터널 지하수 유출량 산정을 위한 수치모델: 신뢰도 향상을 위한 격자망 설정 방법 (Numerical Simulation of Groundwater Discharge Into a Tunnel: Considerations of Grid Design for Increased Accuracy)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질공학회
· 수록지 정보 : 지질공학 / 25권 / 3호 / 369 ~ 376페이지
· 저자명 : 정재현, 구민호

초록

최근 국내에서 터널 내 지하수 유출량 산정을 위해 MODFLOW와 같은 지하수 수치모델이 많이 이용되고 있다. 수치모델의 경우 격자망 설계가 터널 유출량 산정 결과에 큰 영향을 주는 것으로 알려져 있으나, 모델 설계 시 명확한 기준없이 연구자에 따라 임의의 크기로 격자망이 설정되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 해석해와 수치해를 비교하는 방법을통하여 격자의 크기가 수치모델의 유출량 산정 오차에 미치는 영향을 분석하였으며, 최적의 격자망 설정 방법을 제시하였다. 해석해와 수치해의 불일치는 부적절한 격자망 설정뿐만 아니라 모델 영역의 경계 효과에 의해서도 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 수치모델의 경계 효과 성분을 제거한 후 격자의 크기가 터널 유출량 산정 오차에 미치는 영향을 분석하였으며, 결론적으로 정확한 유출량 산정 결과를 나타내는 터널 크기와 격자 크기의 관계식을 도출하였다. 도출된 관계식은 유한차분 수치모델에서 등가우물격자반경과 격자 크기와의 관계식과 동일한 것으로 나타났다.

영어초록

Numerical models simulating groundwater flow are often used to estimate groundwater discharge into a tunnel.
In designing numerical models, the grid size should be carefully considered to ensure that groundwater discharge is accurately predicted. However, several recent studies have employed various grid sizes without providing an adequate explanation for their choice. This paper suggests the optimal grid size based on a comparison of numerical models with analytical solutions. Discrepancies between numerical and analytical solutions result from the effect of model boundaries as well as the grid size. By nullifying boundary effects, the errors solely associated with the grid size could be analyzed. The optimal grid size yielding accurate numerical solutions was thus derived. The suggested relationship between tunnel radius and optimal grid size is analogous to the relationship between the equivalent well block radius and grid size.

참고자료

· 없음