도로 교차로에서의 흐름 특성에 관한 수치적 연구: 경사진 네 개의 도로가 대칭으로 연결된 교차로의 경우

A Numerical Study on Characteristics of Flow in a Crossroad: Case of Crossroad Connected Symmetrically with Inclined Four Roads

본 연구에서는 네 개의 도로가 서로 대칭으로 연결된 교차로 근처 및 내에서의 흐름 특성에 대한 수치적 분석을 수행하였으며, 적용된 수치모형은 2차원 well-balanced HLLC 유한체적모형이다. 모의 및 분석결과 본 연구에서 적용된 모형은 유입유량 및 수로경사 조건에 따라 도로 교차로에서 변화되는 복잡한 수면양상을 비교적 잘 모의하는 것으로 나타났다. 또한 도로 교차로 내에서의 시간적 및 공간적 수심변화와 두 개의 하류경계에서의 유출유량에 대한 모의결과는 측정결과와 비교적 잘 일치하였다.

In this study, the characteristics of flow within and around a crossroad connected symmetrically with four roads are numerically analyzed by using a two-dimensional well-balanced HLLC finite volume model. As results of simulations and analyses, the numerical model employed in this study describes relatively well the complex water surface in a crossroad according to the conditions of inflow and road slope. Moreover, the predicted temporal and spatial variations of water depths in a crossroad and outflows at two downstream boundaries agree relatively well with laboratory measurements.