대규모 우수관수로 내 공기의 압력을 고려한 수치해석 및 Geyser에 대한 영향인자 도출

Abstract

국내의 경우, 국지성 집중호우와 도시화로 인한 불투수면적의 증가로 표면유출량이 증가하여 기존에 설치된 우수관거의 배수능력을 초과하며, 이에 대한 대책으로 지하방수로를 설치하고 있다. 이와 같은 대규모 우수 및 하수관거에서 홍수 시 발생될 수 있는 현상으로 geyser가 있으며, 이는 압축된 공기가 물과 함께 폭발하듯이 분출되어 인명 및 재산 피해를 발생시킬 수 있다. geyser 발생의 영향인자를 도출하기 위해 공기를 고려한 1차원 수치모델을 개발하고, 갇힌 공기의 압력에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 분석 결과, 관의 직경비와 유입유량이 주요인자로 도출되었다. 또한 공기의 압축은 다양한 영향인자의 복합적인 작용으로 인해 발현되기 때문에 다인자분석을 수행하였으며, 관경비가 증가하면서 압력이 증가하고 초기수위 85%에서 발생 압력의 최대치가 나타났다. 본 연구는 대규모 우수관거에서 발생될 수 있는 geyser 현상에 대비하여 안정적인 관거 설계 및 시스템 운영의 기준을 제시하기 위한 기반을 마련하고자 하였다.