• 제목/요약/키워드: nonlinear inundation model

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지진해일 예경보에 따른 범람도의 실용적 작성 (Practical Construction of Tsunami Inundation Map Corresponding to Disaster Forecast/Warning Systems)

  • 전영준;최준우;윤성범
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.775-778
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    • 2008
  • In general, forecast tsunami heights announced for tsunami warning are computed by using a linear tsunami model with coarse grids which leads the underestimation of inundation area. Thus, an accurate tsunami inundation map corresponding to the forecast tsunami height is indispensible for an emergency evacuation plan. A practical way to construct a relatively accurate tsunami inundation map was proposed in this study for the quantitative forecast of inundation area. This procedure can be introduced as in the followings: The fault dislocations of potential tsunami sources generating a specific tsunami height near an interested area are found by using a linear tsunami model. Based on these fault dislocations, maximum inundation envelops of the interested area are computed and illustrated by using nonlinear inundation numerical model. In this study, the tsunami inundation map for Imwon area was constructed according to 11 potential tsunami sources, and the validity of this process was examined.

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예경보와 방재시스템의 연계를 위한 지진해일 범람도의 실용적 작성 (Practical Construction of Tsunami Inundation Map to Link Disaster Forecast/Warning and Prevention Systems)

  • 최준우;김경희;전영준;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.194-202
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    • 2008
  • 일반적으로 지진해일 경보 발령 시 예상해일고를 산정하기 위해 큰 격자의 선형모형을 사용하게 되므로 범람역이 과소 산정된다. 그러므로 비상대피 계획을 위해 예보해일고에 상응하는 정도 높은 범람도를 필요로 한다. 본 연구에서는 범람역의 정량예보를 위해 상대적으로 정도 높은 지진해일 범람도를 작성하는 실용적인 방법을 제안하였다. 이 방법은 다음과 같다. 선형 지진해일 수치모형을 사용하여 대상지역 주변에 특정 지진해일고를 유발시키는 잠재 지진해일 발생원의 단층 변위를 산정한다. 이렇게 구해진 단층 변위에 대해 비선형 범람 수치모형을 이용하여 대상지역의 최대 침수포락선을 계산하고 범람도를 작성한다. 본 연구에서는 임원항을 대상지역으로 11개의 잠재 지진해일 발생원에 대해 예상범람도를 작성하여 제안된 기법의 타당성을 검토하였다.

목포 북항에서 풍파에 의한 해수범람의 수치 모의 (Numerical Simulation of Surge - Wave Combined Inundation at Mokpo North Harbor)

  • 이정렬;강주환;윤종태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3B호
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    • pp.307-313
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    • 2008
  • 방조제 건설로 인한 조석확폭 현상이 목포 북항은 물론 목포북항과 좁은 수로로 연결된 청계만에서도 발생되고 있다. 이러한 조석확폭 현상은 조간대를 증가시키고 특히 폭풍우시 수위 증가와 침수구간의 확대를 초래한다. 본 연구에서의 모의 과정은 광역에서의 풍파 모의와 협역에서의 풍파 범람 모의로 구성된다. 비선형 완경사 방정식이 바람에 의한 풍파는 물론 해일과 범람도 모의하도록 개선되었다. 개발된 모형은 청계만에 적용되었으며 목포 북항에는 청계만에서 발생하는 풍파로 인하여 발생할 수 있는 범람 형태를 파악하기 위하여 적용되었다.

홍수지도 제작을 위한 홍수범람정보의 3차원 가시화 (Three-Dimensional Visualization of Flood Inundation for Local Inundation Map)

  • 이진우;김형준;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.179-182
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    • 2008
  • This study simulated the flood inundations of the Nakdong River catchment running through Yangsan, a small city located in the south eastern area of Korea by using the depth averaged two-dimensional hydrodynamic numerical model. The numerical model employs the staggered grid system including moving boundary and a finite different method to solve the Saint-Venant equations. A second order upwind scheme is used to discretize the nonlinear convection terms of the momentum equations, whereas linear terms are discretized by a first order leap-frog scheme(Cho and Yoon, 1998). The numerical model was applied to a real topography to simulate the flood inundation of the Yangsan basin. The numerical results for urban district are visualized in three dimension. These results can be essentially utilized to construct the three dimensional inundation map after building the GIS-based database in local public organizations in order to protect the life and property safely.

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임원에서의 1983년 동해 중부 지진해일 수치모의: 2. 임원항에서의 범람 (Numerical Simulations of 1983 Central East Sea Tsunami at Imwon: 2. Run-up Process at Imwon Port)

  • 이호준;김경희;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.453-461
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    • 2002
  • 동해에서 발생한 1983년 지진해일의 동해안에서 처오름 과정을 수치해석하였다. 비선형 천수방정식에 근거한 유한차분 수치모형을 이용하였으며, 임원에서 최대 처오름높이를 예측하였다. 예측된 결과는 현장 관측자료와 비교적 잘 일치하였다. 지진해일 범람 위험을 강조하기 위해 처오름높이를 근거한 시험적인 최대범람도를 제작하였다.

사면구조 격자에 의한 지진해일의 범람영역 (Inundation of Tsunamis Based on Quadtree Grid System)

  • 인태훈;박구용;조용식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.71-76
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    • 2004
  • 본 연구에서는 지진해일에 의한 원형섬 주변에서의 범람영역을 산정하기 위하여 사면구조(quadtree) 격자 기법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 적합화된 계층적사면구조 격자를 이용하여 leap-frog 기법으로 양해적으로 유한차분하였다. 원형섬 주위를 따라 적용된 사면구조 격자는 사각형 및 원형의 형상으로 세밀화 되었다. 본 모형에 의해 계산된 수치해석결과를 검증하기 위해 원형섬 주변의 처오름높이에 대한 수리실험결과와 비교하였으며, 본 연구의 결과는 수리실험결과와 양호하게 일치하였다.

GIS를 이용한 2차원 홍수범람정보의 3차원 가시화 (Information of Flood Estimation using GIS for Three Dimensional Visualization)

  • 이진우;김형준;조용식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.159-164
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    • 2008
  • 본 연구에서는 경상남도 양산시를 통과하여 흐르는 양산천 유역에서의 홍수범람을 3차원 공간정보를 이용하여 모의하였다. Saint-Venant 방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 지배방정식의 선형항은 풍상차분기법을 이용하여 해석하였고 비선형항을 해석하기 위해서 Leap-frog 기법을 사용하였다. 홍수빈도에 따른 수치모의 결과는 3차원으로 가시화 되어 웹(web)상에서 제공되며 결과를 3차원적으로 가시화를 시킴으로서 2차원 도면상에 표시하여 제공하는 수치모의결과보다 대상 행정기관의 업무능률 향상과 대민서비스의 질을 향상시킬 수 있을 것이다. 본 연구를 통해 얻어진 수치모의 결과는 GIS를 이용한 3차원 홍수지도 작성에 사용될 수 있으며, 각 지방자치단체에 제공하므로서 홍수로 인한 피해를 감소시키는데 효율적일 것이다.

사면구조 격자를 이용한 홍수범람 모의 (Numerical Simulation of Flood Inundation with Quadtree Grid)

  • 김종호;김형준;이승오;조용식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권2호통권25호
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    • pp.45-52
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    • 2007
  • 본 연구에서는 사면구조(quadtree) 격자기법을 이용하여 경상남도 의령군과 함안군을 통과하는 남강 유역에서의 홍수범람을 모의하였다. Saint Venant 방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 제방선을 따라 적합화 된 계층적 사면구조 격자를 이용하여 leap-frog 기법으로 양해적 유한차분하였다. 본 모형과 상용 프로그램인 HEC-RAS 및 FLUMEN과의 수치결과를 서로 비교하였고, 빈도에 따른 홍수 사상을 다르게 하여 홍수범람을 모의하였다. 그 결과 세 모형의 결과가 거의 일치함을 보였다. 그리고 500년 빈도의 홍수 사상에서 제내지로 홍수가 범람함을 본 연구의 결과에서 알 수 있었다.

1993년 북해도 남서 외해 지진해일 처오름 해석 (Analysis Run-up of 1993 Hokkaido Nansei Oki Tsunami)

  • 김재홍;손대희;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1063-1067
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    • 2005
  • A second-order accuracy upwind scheme is used to investigate the run-up heights of tsunamis in the East Sea and the predicted results are compared with field observed data and results of a first-order accuracy upwind scheme, In the numerical model, the governing equations solved by the finite difference scheme are the linear shallow-water equations in deep water and nonlinear shallow-water equations in shallow water The target events is 1993 Hokktaido Nansei Oki Tsunami. The predicted results represent reasonably the run-up heights of tsunamis in the East Sea. And, The results of simulation is used to design inundation map.

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실시간 범람위험도 예측을 위한 수리학적 모형의 개발 (Hydraulic Model for Real Time Forecasting of Inundation Risk)

  • 한건연;손인호;이재영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.331-340
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 하천에서의 실시간 범람위험도 해석을 위해서 DAMBRK 모형과 Kalman filter를 연계한 수치모형을 개발하는데 있다. 본 모형은 1차원 동역학 방정식의 비선형 유한차분 근사해인 음해법을 기본으로 하고 있다. 추계학적 추정법으로서 최적의 갱신 예측치를 얻기 위해 확장된 Kalman filter 기법을 사용하였다. 이 과정은 확정론적 모형에 의한 예측치를 Kalman filter gain factor에 의해 보정된 실시간 관측치와 조합함으로써 수행되었다. 홍수범람위험도는 하도단면의 기하형상과 Manning 조도계수의 변동성을 고려하여 Monte Carlo 모의를 적용하여 예측되었다. 본 모형은 1990년 9월과 1995년 8월의 남한강 홍수에 적용하여 검증하였다. Kalman filter에 의한 해석은 이 기간 동안에 확정론적 해석결과와 비교하여 실측자료와 잘 일치되는 양상이 나타났으며, 이에 따라 제방의 월류위험도를 모의된 홍수위와 제방고를 비교함으로써 얻을 수 있었다.

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