Transcript 홍수위험지도 시범제작
범람해석모형의 종류 1차원 HEC-RAS FLDWAV Model DAMBRK MIKE11 DWOPER 2차원 3차원 FLUMEN RMA-2(SMS) MIKE 21 (MIKE FLOOD) CCHE2D FLOW-3D EFDC MIKE 3 LISFLOOD-FP • 수심 적분된 비선형 천수방 • 상류와 사류상태의 수면곡선 의 계산이 가능 Concept • 교량이나 암거 등의 하천 구조 물로 인한 수면곡선의 변화를 예측할 수 있음 정식에 불규칙 삼각망을 이 • 기본적으로 비정상 유동상 용한 유한체적법이 적용된 태이며, 연속방정식, 3차원 수치모형 Navier-Stokes 방정식 및 에 • 하천의 합류점이나 만곡부 분과 같이 수리학적으로 복 잡한 해석에 적합 너지방정식을 유체 및 열유 동해석에 사용 홍수위험지도(FLUMEN) 1999년 : 홍수위험지도 제작방침 결정 (수해방지대책기획단) 2001년 : 홍수위험지도 기본조사 2002년 : 홍수위험지도 시범제작 (한강유역내 주요 도심지) 2003년 : 홍수위험지도 시범제작 (안성천유역내 주요 도심지) 2004년 : 홍수위험지도제작 (낙동강권역내 3개 지구) 2005년 : 홍수위험지도제작 (형산강 대상) 2006년 : 낙동강 하류부 홍수위험지도 제작 (회천합류부 하류 : 335km) 2007년 : 낙동강 상류부 홍수위험지도 제작 (회천합류부 상류 : 368km) - 침수범람 피해저감을 위한 의사결정지원시스템 개발 방재연구소(2008) • 3차원 수치모형에 의한 수위자료와 3차원 지형정보를 이용하여 침수범람 시뮬레이션을 수행한 바 있음 HEC-RAS - 미 공병단 수문연구센터에서 개발한 하천수리모형 HEC-GeoRAS - 미 공병단 수문연구센터와 미 ArcGIS의 ESRI 사 간 - 상류와 사류 상태의 수면 곡선에 대해 계산 가능 협력을 통해 개발된 ArcGIS 소프트웨어의 확장모듈 - 교량, 암거, 웨어 그리고 홍수터의 구조물과 같은 - HEC-RAS 모형의 결과들을 GIS 상에 표출하기 위해 여러 수공구조물의 영향을 수면곡선 계산에 반영할 수 있음 개발 - DEM으로부터 HEC-RAS 입력자료를 생성할 수 있음 FLUMEN (FLUvial Modeling Engine) - 스위스 Beffa사 에서 개발한 2차원 범람해석모형 - 홍수모의, 홍수위험평가, 댐 파괴해석, 수공구조물 설계 시 이용 - 상류/사류 해석가능, 도수에 대한 수치적 안정성 - Wet & Dry 구간의 해석가능 - 시간적 변화에 따른 수면의 처오름 해석가능 - 구조물 주변에서의 흐름변화 해석가능 MIKE FLOOD – MIKE 11 + MIKE 21 MIKE FLOOD Simulation 흐름도 - MIKE 11 : 1차원 Saint Venant 방정식을 이용하여 하천의 수위, 유량, 유속을 계산 - MIKE 21 : 주로 해안에서 사용하는 모형으로 2차원 Saint Venant 방정식을 사용함 - MIKE FLOOD : 1차원 모형인 MIKE 11 모형의 하도를 2차원 모형인 MIKE 21 모형의 격자를 연결시키는 역할을 함. 두 모형이 연결되면 하도의 수위가 제방을 월류하는 양을 MIKE 11에서 계산하여 MIKE 21의 격자에 2차원 방정식으로 홍수범람 양상을 모의하게 됨 FLOW-3D - 미국 뉴멕시코주 산타페에 있는 FLOW SCIENCE. Inc에서 개발한 상용 유체역학프로 그램(CFD) - 최근 수자원분야에서 여수로 접근수로 해석, 게이트 유동 현상, 댐 안정성 해석, 여수로 수 문조작, 하천 오염 확산 문제 등 많은 분야에 서 적용되고 있음 - FLOW-3D는 자유표면에 대한 계산에서 여타 의 프로그램보다 계산시간과 경계면 표현이 우수함 - 정확한 자유표면 추적, 압축성/비압축성 유동, 층류/난류, 표면장력, 다상유동, 물질확산 등 해석가능한 물리현상이 다양함 1차원 수리해석 + GIS 공간분석 사업전 - HEC-RAS를 이용하여 빈도별 홍수량 및 대표 수문사상에 대한 홍수위 산정 - GIS 상에서 홍수위와 제방고를 고려한 침수면 적 계산 - Mass Balance를 고려한 상류에서 하류까지 침수면적 산정 - 실 강우시 시간적, 공간적 분석을 통해 홍수위 험 사전예보에 의한 대응 체계를 구축하고 모 형 개발로 예측 정확성 향상 - 실제 홍수시 홍수예경보 시스템에서 실무자가 빠른 침수지역 예측으로 피해 감소 (신속 정확한 예경보 시스템 구축으로 침수 피 사업후 해 방지)