 시 지하시설물에서 계단을 통해 대피계획 수립시 효율적인 방안을 제시하는데 도움을 줄 수 있을 것이라고 판단된다.

Abstract ▼

In this study, the rainfall/inundation simulator and quasi 3-dimensional numerical model has been developed to improve safety on urban underground facility against flood. The rainfall/inundation simulator with 42 nozzles has been installed in river experimental laboratory of KICT to minimize experim

In this study, the rainfall/inundation simulator and quasi 3-dimensional numerical model has been developed to improve safety on urban underground facility against flood. The rainfall/inundation simulator with 42 nozzles has been installed in river experimental laboratory of KICT to minimize experimental errors caused by climate condition.
Experimental model based on survey has been established to regenerate flood inundation in underground facility. Subway was adopted as a prototype of inundation experiment.
A numerical model has been developed to assess and predict flood damage in complicate underground facilities. Efficient and stable numerical scheme and simple and correct mesh generation technique had been applied to discretize the model for discontinuous and complicated flow simulation in underground facilities. The numerical model has been simulated flood inundation in subway and it provide stable and reasonable results.
3-dimensional model has been applied to simulate skimming flow on steps of subway and it suggests exact and detail solutions for underground flood. It expect that the appropriate countermeasure for underground flood can be established with results of this study.