Experimental Study on Validation of Combined Model for Urban Inundation Analysis

Abstract

最近では、気候変動や集中豪雨による都市浸水被害を予測するために、多くの研究者たちが地下 - 地上の接続モデルを使用している。下水管システムは、都市浸水モデルの中で最も重要な要素の一つであり、storm drainを介して流入される流量は、下水管システムの入力データとしては非常に重要である。しかし、storm drainを介して流入される流量を測定することは非常に困難であり、多くの研究者たちもモデルを検証するためのパラメータとしてそれぞれ別の流量係数を示している。したがって、本研究では、実際の実験によって提案された流量係数(Lee et al., 2012)の適用性を判断するために、検証実験とデータの取得、モデル化を行った。本実験装置は、降雨装置、地上の氾濫範囲、下水管および地上部の下水管を接続する小さな水路(drain channel)で構成されています。実験結果とモデルの結果の比較分析を行い、先述の流量係数の適用性を検証した。その結果、その結果、ジョンサンリュ条件では、新しい係数が適用されたダム、オリフィス式が実験結果をよく再現した。非上流の条件では、地上部の氾濫時や最大浸水植えよく予測されたが氾濫流量の排水時に若干の遅延が観測された。

Recently, scientists have developed many numerical models to predict of urban inundation damage due to climate change and heavy rainfall by using the combined sewer system. The sewer system is one of the most important factors in urban flood inundation models, and the inlet discharge through storm drains is also very important input data in a sewer system. Hence in this study, we employ physical experiments to validate the numerical model of stormwater interaction, not only between the ground surface and the sewer system, but also the drain channel in order to estimate the application of suggested coefficients (Lee et al., 2012). This experimental setup consists of a rainfall supplier, a surface flood plain with buildings, a sewer pipe, and connection pipes (drain channels) between the ground and sewer pipes. From the comparison between experimental results, simulation piezometric heads, and discharge of the sewer pipe, the above mentioned discharge coefficients and application of the model are validated. Consequently, in the steady-state cases, the weir and orifice formulas with new coefficients could reproduce the experimental results very well. In the unsteady-state cases, increasing timing of surcharge and maximum inundation depth could reproduce the experimental results very well, but decreasing timing was overestimated.