해수면 상승을 고려한 도시 내수침수 위험도 평가

국문 초록 (Abstract)

우수관거는 강우 발생 시 우수를 원활히 배제하여 도심지에서의 침수 발생을 방지하는 것을 주된 목적으로 한다. 하지만 기후변화에 따른 평균 해수면의 상승이 방류토구를 잠식시킬 경우 우수관거의 제 기능을 발휘하지 못하게 한다. 또한 해수면의 상승은 그 영향 범위 내의 하천 수위의 상승으로 이어지며, 이는 해안 및 하천으로 방류되는 토구의 잠식에 따른 내수침수 발생 가능성을 증대시키는 원인이 된다. 따라서 해수면 상승을 고려한 해안 방류 도시의 내수침수 피해 저감 및 홍수방어 대책 수립이 필요하다. 이러한 이유로 해수면 상승 영향에 의해 가중되는 내수침수 발생 위험을 사전에 인지하고, 이에 따른 도시침수 예측을 위한 새로운 경계조건의 구성이 필요하다.
본 연구에서는 우수관망 신뢰도 이론을 바탕으로 EPA-SWMM 강우-유출 모델을 이용하여 지속시간· Case ·강우량 별 우수관거 시스템의 성능을 평가하였다. 기존의 신뢰도 인자인 월류량 발생 비율과 월류 지점 발생 개수의 인자에서 월류 발생 시간 인자를 추가하여 신뢰도를 산출하였다. 산출된 지역 별 신뢰도를 바탕으로 해수면 상승에 따른 Flood Nomograph와 방재성능목표 조정 강우량을 산정하였다.
본 연구에서는 해안지역의 지역적 특성과 기후변화 시나리오를 고려한 Flood Nomograph 및 방재성능목표 조정 강우량을 선정하였다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 해수면 상승으로 인한 해안에 위치하고 있는 중·소 도시들에 대한 홍수 예·경보 자료로써 사용이 가능하다. 또한 기후변화를 고려하여 연안 도시들에 대한 내수침수 위험도 평가 및 방재성능목표 개선의 필요성을 제시하는 자료로 활용될 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 표 목 차 ⅰ
• 그림목차 ⅲ
• 기호설명 ⅴ
• 국문요약 ⅵ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구배경 및 목적 1
• 2. 연구동향 2
• 3. 연구방법 및 논문의 구성 3
• Ⅱ. 배경 이론 5
• 1. 기후변화 시나리오 5
• 2. 우수관망 신뢰도 이론 7
• (1) 거리척도방법(DMM) 7
• (2) 우수관망 신뢰도 8
• 3. EPA-SWMM 9
• Ⅲ. 연구방법 및 분석 조건 10
• 1. 강우 및 강우지속시간 조건 10
• 2. 대상 지역 10
• 3. 연구 시나리오 설정 13
• 4. 개선된 우수관망 신뢰도 함수 15
• Ⅳ. 적용 및 결과 16
• 1. 지역 별 Case 1에 따른 침수 분석 결과 16
• 2. 지역 별 Case 2에 따른 침수 분석 결과 21
• 3. 지역 별 Case 3에 따른 침수 분석 결과 26
• 4. 지역 별 Case 4에 따른 침수 분석 결과 31
• Ⅴ. 해수면 상승을 고려한 방재성능목표 강우량 36
• 1. 방재성능목표 강우량 36
• 2. 방재성능목표 조정안 방법론 36
• 3. 지역 별 방재성능목표 강우량 조정안 38
• Ⅵ. 해수면 상승을 고려한 Flood Nomograph 46
• 1. Flood Nomograph 개념 46
• 2. Flood Nomograph 산출 방법론 47
• 3. 지역 별 Flood Nomograph 산출 결과 49
• Ⅶ. 결론 및 고찰 61
• 참 고 문 헌 63
• ABSTRACT 65
• 부 록 67