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Analysis on the Effects of Flood Damage Mitigation according to Installation of Underground Storage Facility

지하저류조 설치에 따른 침수피해 저감효과 분석

  • 김영주 (경북대학교 공과대학 건축.토목공학부) ;
  • 한건연 (경북대학교 공과대학 건축.토목공학부) ;
  • 조완희 (경북대학교 공과대학 건축.토목공학부)
  • Received : 2009.08.07
  • Accepted : 2009.12.01
  • Published : 2010.02.28

Abstract

In this study, runoff simulation was carried out in the area of Bisan 7-dong, Seo-gu, Daegu as drainage basin and the effects of the installation of underground storage facilities were analyzed during heavy rainfall. SWMM model was used for the runoff and pipe network analysis on Typhoon Maemi, 2003. 2-D inundation analysis model based on diffusion wave was employed for inundation analysis and to verify computed inundation areas with observed inundation trace map. The simulation results agree with observed in terms of inundation area and depth. Also, the effects of flood damage mitigation were analyzed through the overflow discharge and 2-D inundation analysis, depending upon whether the underground storage facility is installed or not. When the underground storage facility ($W:120m{\times}L:180m{\times}H:1.7m$) is installed, volume of overflow could be reduced by 72% and flooding area could be reduced by 40.1%. When the underground storage facility ($W:120m{\times}L:180 m{\times}H:2.0m$) is installed, volume of overflow could be reduced by 84.8% and flooding area could be reduced by 50.6%. When the underground storage facility ($W:120m{\times}L:180m{\times}H:2.2m$) is installed, volume of overflow could be reduced by 94% and flooding area could be reduced by 91.2%. There is no overflow of manhole, when the height of storage facility is 2.5 m. It is expected that the study results presented through quantitative analysis on the effects of underground facilities can be used as base data for socially and economically effective installation of underground facilities to prevent flood damage.

본 연구에서는 대구광역시 서구 비산7동 지역을 배수구역으로 선정하여 집중호우발생시 유출특성을 모의하고, 침수피해를 저감시키기 위한 방안으로 지하저류조의 설치에 따른 침수피해 저감효과에 대한 분석을 실시하였다. SWMM 모형을 적용하여 2003년 태풍 '매미' 사상에 대한 유출해석을 실시하였으며, 유출해석을 통하여 계산된 월류량에 대한 2차원 침수모형을 적용한 침수해석을 통하여 2003년 당시의 침수흔적도와 침수해석 결과의 비교 및 검증을 실시하여 침수지역의 공간적 분포가 매우 유사한 양상을 보이고 있는 것을 확인하였다. 또한 지하저류조의 설치에 따른 침수피해 저감효과를 분석하기 위하여 동일한 강우조건을 가지고 대상유역에 대한 유출해석을 실시하여 월류된 유량에 대한 2차원 침수해석을 실시하여 침수피해 저감효과를 분석하였다. 지하저류조의 설치 및 크기에 따른 침수피해 저감효과를 분석한 결과 지하저류조의 높이가 1.7 m($120m{\times}180m{\times}1.7m$)인 경우 월류체적은 72%, 침수면적은 40.1% 감소하였고, 높이가 2.0m($120m{\times}180m{\times}2.0m$)인 경우 월류체적은 84.8%, 침수면적은 50.6% 감소하였으며, 높이가 2.2 m($120m{\times}180m{\times}2.2m$)인 경우 월류체적은 94%, 침수면적은 91.2% 감소하였고, 높이가 2.5 m($120m{\times}180m{\times}2.5m$)인 경우는 월류가 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 지하 저류조의 크기와 위치에 따른 침수피해 저감영향에 대한 정량적 분석을 통하여 제시된 연구결과는 침수피해 방지를 위하여 경제적이고 사회적으로도 활용가치가 높은 지하저류조의 설치를 위한 충분한 기초자료가 될 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. 건설교통부, 한강홍수통제소(2007) 홍수지도 제작(낙동강 상류부)보고서.
  2. 건설교통부, 한국수자원공사(2001) 홍수지도 제작지침.
  3. 김지태, 권 욱, 김영복, 김수전(2006) 도시유역의 분담저류 방식에 따른 유출저감특성분석. 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제39권, 제11호, pp. 915-922.
  4. 송재우, 임장혁(2007) 강우강도에 따른 침투-저류시스템의 우수유출저감효과에 관한 실험 연구. 한국방재학회 논문집, 한국방재학회, 제7권, 제4호, pp. 85-95.
  5. 윤여진, 이재철(2001) 계획강우의 지속기간에 따른 저류지용량의 산정. 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제34권, 제5호, pp. 415-426.
  6. 이재응, 여운광, 심재현, 강태호(2001) 투수성 포장재를 사용한 호우시 우수유출 저감효과 분석. 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제21권, 제6B호, pp. 645-654.
  7. 이재준, 곽창재(2008a) 우수유출저감용 저류지의 간편설계기법 개발. 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제4호, pp. 693-700.
  8. 이재준, 곽창재, 이상원(2008b) 도시유역의 저류지 설계를 위한 계획모형 비교분석. 한국방재학회 논문집, 한국방재학회, 제8권, 제3호, pp. 105-115.
  9. 이재준, 김호년(2008c) 도시유역 저류지 위치에 따른 우수유출저감효과 분석. 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제28권, 제5B호, pp. 535-546.
  10. 이재준, 김호년, 곽창재(2006) 도시유역에서 저류지 설계를 위한 특성인자 분석. 한국방재학회 논문집, 한국방재학회, 제6권, 제4호, pp. 37-47.
  11. 이재준, 이정식, 전병호, 이종태(1993) 우수관거 설계를 위한 계획강우의 임계지속기간 -서울지역을 중심으로-. 한국수문학회지, 한국수문학회, 제26권, 제2호, pp. 49-57.
  12. 이정식, 이재준, 김규호, 오석호(1995) 도시유역에서 지체저류시설의 수문학적 설계에 관한 연구. 한국수자원학회지, 한국수자원학회, 제28권, 제2호, pp. 159-173.
  13. 이종태, 윤세의, 이재준, 윤용남(1991) 도시화 영향을 고려한 유수지 계획설계. 한국수문학회지, 한국수문학회, 제24권, 제4호, pp. 73-83.
  14. 이종태, 윤세의, 이재준, 윤용남(1993) 유수지 설계를 위한 계획 강우의 임계지속기간 -서울지역을 중심으로-. 한국수문학회지, 한국수문학회, 제26권, 제1호, pp. 115-124.
  15. 이종형, 연기석(2008) XP-SWMM 모형을 적용한 도시지역의 침수해석. 한국방재학회 논문집, 한국방재학회, 제8권, 제5호, pp. 155-161.
  16. 이창희, 한건연, 최규현(2006a) SWMM을 연계한 DEM기반의 도시침수해석 모형. 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제39권, 제5호, pp. 441-452.
  17. 이창희, 한건연, 노준우(2006b) Dual-Drainage 개념에 의한 도시 침수해석모형의 개발. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권, 제4B호, pp. 379-387.
  18. 이창희, 한건연, 김지성(2006c) GIS를 이용한 도시지역 침수해석. 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제9권, 제2호, pp.115-125.
  19. 장복진, 여운광(2002) 현장자료를 이용한 침투집수정의 유출저감효과에 관한 연구. 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제35권, 제5호, pp. 611-618.
  20. 최계운, 이호선, 이소영(2007) MOUSE 및 MIKE21 통합모델을 이용한 도시유역의 침수분석. 한국방재학회 논문집, 한국방재학회, 제7권, 제4호, pp. 75-83.
  21. 최계운, 최종영, 김석봉(2004) 우수유출수의 도시하천 유지유량 활용을 위한 지하저류시스템 개발. 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제37권, 제2호, pp. 163-172.
  22. 최계운, 최종영, 이진원(2009) 지하 빗물저류시설의 설치에 따른 유출 저감 효과 분석. 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제36권, 제3호, pp. 455-464.
  23. Hromadka, II, T.V. and Lai, C. (1985) Solving the two-dimensional diffusion flow model. Proc. Spec. Conf., sponsed by the Hydro. Div. of ASCE, Lake Buena Vista, Fla.
  24. Hsu, M.H., Chen, S.H., and Chang, T.J. (2000) Inundation simulation for urban drainage basin with storm sewer system. J. of Hydrology, Vol. 234, pp. 21-37. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(00)00237-7
  25. Lewis, A.R. (2009). Storm Water Management Model. User's Manual Ver. 5(Revised), U.S. EPA.
  26. Schmitt, T.G., Thomas, M., and Ettrich, N. (2004) Analysis and modeling of flooding in urban drainage systems. J. of Hydrology, Vol. 299, pp. 300-311. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(04)00374-9