• Title/Summary/Keyword: 1차원 부정류해석

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One- and Two-dimensional Hydraulic Characteristics at Confluence by Embankment Construction of Meandered Channel (사행하천 제방설치에 따른 합류부 1차원 및 2차원 수리특성)

  • Lee, In-Ah;Choi, Hung-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1277-1281
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    • 2007
  • 1차원 수치해석망은 수위관측소와 우량관측소를 경계로 광역모형을 구성하고 HEC-RAS를 이용하여 부정류 해석을 실시하였다. 그 결과로 얻은 유량과 수위자료는 2차원 해석 모형인 RMA-2의 경계조건으로 적용하였다. 또한 수치지형도를 이용하여 2차원 격자망을 구성하고 RMA-2를 적용하여 수리특성을 분석하였다. 광역모형의 구성에 의한 HEC-RAS 부정류 해석 결과 제방설치 전과 후의 수리특성의 변화는 그리 크게 나타나지 않았다. 또한 RMA-2 해석 결과 계획홍수량 초과하는 홍수에서 대상유역에서 제방설치 전과 후의 변화는 통수단면적의 감소에 따른 빠른 흐름과 수위의 변화를 가져왔으나 그 크기는 현저하지 않음을 보여준다.

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Two-dimensional unsteady flow analysis with a five region turbulence models for a simple pipeline system (단순한 관망체계에서 5영역 난류 모형을 이용한 2차원 부정류 흐름 해석 연구)

  • Kim, Hyun Jun;Kim, Sangh Hyun;Baek, Da Won
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.11
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    • pp.971-976
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    • 2018
  • An accurate analysis of pipeline transient is important for proper management and operation of a water distribution systems. The computational accuracy and its cost are two distinct components for unsteady flow analysis model, which can be strength and weakness of three-dimensional model and one-dimensional model, respectively. In this study, we used two-dimensional unsteady flow model with Five-Region Turbulence model (FRTM) with the implementation of interaction between liquid and air Since FRTM has an empirical component to be determined, we explored the response feature of two-dimensional flow model. The relationship between friction behaviour and the variation of undetermined parameter was configured through the comparison between numerical simulations and experimental results.

Preparation of the Inundation Map Using 1-Dimensional Pond Model (1차원 Pond모형을 이용한 예상침수지도 작성)

  • Yoon Jae Young;Moon Young Ju;Jang Su Hyung;Yoon Yong Nam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.163-167
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    • 2005
  • 하천변 저지대를 HEC-RAS의 저류지(Storage) 기능을 사용하여 모형화 하고 자연배수시설과 배수펌프장을 모의할 수 있는 기능에 의해 하도와 연결한 후 1차원 부정류해석을 수행하였다. 그 결과 유역에서 저지대로 유입한 홍수량과 저지대에서 하천으로 배제되는 홍수량의 차이를 산정하여 내수침수를 유발하는 저류량과 침수위을 결정할 수 있었으며, 이렇게 결정된 저류지의 시간대별 침수위를 저지대의 표고와 비교함으로써 침수지역을 식별하고 침수심별로 상이한 형태의 시각정보로 변환하여 시간대별 침수심별 예상침수지도를 작성하였다. 본 모형을 삽교천 유역에 적용한 결과 실제 발생한 홍수사상의 특성을 잘 재현하여 상기한 정보들이 충분한 활용가치가 있는 것으로 평가되었다.

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A Study on Flood Inundation Analysis and Hydraulic Characteristics of Kwangyang Harbor Using HEC-GeoRAS and ArcView (HEC-GeoRAS 및 ArcView를 이용한 광양항 홍수범람 해석 및 수리 특성 연구)

  • Im Jang Hyuk;Kim Ji Ho;Park Young Jin;Song Jai Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1164-1168
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    • 2005
  • 최근에 홍수범람도나 재해지도를 작성하는 등 하천에 대한 범람해석의 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 1차원 하천범람해석은 홍수위를 산정하고 지리정보시스템을 이용하여 범람구역을 작성하는 경우가 일반적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 ArcView를 이용하여 광양항 유역특성에 대해 조사하고 홍수범람을 예측하기 위해 HEC-GeoRAS 및 HEC-RAS를 이용하여 홍수범람지역 및 수리특성을 분석하였다. 광양항 지역특성인 조석 및 다수의 유입지류가 존재하는 조건을 고려하기 위해 HEC-RAS 부정류 모의을 이용하여 수위를 분석하였다. 또한 기존 수치지도와 현 상태를 재측량한 성과를 합성하여 지형자료를 추출하여 지형적 오차를 방지하였다. 본 연구에서 1차원 하천 부정류 모의 결과는 각 측점에 대해 시간대별로 수리특성을 계산하였으며 최대수위는 EL. 3.05m로 산정되었다. 또한 유속과 유량이 음(-)의 값을 갖는 경우에 흐름 방향이 역전되므로, 측점 4040.969에서 흐름이 분기되는 것으로 판단되었다. 또한 대상구간에 대한 홍수범람해석을 HEC-GeoRAS 후처리과정을 이용하여 각 측점에 따라 시간별대로 산정하였다. 일부 하천구간 및 저지대의 경우에 침수되는 것으로 표시되었으며, 이것은 1차원 범람해석상의 한계로 판단되었다.

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Unsteady Flow Simulation in Small-Medium Rivers for Analyzing Future Inundation Characteristics based on Non-Stationarity (비정상성 기반 미래 침수특성 분석을 위한 중소하천 부정류 해석)

  • Ryu, Jeong Hoon;Kang, Moon Seong;Park, Jihoon;Jun, Sang Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.152-152
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    • 2016
  • 최근 기후변화의 영향으로 장마, 태풍 등 극한사상의 발생빈도와 강도가 비정상적인 증가 추세를 나타내고 있으며, 여름철 국지성 호우로 인한 농경지 및 도심 저지대 지역의 침수 피해가 발생하고 있다. 침수 피해에 대한 대책 마련을 위해서는 수공구조물 설계 기준을 초과하는 호우에 대한 홍수 영향을 분석할 필요가 있으며, 기후변화에 따른 강우자료의 변화 특성을 파악하기 위해서는 비정상성 (Non-Stationary) 가정이 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 비정상성 빈도해석을 통해 중소하천을 대상으로 부정류 해석을 실시하고 미래 침수특성을 분석하고자 한다. 연구대상지는 상습 침수지역이 위치한 중소하천을 선정하였고, 각 유역에 가장 인접한 기상관측소로부터 강수량 자료를 수집하였다. 강수량 모의 자료는 국립기상과학원에서 제공하는 해상도 12.5 km의 지역 기후변화 시나리오를 이용하여 구축하였다. 구축한 강수량 자료는 정상성 및 비정상성 빈도해석을 각각 수행하였으며 비정상성 빈도해석 방법으로는 누적평균 방법 및 이동평균 방법을 적용하였다. 유역 유출량은 실무에서 설계홍수량 산정에 널리 이용되고 있는 HEC-HMS 모형으로 산정하였다. 유출량과 하천기본계획의 하천단면 측량자료를 1차원 부정류 해석 모형인 HEC-RAS 모형에 입력하고 부정류 해석을 실시하여 하천 홍수위를 모의하였다. 본 연구의 결과는 상습 침수 지역의 침수 피해에 대한 관리 대책을 수립하는데 기초자료로 사용할 수 있을 것을 사료된다.

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Floodplain Flow Simulation for the Young-San River (영산강 유역의 홍수범람 계산 모형)

  • Ji, Byeong-Geor;Jun, Kyung-Soo;Lee, Jae-Hyung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1098-1102
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    • 2005
  • 2차원 홍수터 구획체계를 하도와 결합한 폐합형 계산모형을 적용하여 홍수터에서의 흐름을 모의하였다. 사용된 모형은 홍수터 흐름에 대해서는 각 구획에서의 수량보존에 관한 연속방정식 및 인접구획간 하도형 또는 월류형 수위-유량 관계식을, 하천 본류에 대해서는 1차원 부정류에 대한 St. Venant 방정식을 각각 지배방정식으로 하여 흐름을 모의하는 준2차원 계산모형으로서, 폐합형 하천수계에 대한 부정류 해석 수치기법을 홍수터 흐름까지 포함하도록 확장한 것이다. 모형의 적용 대상 지역은 영산강의 나주 수위표에서부터 고막원천 합류점까지의 구간으로서 나주수위표 지점에서의 200년 빈도 홍수 자료를 사용하여 침수해석을 수행하였다. 도심지 구간의 침수피해 저감을 위한 선택적 침수유도계획을 수립하기 위하여, 현 상태에서의 홍수범람 모의결과 및 방어조절지를 둔 경우에 범람형태에 대한 모의결과를 비교하였다.

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An Analysis of Unsteady Flow with Preissmann Scheme (Preissmann기법에 의한 1차원 부정류의 해석)

  • 이종태
    • Water for future
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    • v.15 no.1
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    • pp.57-62
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    • 1982
  • In order to make a numerical modeling for the one dimensional unsteady flow which expressed by Saint Venant partial differential equations, Preissman's implicit schem was used, and it's stability and accuracy was investigated. By introducing recurrence relations make it possible to use double sweep algorithm. Effective parameters to the result were the values of the C$$ and the Chezy coefticient. In order to get numerical solutions whith enough accuracy, C$$ should not be far from the value of1, and when the criteria of the $\theta$ was 0.6<$\theta$<1.0, the rewult was always stable for any condition. This model should be calibrated by real field data, and expected to be developed for the simulation of the river system and to the long wave analysis for one dimensional coastal zone problem.

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An Analysis of Unsteady Flow with Preissmann Scheme (Preissmann 기법에 의한 1차원 부정류의 해석)

  • 이종태
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1982.07a
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    • pp.27-32
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    • 1982
  • In other to make a numerical modeling for the one dimensional unsteady flow which expressed by Saint Venant partial differential equations, Preissman's implicit scheme was used, and it's stability and accuracy was investigated. By introducing recurrence relations make it possible to use double sweep algorithm. Effective parameters to the result were the values df the $$ and the Chezy coefticient. In other to get numberical solutions with enough accuracy, $$ should not be far from the value of1, and when the criteria of the $$ was 0.6<$$<1.0, the result was alaways stable for any condition. This model should be calibrated by real fileld data, and expected to be developed for the simulation of the river system and to the long wave analysis for one dimensional coastal zone problem.

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Development of One Dimensional Finite Volume Model Using Riemann Approximate Solver (Riemann 해법을 이용한 1차원 유한체적모형 개발)

  • Kim, Ji-Sung;Han, Kun-Yeun;Ahn, Ki-Hong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.428-432
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    • 2007
  • 댐 제방 등의 붕괴로 인하여 발생하는 급격한 유량의 변화와 흐름영역의 변화로 인한 천이류 및 도수의 발생, 불규칙한 하천단면에서 갈수기 저수기의 흐름해석은 기존의 수치해법의 한계로 인하여 수리모형실험 및 경험식 또는 단면의 단순화 등에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 자연하천에서 비선형 흐름율 계산에 불연속초기조건의 해석해인 Riemann 근사해법을 사용하여 수치적으로 안정되고 정확한 1차원 모형을 개발하고자 한다. 이를 위하여 유한체적법을 사용하였고, 수위와 유량의 계산을 위하여 요구되는 유한체적을 유출입하는 흐름율의 계산에 HLL Riemann 해법을 사용하였으며, MUSCL 기법으로 2차 정확도기법으로 확장하였다. Riemann 해법을 통하여 계산된 비선형의 흐름율과 보존 특성을 만족시켜줄 수 있는 하상 및 하폭변화로 인한 생성항을 처리하는 기법을 제안함으로서 새로운 1차원 수치해석모형을 개발하였다. 개발된 모형의 실제하천의 적용성을 확인하기 위하여 하상과 하폭이 변화하는 부정류 흐름에 적용하여 모형의 적용성 및 정확성을 검증하였다.

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A Finite Volume Model Using ENO Scheme for 2D Unsteady flows (ENO 기법을 이용한 2차원 유한체적 수치모형)

  • Kang, Min-goo;Park, Seung-woo
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.36 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2003
  • This paper describes a finite volume, two-dimensional model. It adopts a recently developed essentially non-oscillatory(ENO) schemes based on the Lax-Friedrichs solver, which was modified for a finite volume grid, and employs a modified MUSCL(Monotonic Upstream centered Scheme for Conservation Law) for second-order accuracy in space. To demonstrate the applications of the model, it is applied to solve the 1-D and 2-D dam-break problems. The model in conjunction with the modified MUSCL showed a better agreement with analytical solutions than the minmod function in 1-D dam-break problems and is satisfactorily validated with documented published data in 2-D dam-break problems. The model was applied to tidal wane entering channel at one end, and the results showed a good agreement with analytical solutions. In the channel with reflective boundary conditions specified at the extremities, the model was capable of accurately simulating the wave propagation.