KR101910274B1 - Method for simultaneous consideration of overland and underground space in flood modelling - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법은, 지상공간 및 지하공간을 동시에 고려하여 침수 해석을 하는 방법으로서, 상기 지상공간 및 상기 지하공간 중 상기 지하공간을 경계로 지정하여 상기 지하공간의 출입구 부분에 한해서만 물의 유입이 가능하며, 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석 모형에서 경계 조건으로 처리하는, 경계 조건 침수 해석 단계; 및 상기 지하공간을 저류지로 고려하여 2차원 침수 해석 모형에서 상기 지하공간을 저류지의 지형으로 인식하도록 하여 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석에 적용하도록 하는, 저류지 조건 침수 해석 단계;를 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 경계 조건 및 저류지 조건을 모두 고려하여 2차원 침수 해석 모형에 의해서 지상공간 및 지하공간에서의 침수를 정확하게 해석할 수 있다.The flooded analysis method simultaneously considering the ground floor and the underground space according to the embodiment of the present invention is a method of flood analysis considering both the ground floor and the underground space, A boundary condition flooding analysis step in which water can be inflowed only to the entrance portion of the underground space by designation and the amount of water flowing into the underground space is treated as a boundary condition in a two-dimensional flooding analysis model; And analyzing the underground space as a topography of the reservoir in the two-dimensional flooding analysis model considering the underground space as a reservoir, so that the amount of water flowing into the underground space is applied to the two-dimensional flooding analysis; With this configuration, it is possible to accurately analyze the flooding in the ground and underground by the two-dimensional flooding analysis model considering both the boundary condition and the reservoir condition.

Description

지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법{Method for simultaneous consideration of overland and underground space in flood modelling}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a flood analysis method,

지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 경계 조건 및 저류지 조건을 모두 고려하여 2차원 침수 해석 모형에 의해서 지상공간 및 지하공간에서의 침수를 정확하게 해석할 수 있는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법이 개시된다.
A flooded analysis method considering simultaneous ground and underground spaces is disclosed. More particularly, a flood analysis method considering simultaneous ground and underground spaces that can accurately analyze flooding in the ground space and underground space by a two-dimensional flooding analysis model considering both boundary conditions and reservoir conditions is disclosed .

급격한 산업화 및 도시화는 인구, 산업시설, 교통 등의 증가를 가져왔다. 그 결과 점차 부족해지는 지상 공간의 효율적 활용을 위해서 건물이 고도화되고 건물의 공간 배치 계획 수립되어 실행되어 왔다. 그럼에도 불구하고 도시화의 확장에 따른 지상 공간의 부족은 공간 이용의 고도화를 위해 지하도로, 지하상가, 지하철, 지하공동구, 변전소와 같은 다양한 형태의 지하공간 개발로 이어져서 도시는 지상공간과 지하공간이 혼재하는 매우 복잡한 구조를 갖게 되었다.Rapid industrialization and urbanization have led to an increase in population, industrial facilities and traffic. As a result, the building has been upgraded and the space allocation plan of the building has been established and implemented in order to utilize the ground space which becomes gradually lacking. Nevertheless, the lack of ground space due to the expansion of urbanization has led to the development of various types of underground spaces such as underground roads, underground shopping centers, subways, underground joints, and substations in order to improve the space utilization. It has a very complicated structure.

그런데, 최근 기후변화와 국지성 집중호우 등으로 인해 도시 배수 시스템의 설계용량을 초과하는 유효 강우량의 발생 빈도가 증가하고 있고, 이로 인해 지상공간에서 침수 유량이 낮은 지역으로 흘러감으로써 지하공간의 침수로 이어지고 있는 실정이다. In recent years, the frequency of effective rainfall exceeding the design capacity of urban drainage systems has been increasing due to climate change and localized heavy rainfall. As a result, It is the situation that continues.

도시 침수 해석에서 지형 자료의 해상도는 정확성에 가장 큰 영향을 미치는 요인이다. 다시 말해, 도시 침수 해석의 정확성은 실제 지형을 얼마나 잘 고려하는지가 중요하다. 예를 들어, 건물을 고려하지 않는 경우 건물이 차지하는 면적과 공간이 무시되기 때문에 침수심과 유속이 과소 혹은 과대하게 산정될 수 있고, 또는 시간에 따른 홍수 전파 양상이 제대로 산출되지 않아 실제와 다른 결과가 도출될 수 있다. In urban flood analysis, the resolution of terrain data is the most important factor for accuracy. In other words, the accuracy of the urban flood interpretation is important to how well the actual terrain is taken into account. For example, if the building is not considered, the area and space occupied by the building are ignored, so the depth and flow rate can be underestimated or overestimated, or the flood propagation pattern over time is not calculated properly. Can be derived.

한편 최근에는, 건물 주변이나 도로에서의 복잡한 홍수 흐름의 방향 및 패턴의 정확한 계산을 위해 예를 들면 LiDAR 또는 DSM과 같은 고해상도의 지형 데이터를 활용한 연구가 많이 이루어지고 있다.Recently, a lot of studies have been conducted using high-resolution topographical data such as LiDAR or DSM to accurately calculate the direction and pattern of complex flood flows around buildings and roads.

그런데, 종래의 도시 침수 해석 방법에 있어서는, 지상에서의 홍수 흐름이 지하공간으로 유입되는 유량을 고려하지 않았다. 다시 말해, 지상과 지하공간을 독립된 공간으로 구분한 도시 침수 연구였기 때문에, 지상 및 지하공간의 연계를 고려하여 지하공간의 고려 유무가 도시침수에 미치는 영향을 정확하게 분석할 수 없었다는 한계가 있었다.
However, in the conventional urban flooding analysis method, the flow rate of the flood flow from the ground to the underground space is not considered. In other words, since it was an urban flooding study in which the ground and the underground space were separated into separate spaces, there was a limit in that it was impossible to accurately analyze the effect of the presence or absence of the underground space on the urban flooding considering the linkage of the ground and the underground space.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 경계 조건 및 저류지 조건을 모두 고려하여 2차원 침수 해석 모형에 의해서 지상공간 및 지하공간에서의 침수를 정확하게 해석할 수 있는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법을 제공하는 것이다.An object according to an embodiment of the present invention is to provide a flood control system capable of accurately analyzing flooding in a ground space and an underground space by considering a boundary condition and a reservoir condition, And to provide an analysis method.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 실제 지하공간의 지형의 고려를 하지 않고도 지상공간과 지하공간을 연계할 수 있기 때문에 2차원 침수 해석을 정확하게 수행할 수 있는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법을 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a method and an apparatus for accurately performing a two-dimensional flood analysis because it is possible to link a ground space and an underground space without considering the topography of an actual underground space. And to provide a flooding analysis method that simultaneously considers the water quality.

본 발명의 실시예에 따른 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법은, 지상공간 및 지하공간을 동시에 고려하여 침수 해석을 하는 방법으로서, 상기 지상공간 및 상기 지하공간 중 상기 지하공간을 경계로 지정하여 상기 지하공간의 출입구 부분에 한해서만 물의 유입이 가능하며, 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석 모형에서 경계 조건으로 처리하는, 경계 조건 침수 해석 단계; 및 상기 지하공간을 저류지로 고려하여 2차원 침수 해석 모형에서 상기 지하공간을 저류지의 지형으로 인식하도록 하여 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석에 적용하도록 하는, 저류지 조건 침수 해석 단계;를 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 경계 조건 및 저류지 조건을 모두 고려하여 2차원 침수 해석 모형에 의해서 지상공간 및 지하공간에서의 침수를 정확하게 해석할 수 있다.The flooded analysis method simultaneously considering the ground floor and the underground space according to the embodiment of the present invention is a method of flood analysis considering both the ground floor and the underground space, A boundary condition flooding analysis step in which water can be inflowed only to the entrance portion of the underground space by designation and the amount of water flowing into the underground space is treated as a boundary condition in a two-dimensional flooding analysis model; And analyzing the underground space as a topography of the reservoir in the two-dimensional flooding analysis model considering the underground space as a reservoir, so that the amount of water flowing into the underground space is applied to the two-dimensional flooding analysis; With this configuration, it is possible to accurately analyze the flooding in the ground and underground by the two-dimensional flooding analysis model considering both the boundary condition and the reservoir condition.

일측에 따르면, 상기 경계 조건 침수 해석 단계 시, 상기 2차원 침수 해석 모형을 이용하여 상기 지상공간에서 상기 지하공간으로 연결되는 출입구의 바닥에 배치된 침수 방지턱을 월류하여 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 상기 경계 조건으로 처리할 수 있다.According to one aspect of the present invention, in the boundary condition flooding analysis step, the flooding prevention tile disposed at the bottom of the entrance port connected to the underground space from the ground floor is overflowed using the two-dimensional flooding analysis model, Can be treated as the boundary condition.

일측에 따르면, 상기 경계 조건 침수 해석 단계 시, 상기 출입구를 포함하는 상기 지하공간을 반영하기 위한 격자를 생성하여 상기 격자의 네 모서리에 각각의 경계 조건을 설정할 수 있다. According to one aspect, in the boundary condition flooding analysis step, a grid for reflecting the underground space including the entrance may be generated to set respective boundary conditions at four corners of the grid.

일측에 따르면, 상기 격자 중 상기 출입구에 해당하는 모서리는 열린 경계 조건으로 설정되고, 상기 격자 중 나머지 세 개의 모서리는 닫힌 경계 조건으로 설정되어 상기 지상에서의 유체의 흐름이 상기 지하공간으로 유입되는 것이 방지될 수 있다. According to one aspect, the edge of the lattice corresponding to the entrance is set to an open boundary condition, and the remaining three corners of the lattice are set to a closed boundary condition so that the flow of fluid in the ground is introduced into the underground space Can be prevented.

일측에 따르면, 상기 출입구에 해당하는 모서리의 양단에는 상기 침수 방지턱의 높이가 입력된 2개의 절점이 표시될 수 있다. According to one aspect, two nodes at which the height of the immersion protector is inputted may be displayed at both ends of the corner corresponding to the entrance.

일측에 따르면, 상기 열린 경계 조건에서 열린 경계는 도메인의 최외곽에 지정된 가상격자를 사용하여 구현되며, 상기 가상격자에서의 수심 및 유속 정보를 다음의 식에 의해 도메인의 인접한 내부의 격자 정보와 동일한 조건으로 산정되는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려할 수 있다. According to one aspect, the open boundary in the open boundary condition is implemented using a virtual grid designated at the outermost of the domain, and the depth and flow velocity information in the virtual grid is set to be equal to the adjacent grid information of the domain The ground and underground space, which are estimated as conditions, can be considered simultaneously.

Figure 112017034267701-pat00001
(h는 수심이고, u 및 v는 유속임)
Figure 112017034267701-pat00001
(h is the water depth, u and v are the flow velocity)

일측에 따르면, 상기 닫힌 경계 조건에서 상기 닫힌 경계는 상기 도메인의 최외곽에 지정된 상기 가상격자를 사용하여 구현되며 상기 가상격자에 대해 다음의 식을 적용함으로써 상기 닫힌 경계의 경계면의 좌우의 유속은 절대값이 동일하고 방향은 반대이며 수위가 동일하기 때문에 상기 경계면에서의 흐름은 정지 상태로 처리될 수 있다. According to one aspect, in the closed boundary condition, the closed boundary is implemented using the virtual grid designated at the outermost of the domain, and by applying the following equation to the virtual grid, the left and right flow velocities of the boundary of the closed boundary are absolute Since the values are the same and the direction is opposite and the water level is the same, the flow at the interface can be treated as a static state.

Figure 112017034267701-pat00002
Figure 112017034267701-pat00002

일측에 따르면, 상기 저류지 조건 침수 해석 단계 시, 상기 지하공간의 지형을 계산격자에 입력하여 상기 2차원 침수 해석 모형을 통해 침수 해석을 함으로써 상기 지상공간과 상기 지하공간에서 동시에 물의 흐름 해석을 수행할 수 있다. According to one aspect of the present invention, at the step of analyzing the flooding condition of the reservoir condition, the terrain of the underground space is input to the calculation grid and the water flow analysis is simultaneously performed in the ground space and the underground space by performing flood analysis through the two- .

일측에 따르면, 상기 저류지 조건 침수 해석 단계 시, 상기 지상공간에서 상기 지하공간으로의 물의 흐름에 따른 물의 유입은 상기 출입구에 한해 가능할 수 있도록 상기 침수 방지턱의 높이가 결정되고, 상기 출입구를 제외한 다른 방향으로는 물의 유입이 차단될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the height of the immersion restricting jaw is determined so that inflow of water along the flow of water from the ground floor to the underground space can be limited to the entrance and exit, The inflow of water may be blocked.

일측에 따르면, 상기 저류지 조건 침수 해석 단계 시, 상기 출입구를 통해 상기 지하공간으로 유입된 물의 흐름은 상기 지상공간의 침수 해석 시 상기 지하공간으로 유입된 물의 부피만큼 차감하여 상기 지상공간에서의 침수심, 침수유속 및 물의 파동 도달시간을 계산할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the flow of the water introduced into the underground space through the entrance is smaller than the volume of the water introduced into the underground space during the flooding analysis of the ground space, , The flooding velocity and the wave arrival time of the water can be calculated.

일측에 따르면, 상기 저류지 조건 침수 단계 시, 상기 침수 방지턱을 월류하는 물의 양은 다음의 식에 의해 계산된 계산격자와 인접격자의 흐름율에 기초하여 산정될 수 있다.According to one aspect, in the reservoir condition flooding step, the amount of water flowing over the flood prevention threshold may be calculated based on the computation lattice and the flow rate of the adjacent lattice calculated by the following equation.

Figure 112017034267701-pat00003
Figure 112017034267701-pat00003

(아래첨자 L 과 R은 각각 격자 경계면 (Interface)에서의 좌측 (계산격자)과 우측(인접격자)를 나타낸다.

Figure 112017034267701-pat00004
과
Figure 112017034267701-pat00005
은 각각 계산격자 및 인접격자에서의 흐름율 (Flux),
Figure 112017034267701-pat00006
과
Figure 112017034267701-pat00007
은 각각 각각 계산격자 및 인접격자에서의 보존변수 (
Figure 112017034267701-pat00008
),
Figure 112017034267701-pat00009
과
Figure 112017034267701-pat00010
은 각각 접촉파 (Contact wave)에 의해 분리되는 구간의 좌측과 우측에서의 흐름율 (Flux),
Figure 112017034267701-pat00011
,
Figure 112017034267701-pat00012
그리고
Figure 112017034267701-pat00013
은 각각 접촉파 구간의 좌측과 우측 그리고 접촉파 구간에서의 파속임)
(Subscripts L and R denote the left (computational grid) and right (adjacent grid) at the grid interface, respectively.
Figure 112017034267701-pat00004
and
Figure 112017034267701-pat00005
(Flux) in the calculation grid and the adjacent grid, respectively,
Figure 112017034267701-pat00006
and
Figure 112017034267701-pat00007
Are the conservation variables in the computational grid and the adjacent grid, respectively
Figure 112017034267701-pat00008
),
Figure 112017034267701-pat00009
and
Figure 112017034267701-pat00010
(Flux) at the left and right sides of a section separated by a contact wave, respectively,
Figure 112017034267701-pat00011
,
Figure 112017034267701-pat00012
And
Figure 112017034267701-pat00013
Is a wave in the left and right sides of the contact wave section and in the contact wave section, respectively)

본 발명의 실시예에 따르면, 경계 조건 및 저류지 조건을 모두 고려하여 2차원 침수 해석 모형에 의해서 지상공간 및 지하공간에서의 침수를 정확하게 해석할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to accurately analyze the flooding in the ground space and the underground space by the two-dimensional flooding analysis model considering both the boundary condition and the reservoir condition.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 실제 지하공간의 지형의 고려를 하지 않고도 지상공간과 지하공간을 연계할 수 있기 때문에 2차원 침수 해석을 정확하게 수행할 수 있다.
In addition, according to the embodiment of the present invention, since the ground space and the underground space can be connected without considering the topography of the actual underground space, the two-dimensional flooding analysis can be accurately performed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법이 적용되는 지하철역의 출입구 영역을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 출입구를 포함한 지하공간을 반영하기 위한 격자를 생성한 도면이며,
도 3은 도 1에 도시된 출입구의 격자에 경계 조건을 설정한 것을 표현한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법이 적용되는 지하철역에서 출입구를 통해 물이 지하공간으로 유입된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 5는 도 4에 도시된 출입구를 포함한 지하공간을 반영하기 위한 격자를 생성한 도면이며,
도 6은 도 4에 도시된 도면에서 출입구에 침수 방지턱이 구비되고 나머지 세 면이 차단된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing an entrance area of a subway station to which a flooded analysis method considering simultaneous ground and underground spaces according to an embodiment of the present invention is applied,
FIG. 2 is a diagram for creating a grid for reflecting an underground space including the entrance and exit shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a view showing that a boundary condition is set in the grid at the entrance shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a view schematically showing a state where water is introduced into an underground space through a doorway at a subway station to which a flooded analysis method considering simultaneous ground and underground spaces according to an embodiment of the present invention is applied,
FIG. 5 is a diagram for generating a grid for reflecting an underground space including the entrance and exit shown in FIG. 4,
FIG. 6 is a schematic view showing a state in which a flood prevention stop is provided at an entrance and the remaining three sides are blocked in the drawing of FIG.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다. Hereinafter, configurations and applications according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description is one of many aspects of the claimed invention and the following description forms part of a detailed description of the present invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail for the sake of clarity and conciseness.

이하에서는 본 발명을 설명함에 있어서 지상공간 및 지하공간을 포함하는 지하철역을 예로 들어 설명하기로 한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 지상공간 및 지하공간을 갖는 어떠한 건축물이든지 본 발명의 침수 해석 방법이 적용될 수 있음은 당연하다.In describing the present invention, a subway station including a ground space and an underground space will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to apply the immersion analysis method of the present invention to any building having a ground space and an underground space.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법이 적용되는 지하철역의 출입구 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 출입구를 포함한 지하공간을 반영하기 위한 격자를 생성한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 출입구의 격자에 경계 조건을 설정한 것을 표현한 도면이다.1 is a view schematically showing an entrance area of a subway station to which an immersion analysis method considering simultaneous ground and underground spaces according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 3 is a view showing that a boundary condition is set in a grid of an entrance port shown in FIG. 1. FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법은, 예를 들면 지하철역(100)을 경계(boundary) 타입 및 저류지(pond) 타입으로 동시 처리하여 홍수 등이 발생되는 경우 침수 해석을 하는 방법으로서, 경계 조건 침수 해석 단계와, 저류지 조건 침수 해석 단계를 포함할 수 있다.The immersion analysis method considering simultaneous ground and underground spaces according to an embodiment of the present invention can be applied to a case where a subway station 100 is simultaneously treated as a boundary type and a pond type, As a method of immersion analysis, it may include a boundary condition immersion analysis step and a puddle condition immersion analysis step.

이러한 2개의 해석 단계에 의해, 지하공간(S2)을 포함하고 있는 도시 지역의 2차원 침수 해석이 가능하여 홍수 등과 같은 재난 상황에 대해 정확하게 반응할 수 있도록 한다.By these two analysis steps, it is possible to analyze two-dimensional flooding in an urban area including the underground space S2 so that it can respond accurately to a disaster such as flood.

각 단계에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 경계 조건 침수 해석 단계는, 경계 타입을 적용하여 2차원 침수 해석하는 것으로서, 지상공간(S1) 및 지하공간(S2) 중 지하공간(S2)을 경계로 지정하여, 도 1에 도시된 것처럼, 지하공간(S2)의 출입구(110) 부분에 한해서만 물의 유출입이 가능하며 지하공간(S2)으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석 모형에서 경계 조건(boundary condition)으로 처리하는 단계이다. The boundary condition flooding analysis step of the present embodiment is a two-dimensional flooding analysis by applying a boundary type. The boundary condition flooding analysis step of the present embodiment is characterized in that the boundary condition S1 As shown in FIG. 1, the amount of water flowing into and out of the underground space S2 is limited to only the entrance 110 of the underground space S2, ).

도 1을 참조하면, 본 실시예의 경계 조건 침수 해석 단계 시, 2차원 침수 해석 모형을 이용하여 지상공간(S1)에서 지하공간(S2)으로 연결되는 출입구(110)의 바닥에 배치된 침수 방지턱(115)을 월류하여 지하공간(S2)으로 유입되는 홍수량을 경계 조건으로 처리한다. Referring to FIG. 1, in the boundary condition immersion analysis step of the present embodiment, a two-dimensional immersion analysis model is used to determine the depth of immersion protrusions (not shown) disposed at the bottom of the entrance 110 connected to the subterranean space S2 from the ground- 115), and treats the flood amount flowing into the underground space (S2) as a boundary condition.

도 2에 도시된 것처럼, 출입구(110)를 포함하는 지하공간(S2)을 반영하기 위한 격자(120)를 생성하여, 도 3에 도시된 것처럼, 격자(120)의 네 모서리에 각각의 경계 조건을 설정할 수 있다. 본 실시예에서는 지하철역(100)에서 유일하게 물의 흐름, 즉 홍수류의 유입이 가능한 출입구(110) 부분(121)을 열린 경계 조건으로 설정하고, 격자 중 나머지 세 개의 모서리(면)(125)는 닫힌 경계 조건으로 설정하여, 지상에서의 홍수류가 지하공간(S2)으로 유입될 수 없다. As shown in FIG. 2, a grating 120 for reflecting an underground space S2 including an entrance 110 is created so that each of the four boundary conditions of the grating 120, Can be set. In this embodiment, an entrance 110 portion 121 in which a flow of water, that is, a flood flow, is uniquely set in the subway station 100 is set as an open boundary condition, and the remaining three corners (faces) 125 of the lattice are Closed boundary conditions are set so that the flood flow on the ground can not flow into the underground space S2.

도 3을 참조하면, 격자의 네 면 중 출입구(110)에 해당하는 모서리(121)의 좌우 양단에는 침수 방지턱(115)의 높이가 입력된 2개의 절점(node)(126, 127)이 표시될 수 있다. 이를 통해, 지상공간(S1)에서 홍수류가 실제로 침수 방지턱(115)의 높이를 월류하였을 경우에만 지하공간(S2)으로 홍수류가 유입될 수 있다.3, two nodes 126 and 127 to which the height of the immersion protector 115 is inputted are displayed on the left and right ends of the edge 121 corresponding to the entrance 110 of the four sides of the lattice . Thus, flood flow can be introduced into the underground space S2 only when the flood flow in the ground floor S1 actually overflows the height of the flood prevention bell 115. FIG.

한편, 전술한 것처럼, 경계 타입에서는 열린 경계 조건(Open boundary condition)으로 설정된 경계, 즉 출입구(110)를 통해서만 지상공간(S1)에서의 홍수류가 지하공간(S2)으로 유입될 수 있으며, 따라서 열린 경계 조건을 전달 경계 조건 또는 자유유출 경계 조건으로 지칭하기도 한다. 열린 경계 조건은 계산 도메인(영역) 외의 조건이 계산 도메인 내의 계산에 영향을 주지 않는 조건을 가리킨다. On the other hand, as described above, in the boundary type, the flood flow in the ground space S1 can be introduced into the underground space S2 only through the boundary defined by the open boundary condition, that is, through the entrance 110, Open boundary conditions are sometimes referred to as propagating boundary conditions or free-flowing boundary conditions. An open boundary condition refers to a condition in which a condition outside the computation domain (region) does not affect computation within the computation domain.

열린 경계 조건은 예를 들면 Godunov 기법(Godunov?s method)에서 도메인의 최외곽에 지정된 가상격자(Ghost mesh)를 이용하여 구현될 수 있으며, 가상격자에서의 정보를 통해 다음의 식 1에 의해서 인접한 도메인의 내부 격자 정보와 동일한 조건으로 산정될 수 있다.An open boundary condition can be implemented using, for example, a ghost mesh designated at the outermost of the domain in the Godunov? S method, Can be estimated under the same conditions as the internal grid information of the domain.

Figure 112017034267701-pat00014
...식 1
Figure 112017034267701-pat00014
... Equation 1

여기서 h는 수심이고, u 및 v는 유속이다.Where h is the water depth, and u and v are the flow rates.

Godunov 기법은 전산유체역학에서 사용되는 수치해석으로서, 널리 알려진 기법이기에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. The Godunov technique is a well-known numerical method used in computational fluid dynamics and its explanation is omitted here.

한편, 닫힌 경계 조건(Closed boundary condition)은 물의 흐름이 벽면에 의해서 막혀 경계면의 직각 방향으로 흐름이 존재하지 않는 조건으로서 반사 경계 조건 또는 벽면 경계 조건으로 지칭하기도 한다. 도 3을 참조하면, 출입구(110)를 둘러싼 세 측면(125)이 닫힌 경계 조건에 있는 것이다. 닫힌 경계 조건에서는 유속이 0이 되도록 경계 격자의 값을 설정함으로써 닫힌 경계가 처리될 수 있다.Closed boundary conditions are also referred to as reflective boundary conditions or wall boundary conditions, in which the flow of water is clogged by the wall surface and no flow exists in the direction perpendicular to the boundary surface. Referring to FIG. 3, the three sides 125 surrounding the entrance 110 are in a closed boundary condition. In a closed boundary condition, a closed boundary can be processed by setting the value of the boundary grid such that the flow rate is zero.

도 3을 참조하면, 열린 경계와 마찬가지로 닫힌 경계 역시 Godunov 기법에서 도메인의 최외곽에 지정된 가상격자를 사용하여 구현될 수 있으며, 가상격자에 대해 다음의 식 2를 적용함으로써 경계면의 좌우의 유속은 그 절대값이 동일하고 방향이 반대이며 수위가 같기 때문에 경계면에서의 물의 흐름은 정지 상태로 처리될 수 있다. 다시 말해, 닫힌 경계는 경계에서의 흐름율 벡터에 의해서 질량의 변화를 주지 않으면서도 운동량의 변화만 줌으로써 침수 해석을 할 수 있는 것이다. Referring to FIG. 3, similarly to the open boundary, a closed boundary can also be implemented using a virtual grid designated at the outermost portion of the domain in the Godunov technique. By applying the following Equation 2 to the virtual grid, Since the absolute values are the same, the direction is opposite and the water level is the same, the flow of water at the interface can be treated as a stop. In other words, closed boundaries can be subjected to inundation analysis by changing the momentum without changing the mass by the flow rate vector at the boundary.

Figure 112017034267701-pat00015
...식 2
Figure 112017034267701-pat00015
... Equation 2

이와 같이, 경계 조건 침수 해석 단계 시, 경계 타입 방법에 의해서 2차원 도시 홍수 해석에서 지하공간(S2)까지 고려할 수 있다. 이 단계에서는 지하공간(S2)으로 유입된 홍수류가 다시 지상으로 유출되는 경우는 발생되지 않는 부분에 기초하여 지하공간(S2)의 실제 지형을 반영하지 않으며, 또한 침수 방지턱(115)을 월류하여 유입되는 홍수류만을 고려하여 지상공간(S1)에서의 침수 해석에 지하공간(S2)의 영향을 반영할 수 있다.Thus, in the boundary condition flooding analysis step, it is possible to consider the underground space S2 in the two-dimensional urban flood analysis by the boundary type method. At this stage, the flood flow introduced into the subterranean space S2 does not reflect the actual topography of the subterranean space S2 on the basis of the portion that is not generated when the floodwater flows into the ground again, It is possible to reflect the influence of the underground space S2 in the flood analysis in the ground floor S1 considering only the inflow flood flow.

한편, 이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 저류지 조건 침수 해석 단계에 대해 설명하기로 한다. 4 to 6, a description will be made of a flooding analysis step of a pond soil condition according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상공간 및 지하공간을 동시 고려한 침수 해석 방법이 적용되는 지하철역에서 출입구를 통해 물이 지하공간으로 유입된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 출입구를 포함한 지하공간을 반영하기 위한 격자를 생성한 도면이며, 도 6은 도 4에 도시된 도면에서 출입구에 침수 방지턱이 구비되고 나머지 세 면이 차단된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 4 is a view schematically showing a state where water flows into a subterranean space through a doorway in a subway station to which a submergence analysis method simultaneously considering a ground space and an underground space according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 5 4 is a view showing a schematic view of a state in which a water immersion protector is provided at an entrance and the remaining three surfaces are blocked in the view shown in FIG. to be.

본 실시예의 저류지 조건 침수 해석 단계는, 도 4에 도시된 것처럼, 지하공간(S2)을 저류지로 고려하여 2차원 침수 해석 모형에서 지하공간(S2)을 저류지의 지형으로 인식하도록 하여 지하공간(S2)으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석할 수 있도록 하는 단계이다. As shown in FIG. 4, the submergence analysis step of the present embodiment is a method of analyzing the underground space S2 by considering the underground space S2 as a reservoir and recognizing the underground space S2 as a topography of the reservoir in the two- ) Of the water flowing into the two-dimensional flooding analysis.

이러한 저류지 조건 침수 해석 단계 시, 도 4에 도시된 바와 같이, 지하철역(100)의 출입구(110)(도 1 참고)의 침수 방지턱(115)을 월류하여 지하공간(S2)으로 유입되는 홍수량을 2차원 침수 해석에 반영하기 위해서 지하공간(S2)의 지형을 저류지로 적용하는 것이다. 4, when the flood water flowing into the subterranean space S2 flows over the flood prevention bush 115 of the entrance 110 (see FIG. 1) of the subway station 100 is set to 2 And to apply the topography of the underground space (S2) as a reservoir to reflect the 3D inundation analysis.

도 5를 참조하면, 지하공간(S2)의 지형을 계산 격자에 입력하여 2차원 침수 해석에 적용함으로써 지상공간(S1)과 지하공간(S2)의 홍수류 해석을 지상공간(S1) 및 지하공간(S2) 모두에서 동시에 수행할 수 있다. 이 때, 지상공간(S1)에서 지하공간(S2)으로의 홍수류의 유입은 전술한 경계 조건에서와 같이 출입구(110)를 통해서만 가능하며, 도 6에 도시된 것처럼, 출입구(110)에 구비되는 침수 방지턱(115)의 높이를 고려하며, 출입구(110)를 제외한 나머지 세 면(117, 도 2 참조)은 실제 구조물의 지형을 반영하여 지하공간(S2)으로의 물의 유입을 차단한다. 5, by inputting the topography of the subterranean space S2 into the calculation grid and applying it to the two-dimensional flooding analysis, the flood flow analysis of the ground space S1 and the underground space S2 is performed in the ground space S1 and the underground space S2, (S2). ≪ / RTI > At this time, the inflow of the flood flow from the ground floor S1 to the underground space S2 is possible only through the entrance 110 as in the boundary condition described above, The three sides 117 (see FIG. 2) except for the entrance 110 are designed to block the inflow of water into the subterranean space S2 by reflecting the topography of the actual structure.

부연하면, 출입구(110)를 통해서 지상공간(S1)에서 지하공간(S2)으로 유입된 홍수류는 경계 조건에서는 더 이상 계산에 고려되지 않으며, 지상공간(S1)의 침수 해석 시에 지하공간(S2)으로 유입된 홍수류의 부피만큼 차감하여 지상공간(S1)에서의 침수심과, 침수유속 또는 홍수파 도달시간 등을 계산할 수 있다. 이 때, 지하공간(S2)으로 유입된 홍수량이 계산에 반영되지 않음으로써 2차원 침수 해석 모형의 계산 속도는 더욱 향상될 수 있다. The flood flow from the ground floor S1 to the underground space S2 through the entrance 110 is no longer considered in the calculation of the boundary conditions and the underground space S1 S2, and so on, it is possible to calculate the settling water depth, the flooded flow rate, or the flood wave arrival time in the ground space S1. In this case, the calculation speed of the two-dimensional flood analysis model can be further improved by not reflecting the flood amount introduced into the underground space S2.

한편, 저류지 조건(pond condition)에서는 지상공간(S1)에서 지하공간(S2)으로 유입된 홍수류는 지하공간(S2) 즉 저류지에 축적되면서 2차원 침수 해석 모형의 계산에 참여하게 되며, 따라서 전술한 경계 조건과 마찬가지로 지하공간(S2)으로 유입된 홍수량만큼을 고려하여 지상공간(S1)의 침수 해석을 수행할 수 있다. 예를 들면 지하공간(S2)으로 홍수량이 유입되어 지상공간(S1)에서의 침수심은 지하공간(S2)을 고려하지 않은 경우보다 더 감소될 것임을 예상할 수 있는 것이다.On the other hand, in the pond condition, the flood flow from the ground space S1 to the underground space S2 is accumulated in the underground space S2, that is, the reservoir, It is possible to carry out the flooding analysis of the ground S1 in consideration of the amount of flood that has flowed into the underground space S2. For example, it can be expected that the floodwater in the ground space S1 will be reduced more than the case in which the floodwater is introduced into the underground space S2, which does not consider the underground space S2.

한편, 본 실시예의 저류지 조건 침수 해석 단계에서는, 침수 방지턱(115)을 월류하는 유량은 HLLC 기법으로 계산된 계산 격자와 인접 격자의 흐름율을 기반으로 산정할 수 있다. HLLC 기법은 유체의 흐름 해석 시 사용되는 것으로 널리 알려진 것이기에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, in the flooding analysis step of the present embodiment, the flow rate of the flood prevention tile 115 can be calculated based on the calculation lattice calculated by the HLLC technique and the flow rate of the adjacent lattice. Since the HLLC technique is widely known to be used in fluid flow analysis, a description thereof will be omitted.

본 단계에서의 저류지 조건은 전술한 경계 조건과는 달리 계산 도메인 내에서의 경계 조건 지정이 없기 때문에 계산격자와 인접격자의 경계면에서 내부 계산이 이루어지며 이 때 다음의 식 3을 통해 흐름율 계산이 이루어질 수 있다. Since the boundary condition in this step is different from the above-mentioned boundary condition, since there is no boundary condition designation in the calculation domain, the internal calculation is performed at the boundary between the computational grid and the adjacent grid. In this case, Lt; / RTI >

Figure 112017034267701-pat00016
...식 3
Figure 112017034267701-pat00016
... Equation 3

여기서, 아래첨자 L 과 R은 각각 격자 경계면 (Interface)에서의 좌측 (계산격자)과 우측(인접격자)를 나타낸다.

Figure 112017034267701-pat00017
과
Figure 112017034267701-pat00018
은 각각 계산격자 및 인접격자에서의 흐름율 (Flux),
Figure 112017034267701-pat00019
과
Figure 112017034267701-pat00020
은 각각 각각 계산격자 및 인접격자에서의 보존변수 (
Figure 112017034267701-pat00021
),
Figure 112017034267701-pat00022
과
Figure 112017034267701-pat00023
은 각각 접촉파 (Contact wave)에 의해 분리되는 구간의 좌측과 우측에서의 흐름율 (Flux),
Figure 112017034267701-pat00024
,
Figure 112017034267701-pat00025
그리고
Figure 112017034267701-pat00026
은 각각 접촉파 구간의 좌측과 우측 그리고 접촉파 구간에서의 파속을 가리킨다.Here, the subscripts L and R denote the left side (calculation lattice) and the right side (adjacent lattice) at the lattice interface (interface), respectively.
Figure 112017034267701-pat00017
and
Figure 112017034267701-pat00018
(Flux) in the calculation grid and the adjacent grid, respectively,
Figure 112017034267701-pat00019
and
Figure 112017034267701-pat00020
Are the conservation variables in the computational grid and the adjacent grid, respectively
Figure 112017034267701-pat00021
),
Figure 112017034267701-pat00022
and
Figure 112017034267701-pat00023
(Flux) at the left and right sides of a section separated by a contact wave, respectively,
Figure 112017034267701-pat00024
,
Figure 112017034267701-pat00025
And
Figure 112017034267701-pat00026
Indicate the wave velocities in the left and right and contact wave sections of the contact wave section, respectively.

상기 식에 대해 설명하면,

Figure 112017034267701-pat00027
과
Figure 112017034267701-pat00028
은 각각 다음 조건으로 계산될 수 있다.Describing the above equation,
Figure 112017034267701-pat00027
and
Figure 112017034267701-pat00028
Can be calculated with the following conditions, respectively.

가령,

Figure 112017034267701-pat00029
여서 충격파가 발생되는 경우, 다음의 식 4 및 5를 통해 접촉파 구간의 좌측과 우측에서의 파속을 구할 수 있다.chamberlain,
Figure 112017034267701-pat00029
If the shock wave is generated, the wave velocities at the left and right sides of the contact wave section can be obtained by the following equations (4) and (5).

Figure 112017034267701-pat00030
...식 4
Figure 112017034267701-pat00030
... Equation 4

Figure 112017034267701-pat00031
...식 5
Figure 112017034267701-pat00031
... Equation 5

한편,

Figure 112017034267701-pat00032
여서 팽창파가 발생되는 경우 다음의 식 6, 7을 통해 접촉파 구간의 좌측과 우측에서의 파속을 구할 수 있다. Meanwhile,
Figure 112017034267701-pat00032
, The wave velocities at the left and right sides of the contact wave section can be obtained by the following equations (6) and (7).

Figure 112017034267701-pat00033
...식 6
Figure 112017034267701-pat00033
... Equation 6

Figure 112017034267701-pat00034
...식 7
Figure 112017034267701-pat00034
... Equation 7

한편, h=0이어서 마른 바닥이 드러나는 경우, 다음의 식 8, 9를 통해 접촉파 구간의 좌측과 우측에서의 파속을 구할 수 있다.On the other hand, when a dry floor is revealed due to h = 0, the wave velocities on the left and right sides of the contact wave section can be obtained by the following equations 8 and 9.

Figure 112017034267701-pat00035
(
Figure 112017034267701-pat00036
Figure 112017034267701-pat00037
=0)...식 8
Figure 112017034267701-pat00035
(
Figure 112017034267701-pat00036
Figure 112017034267701-pat00037
= 0) Equation 8

Figure 112017034267701-pat00038
(
Figure 112017034267701-pat00039
Figure 112017034267701-pat00040
=0)...식 9
Figure 112017034267701-pat00038
(
Figure 112017034267701-pat00039
Figure 112017034267701-pat00040
= 0) Equation 9

한편, 접촉파에 의해 분리되는 구간의 파속과 수심 그리고 변수는 각각의 다음의 식들에 의해 계산될 수 있다.On the other hand, the wave velocity, depth and parameters of the section separated by the contact wave can be calculated by the following equations.

먼저 구간의 파속은

Figure 112017034267701-pat00041
에 구할 수 있으며, First,
Figure 112017034267701-pat00041
, ≪ / RTI >

수심은

Figure 112017034267701-pat00042
에 의해 구할 수 있고,Depth
Figure 112017034267701-pat00042
, ≪ / RTI >

변수는

Figure 112017034267701-pat00043
에 의해 구할 수 있다.The variable
Figure 112017034267701-pat00043
. ≪ / RTI >

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경계 조건 및 저류지 조건을 모두 고려하여 2차원 침수 해석 모형에 의해서 지상공간(S1) 및 지하공간(S2)에서의 침수를 정확하게 해석할 수 있는 장점이 있다. 이 때 종래의 복잡한 공식의 적용 없이도 지하공간(S2)으로 유입되는 유량을 간단하면서도 정확하게 개산할 수 있으며, 따라서 도시에 발생 가능한 홍수의 영향을 정확하게 파악할 수 있도록 한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to accurately analyze the flooding in the ground space (S1) and the underground space (S2) by the two-dimensional flooding analysis model considering both the boundary condition and the reservoir condition have. At this time, it is possible to estimate the flow rate flowing into the underground space S2 simply and accurately without applying the conventional complicated formula, so that it is possible to accurately grasp the influence of the flood that can occur in the city.

또한, 실제 지하공간(S2)의 지형의 고려를 하지 않고도 지상공간(S1)과 지하공간(S2)을 연계할 수 있기 때문에 2차원 침수 해석을 정확하게 수행할 수 있는 장점도 있다.In addition, since the ground space S1 and the underground space S2 can be linked without considering the topography of the actual underground space S2, there is an advantage that the two-dimensional flooding analysis can be accurately performed.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

100 : 지하철역
110 : 출입구
120 : 격자
121 : 격자의 열린 경계
125 : 격자의 닫힌 경계
126, 127 : 열린 경계의 절점들
S1 : 지상공간
S2 : 지하공간 100: Subway station
110: entrance
120: Grid
121: open boundary of the grid
125: Closed boundary of the grid
126, 127: Nodes of open boundaries
S1: Ground space
S2: Underground space

Claims (11)

지상공간 및 지하공간을 동시에 고려하여 침수 해석을 하는 방법에 있어서,
상기 지상공간 및 상기 지하공간 중 상기 지하공간을 경계로 지정하여 상기 지하공간의 출입구 부분에 한해서만 물의 유입이 가능하며, 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석 모형에서 경계 조건으로 처리하는, 경계 조건 침수 해석 단계; 및
상기 지하공간을 저류지로 고려하여 2차원 침수 해석 모형에서 상기 지하공간을 저류지의 지형으로 인식하도록 하여 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 2차원 침수 해석에 적용하도록 하는, 저류지 조건 침수 해석 단계;
를 포함하며,
상기 경계 조건 침수 해석 단계 시, 상기 지하공간에서 상기 지상공간으로 연결되는 출입구를 포함하는 상기 지하공간을 반영하기 위한 격자를 생성하여 상기 격자의 네 모서리에 각각의 경계 조건을 설정하며,
상기 격자 중 상기 출입구에 해당하는 모서리는 열린 경계 조건으로 설정되고, 상기 격자 중 나머지 세 개의 모서리는 닫힌 경계 조건으로 설정되어 상기 지상에서의 유체의 흐름이 상기 지하공간으로 유입되는 것이 방지되는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
In a method for flood analysis considering both a ground space and an underground space,
It is possible to introduce water only into the entrance portion of the underground space by designating the underground space as the boundary between the ground and underground spaces and to treat the amount of water flowing into the underground space as a boundary condition in the two- , Boundary condition flooding analysis step; And
The underground space is regarded as a reservoir, and the underground space is recognized as a topography of the reservoir in a two-dimensional flooding analysis model, and the amount of water flowing into the underground space is applied to the two-dimensional flooding analysis;
/ RTI >
A grid for reflecting the underground space including an entrance connected to the ground space in the underground space is generated to set boundary conditions at four corners of the grid,
Wherein the edge of the lattice corresponding to the entrance is set to an open boundary condition and the remaining three edges of the lattice are set to a closed boundary condition so that the flow of fluid on the ground is prevented from flowing into the underground space, Inundation analysis method considering simultaneous space and underground space.
제1항에 있어서,
상기 경계 조건 침수 해석 단계 시, 상기 2차원 침수 해석 모형을 이용하여 상기 지상공간에서 상기 지하공간으로 연결되는 출입구의 바닥에 배치된 침수 방지턱을 월류하여 상기 지하공간으로 유입되는 물의 양을 상기 경계 조건으로 처리하는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the boundary condition flooding analysis step uses the two-dimensional flooding analysis model to overflow a flooding prevention tile disposed at a bottom of an entrance connected to the underground space from the ground space, , The flooding analysis method simultaneously considering the ground space and the underground space.
삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 출입구에 해당하는 모서리의 양단에는 상기 침수 방지턱의 높이가 입력된 2개의 절점이 표시되는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein two joints to which the height of the immersion protector is input are simultaneously displayed at both ends of the corners corresponding to the entrance, wherein the ground space and the underground space are simultaneously considered.
제2항에 있어서,
상기 열린 경계 조건에서 열린 경계는 도메인의 최외곽에 지정된 가상격자를 사용하여 구현되며, 상기 가상격자에서의 수심 및 유속 정보를 다음의 식에 의해 도메인의 인접한 내부의 격자 정보와 동일한 조건으로 산정되는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
Figure 112018048038466-pat00044
(h는 수심이고, u 및 v는 유속임)
3. The method of claim 2,
The open boundary in the open boundary condition is implemented using the virtual grid designated at the outermost of the domain, and the depth and velocity information in the virtual grid are calculated on the same condition as the adjacent grid information of the domain by the following equation , Inundation analysis method considering simultaneous ground and underground space.
Figure 112018048038466-pat00044
(h is the water depth, u and v are the flow velocity)
제6항에 있어서,
상기 닫힌 경계 조건에서 상기 닫힌 경계는 상기 도메인의 최외곽에 지정된 상기 가상격자를 사용하여 구현되며 상기 가상격자에 대해 다음의 식을 적용함으로써 상기 닫힌 경계의 경계면의 좌우의 유속은 절대값이 동일하고 방향은 반대이며 수위가 동일하기 때문에 상기 경계면에서의 흐름은 정지 상태로 처리되는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
Figure 112017034267701-pat00045

The method according to claim 6,
Wherein in the closed boundary condition the closed boundary is implemented using the virtual grid designated at the outermost of the domain and the left and right flow velocities of the interface of the closed boundary are equal to each other by applying the following equation for the virtual grid: Wherein the flow at the interface is treated as a stationary state because the direction is opposite and the water level is the same.
Figure 112017034267701-pat00045

 제2항에 있어서,
상기 저류지 조건 침수 해석 단계 시, 상기 지하공간의 지형을 계산격자에 입력하여 상기 2차원 침수 해석 모형을 통해 침수 해석을 함으로써 상기 지상공간과 상기 지하공간에서 동시에 물의 흐름 해석을 수행하는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the groundwater is analyzed in the groundwater space and the underground space by inputting the topography of the underground space into the calculation grid and performing a flood analysis through the two-dimensional flooding analysis model, Inundation analysis method considering simultaneously underground space.
제8항에 있어서,
상기 저류지 조건 침수 해석 단계 시, 상기 지상공간에서 상기 지하공간으로의 물의 흐름에 따른 물의 유입은 상기 출입구에 한해 가능할 수 있도록 상기 침수 방지턱의 높이가 결정되고, 상기 출입구를 제외한 다른 방향으로는 물의 유입이 차단되는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
9. The method of claim 8,
The height of the water immersion protector is determined so that inflow of water along the flow of water from the ground space to the underground space can be limited to the entrance and exit of the water in the reservoir condition infiltration analysis step, A flooded analysis method that considers both ground and underground space to be blocked.
제9항에 있어서,
상기 저류지 조건 침수 해석 단계 시, 상기 출입구를 통해 상기 지하공간으로 유입된 물의 흐름은 상기 지상공간의 침수 해석 시 상기 지하공간으로 유입된 물의 부피만큼 차감하여 상기 지상공간에서의 침수심, 침수유속 및 물의 파동 도달시간을 계산하는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
10. The method of claim 9,
The flow of the water flowing into the underground space through the entrance is smaller than the volume of the water introduced into the underground space during the flood analysis of the ground space, so that the depth of the flooded water, An inundation analysis method that considers both ground and underground space to calculate the wave arrival time of water.
제10항에 있어서,
상기 저류지 조건 침수 단계 시, 상기 침수 방지턱을 월류하는 물의 양은 다음의 식에 의해 계산된 계산격자와 인접격자의 흐름율에 기초하여 산정되는, 지상공간 및 지하공간을 동시 고려하는 침수 해석 방법.
Figure 112017034267701-pat00046

(아래첨자 L 과 R은 각각 격자 경계면 (Interface)에서의 좌측 (계산격자)과 우측(인접격자)를 나타낸다.
Figure 112017034267701-pat00047
과
Figure 112017034267701-pat00048
은 각각 계산격자 및 인접격자에서의 흐름율 (Flux),
Figure 112017034267701-pat00049
과
Figure 112017034267701-pat00050
은 각각 각각 계산격자 및 인접격자에서의 보존변수 (
Figure 112017034267701-pat00051
),
Figure 112017034267701-pat00052
과
Figure 112017034267701-pat00053
은 각각 접촉파 (Contact wave)에 의해 분리되는 구간의 좌측과 우측에서의 흐름율 (Flux),
Figure 112017034267701-pat00054
,
Figure 112017034267701-pat00055
그리고
Figure 112017034267701-pat00056
은 각각 접촉파 구간의 좌측과 우측 그리고 접촉파 구간에서의 파속임)11. The method of claim 10,
Wherein the amount of water flowing over the flood control threshold during simultaneous flooding of the reservoir condition is calculated based on the computed grid and the flow rate of the adjacent grid calculated by the following equation:
Figure 112017034267701-pat00046

(Subscripts L and R denote the left (computational grid) and right (adjacent grid) at the grid interface, respectively.
Figure 112017034267701-pat00047
and
Figure 112017034267701-pat00048
(Flux) in the calculation grid and the adjacent grid, respectively,
Figure 112017034267701-pat00049
and
Figure 112017034267701-pat00050
Are the conservation variables in the computational grid and the adjacent grid, respectively
Figure 112017034267701-pat00051
),
Figure 112017034267701-pat00052
and
Figure 112017034267701-pat00053
(Flux) at the left and right sides of a section separated by a contact wave, respectively,
Figure 112017034267701-pat00054
,
Figure 112017034267701-pat00055
And
Figure 112017034267701-pat00056
Is a wave in the left and right sides of the contact wave section and in the contact wave section, respectively)
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