유입유량 변화에 따른 수직갱 하단 압력 분포 검토

Study on the pressure distribution of lower part of the drop shaft with the inflow flow rate

최근 급격한 기후 변화와 도심지 개발로 인한 집중호우의 발생 빈도 증가와 도심지 내 불투수면적의 증가로 도심 침수 피해가 증가하고 있다. 이에 따라 도심지 내 홍수 피해를 예방하고자 홍수 시 초기 강우량을 신속하게 배제할 수 있는 대심도터널을 활용한 지하 저류공간 이용 방안이 급부상하고 있다. 대심도터널은 지상의 유입시설에서 유입된 흐름이 수직갱을 통해 낙하하여 지하의 대심도터널로 유입되는 구조로, 유입시설의 유입 효율 뿐 아니라 낙하 흐름이 운동에너지로 변화되어 수충격이 발생하는 수직갱 하단부의 흐름 특성 분석이 중요하다. 본 연구에서는 대심도터널의 수직갱 하단부에서 발생하는 흐름 특성을 분석하고, 수충격 발생에 따른 감세 기술의 도입 여부를 검토하기 위해 수치해석모형(FLOW-3D)을 이용하여 유입유량에 따른 수직갱 하단의 압력 분포를 분석하였다. 유입유량이 증가함에 따라 수직갱 하단부에서 발생되는 압력 분포가 증가하는 것으로 나타났으며, 배수효율이 감소되는 결과가 나타났다. 따라서 구조적으로 안전한 고효율-고용량의 대심도터널 설계 기술의 도입을 위해서는 수직갱 하단부의 수충격 저감을 위한 감세 기술의 도입이 필요한 것으로 판단된다.