사면구조 격자를 이용한 홍수범람 모의

Abstract

본 연구에서는 사면구조(quadtree) 격자기법을 이용하여 경상남도 의령군과 함안군을 통과하는 남강 유역에서의 홍수범람을 모의하였다. Saint Venant 방정식을 지배방정식으로 사용하였으며, 제방선을 따라 적합화된 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.

In this study, the flood inundations of the Nam River catchment running through the Uiryeong and Haman regions have been simulated using the numerical model based on quadtree grids. The nonlinear Saint Venant equation is employed as the governing equation for a numerical model in this study. The governing equations are discretized explicitly with a finite difference leap-frog scheme on adaptive hierarchical quadtree grids. Results from this study are compared with those of established numerical models such as the HEC-RAS and the FLUMEN. A numerical model is also simulated according to the frequency variations of flood event. Obtained numerical results show good agreements with them of commercial models. It is found from this study that the flood inundations in the studied area can be occurred at a 500 year frequency event.