Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
권호 표지

A Numerical Study on Characteristics of Flood Wave Passing through Urban Areas (2) : Application and Analysis

도시지역을 관통하는 홍수파의 특성에 관한 수치적 연구 (2) : 적용 및 분석

  • 정우창 (경남대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 조용식 (한양대학교 공과대학 건설환경공학과) ;
  • 이진우 (한양대학교 대학원 건설환경공학과)
  • Published : 2010.02.28
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Abstract

In this study, the effects of urban areas against flood waves due to a dam failure were numerically investigated based on the two laboratory experiments and the predicted water surface elevations at specific points showed good agreement with available measurements. In the first experiment, a relatively high water depth and the delay effect of flow at the front of urban areas are observed. The urban areas may become a large obstacle against smooth propagation of flood wave. In the second one, as the inflow increases, moreover, the water surface elevations can be classified into abruptly decreasing portion and slowly decreasing portion, and the first arrival time to the front of urban area is decreasing with the increasing inflow.

본 연구에서는 댐 붕괴로 인한 홍수파에 영향을 미치는 도시지역의 효과에 대해 두 가지 수리모형실험에 근거하여 수치적으로 분석되었으며, 계산된 지점별 수심은 측정결과와 비교적 잘 일치하였다. 첫 번째 수리모형실험에 대해 도시지역 전반부에서 상대적으로 높은 수심영역과 흐름의 지체현상이 발생하였으며, 홍수파의 원활한 전파에 큰 장애요소가 됨을 알 수 있었다. 두번째 수리모형실험에 대해서는 유입량의 증가에 따라 도시지역의 전반부에서 후반부로 전파될 때 수심은 급격히 감소하는 구간과 느리게 감소하는 구간으로 구별되며, 도시지역 전반부에 도달하는 홍수파의 최초시간은 유입량이 증가함에 따라 감소되는 경향을 나타내었다.

Keywords

References

  1. 배용훈, 고덕구, 조용식 (2005) FLUMEN 모형을 이용한 홍수범람모의. 한국수자원학회논문집, 제38권, 제5호, pp. 355-364.
  2. 이종태, 한건연, 윤세의, 박재홍 (1995) 제내지에서의 범람홍수파 해석을 위한 수치모형의 개발. 한국수자원학회논문집, 제28권, 제5호, pp. 163-174.
  3. 전민우, 한건연, 최규현 (2005) 낙동강 제방붕괴에 따른 홍수범람 해석. 한국수자원학회논문집, 제38권, 제4호, pp. 259-269.
  4. 한건연, 박재홍 (1995) 도시하천에서의 홍수범람도 작성을 위한 2차원 모형의 개발. 한국수자원학회논문집, 제28권, 제6호, pp. 119-131.
  5. 정우창, 조용식, 이진우 (2009) 도시지역을 관통하는 댐 붕괴파의 전파 특성에 관한 수치적 연구 (1): 수치모형의 개발 및 검.한국방재학회논문집, 인쇄 중.
  6. Begnudelli, L. and Sanders, B.F. (2007) Simulation of the St. Francis Dam-Break Flood. Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 133, No. 11, pp. 1200-1212. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(2007)133:11(1200)
  7. Fukuoka, S. and Kawashim, M. (1999) Prediction of flood-induced flows in urban residential areas and damage reduction. Floodplain risk management, Edited by Fukuoka, S., The Committee of International Workshop on Floodplain Risk Management, A.A. Balkema, Rotterdam, the Netherlands, pp. 209-227.
  8. Humberto, A. Gallegos, A. Jochen, E. Schubert, E. and Sanders B. F. (2009) Two-dimensional, high-resolution modeling of urban dam-break flooding; A case study of Baldwin Hills, California, Advances in Water Resources, in press.
  9. Mignot, E., Paquier, A. and Rivière, N. (2004) How a 2-D code can simulate urban flood simulation. Proceedings of River Flow 2004 Conference, Naples, Italy, Vol. 2, pp. 1031-1040.
  10. Mignot, E., Paquier, A. and Haider, S. (2006). Modeling floods in a dense urban area using 2D shallow water equations. Journal of Hydrology, Vol. 327, pp. 186-199. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.11.026
  11. Neal, J.C., Bates, P.D., Fewrell, T.J., Hunter, N.M., Wilson, M.D. and Horritt, M.S. (2009) Distributed whole city water level measurements from the Carlisle 2005 urban flood evenet and comparison with hydraulic model simulations. Journal of Hydrology, Vol. 368, pp. 42-55. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.01.026
  12. Shewchuk, J.R. (1996) Triangle: engineering a 2D quality mesh generator and Delaunay triangulator. Applied computational geometry: towards geometric engineering, Lecture notes in Computer Science, Edited by Lin, M.C. and Manocha, D., Vol. 1148, pp. 203-222.
  13. Shigeda, S. and Akiyama, J. (2003) Numerical and Experimental Study on Two-Dimensional Flood Flows with and without Structures. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 129, No. 10, pp. 817-821. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2003)129:10(817)
  14. Shigeda, S., Akiyama, J. and Ura, M. (2002) Numerical Simulation of Flood Propagation in a Floodplain with Structures. Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, Vol. 20, No. 2, pp. 117-129.
  15. Soares-Frazao, S., Noel, B. and Zech, Y. (2004) Experiments of dam-break flow in the presence of obstacles. Proceedings of River Flow 2004 Conference, Naples, Italy, Vol. 2, pp. 911-918.
  16. Soares-Frazao, S. and Zech, Y. (2008) Dam-break flow through an idealised city. Journal of Hydraulic Research, Vol. 46, No. 5, pp. 648-658. https://doi.org/10.3826/jhr.2008.3164
  17. Testa, G., Zuccala, D., Alcrudo, F., and Soares-Frazao, S. (2007) Flash flood flow experiment in a simplified urban district. Journal of Hydraulic Research, Vol. 45, Extra Issue, pp. 37-44. https://doi.org/10.1080/00221686.2007.9521831