붕괴 파동 수치 시뮬레이션에서 매개변수 민감도 및 불확실성 분석

YUAN Hui ,  

LU Zhumao ,  

XU Siqing ,  

ZHANG Wei ,  

LU Wang ,  

摘要

산사태로 인한 파동은 저수지 구역에서 전형적인 이차 재해 유형입니다. 현재의 위험 평가는 주로 극한 수위 상황에 집중하며, 주요 산사태 운동 매개변수에 대해 결정론적 값을 사용하는데, 이는 재해 위험에 대한 불완전한 이해를 초래할 수 있습니다. 중국 충칭에 위치한 자옌촨 터널의 위험암석이 대표적인 정상 수위에서 붕괴 유발 파동의 특성을 밝히고, 복원 계수(COR)와 마찰 계수(COF)에 대한 파동 예측의 민감도를 정량화하기 위해 FLOW-3D 소프트웨어를 이용해 3차원 유체-구조 결합 수치 모델을 구축하였습니다. 위험암체는 일반화된 운동 물체로 모델링하고, FAVOR 방식을 사용해 경계를 추적하였습니다. 수위 162m에서의 파동 과정을 시뮬레이션하였고, COR와 COF를 ±20% 증감하여 단일 인자 민감도 분석을 수행하였습니다. 결과에 따르면 붕괴로 생성된 파동의 최대 진폭은 27.4m이며, 생성, 전파, 상승, 소산의 뚜렷한 단계를 거쳤습니다. 민감도 분석 결과 COF가 최소 자유 수면 높이를 주로 제어하며(-20% 변화 시 상대 민감도 계수 RSC 약 -1.27), COR는 암체의 최대 운동 속도를 주로 제어합니다(-20% 변화 시 RSC 약 -0.52). 반면, 최대 파고는 이들 매개변수 변화에 매우 민감하지 않았습니다. 파동 재해 평가는 대표적인 저수지 운영 수위와 주요 불확실성 매개변수가 서로 다른 평가 지표에 대해 비대칭적이고 선택적인 민감도를 갖는 점을 고려해야 합니다.

关键词

저수지; 파동; 암벽 붕괴; 재해 평가; 수치 시뮬레이션

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