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문제 정의
- 따라서 금번 강우로 인하여 발생된 강남지역별 도심 내수 침수피해현황과 하수관거의 통수능력과 연관하여 침수발생원인을 진단해보고 향후 해결방향을 고찰해보고자 한다.
제안 방법
- 강남일대는 주택, 상가 및 도로 침수 등의 피해를 입은 지역들이 산재해 있으나 우선적으로 언론매체의 보도자료 및 관할구청에서 지정해준 주요 피해지역에 대한 현장조사 및 주민탐문조사를 수행하여 피해현황 및 원인을 분석하였다. 강남일대 주요 홍수피해 지역으로 강남역 일대, 테헤란로, 대치역 사거리, 방배역 및 내방역 일대, 사당역 일대 및 신대방역과 신림동 일대에 대한 현장조사를 수행하였다.
- 강남일대는 주택, 상가 및 도로 침수 등의 피해를 입은 지역들이 산재해 있으나 우선적으로 언론매체의 보도자료 및 관할구청에서 지정해준 주요 피해지역에 대한 현장조사 및 주민탐문조사를 수행하여 피해현황 및 원인을 분석하였다. 강남일대 주요 홍수피해 지역으로 강남역 일대, 테헤란로, 대치역 사거리, 방배역 및 내방역 일대, 사당역 일대 및 신대방역과 신림동 일대에 대한 현장조사를 수행하였다.
- 금번 집중호우 시 지표면 유출수 뿐만 아니라 관거의 설계용량을 초과하여 배제되지 못한 유출수 등이 피해지역으로 유입되면서 침수피해가 발생하였다. 또한 복개하천인 사당천의 수위상승으로 인한 배수효과로 하수가 역류함으로써 침수피해를 가중시켰다. 이 지역은 방재대책으로 빗물펌프장이나 유수지를 추가로 건립할 필요성이 제기된 바 있으며 현재 사당역 ~ 이수역 구간의 사당천 단면확대, 남현동 빗물저류조 및 강남순환고속화도로 사당 IC 빗물저류조 구축사업에 대한 기본 및 실시설계 발주가 진행된 상태이다.
- 방배역 및 내방역 일대는 도로, 주변상가 및 저지대 주택 침수피해가 발생하였으며, 설계기준을 초과하는 강우 발생에 의한 하수관거 용량부족 뿐만 아니라 금번 집중호우 시 우면산의 토사가 유입되어 하수관거의 통수능력을 심각하게 마비시켜 내수침수를 가중시켰다. 또한 주위에 고지대가 많아 노면수 및 계곡수가 빗물받이로 유입되지 않고 피해지역으로 집중되면서 침수 피해가 발생한 것으로 조사되었다(그림 7).
- 현지탐문결과 설계빈도를 초과하는 강우로 인한 하수관거 통수능력 부족뿐만 아니라 관악구 도림천이 범람하여 신림/신대방역 일대의 침수피해를 가중한 것으로 판단되었다. 신대방역 사거리에 발생한 도림천의 수위상승의 영향으로 하수관 맨홀의 하수 역류 및 하수관 불량지역으로 추정되는 곳에서 수압을 이기지 못해 상부도로가 휘어져 올라온 일련의 사태가 발생하여 도로통제가 이루어졌다(그림 8).
- 따라서 하수관의 통수능력을 초과하는 집중강우가 내리거나 노면배수가 불량하게 되면 정상적으로 하수관 경로에 따라 우수가 배제될 수 없으며 주변의 둘러싼 고지대에서 노면을 따라 빗물이 모여들어오게 됨으로서 더욱 피해가 가중될 수 있는 구조이다. 집중호우 시 도로 경사면에 설치된 빗물받이에 우수유입이 어렵기 때문에 피해지역으로 유입된 다량의 노면수로 인한 하수관거의 통수능력 초과로 동수두선이 만관수위를 넘어 맨홀을 통해 하수가 역류하는 상태가 발생하여 침수피해를 가중시켰다. 특히 대치역 사거리 일대의 경우 대치역에서 대치 빗물펌프장으로 향하는 간선관거의 단면축소로 인해 우수 배제가 원활하지 못하며 심각한 곡관로로서 수두손실이 크기 때문에 하수관거의 통수 능력을 방해한다는 문제점을 가지고 있다.
성능/효과
- 기상청 보고자료에 의하면 북태평양고기압의 가장 자리를 따라 강한 남서풍을 타고 유입된 따뜻하고 습한 공기가 대기 중 · 하층에 위치한 건조한 공기에 부딪치면서 대기불안정이 강화되었고, 우리나라 북동쪽 사할린 부근에 저지고기압으로 인해 기압계의 흐름이 정체되어, 7월 26일~27일에 서울특별시 지역에 집중호우가 발생하였다. 강남일대의 기상청 AWS의 강우자료를 이용하여 분석한 결과 이 기간에 내린 총 강우량은 서초구의 374.5mm부터 동작구의 507.5mm로 지역별로 차이를 보이고 있으며 특히 동작구와 관악구의 경우 시간당 최대 112,5mm, 110mm의 비가 내린 것으로 조사되었다. 그림 1 ~그림 4는 강남일대의 우량주상도와 누가우량곡선을 나타낸 것이며 표 1은 강남일대의 지속기간별 강우량과 확률빈도를 분석한 결과를 나타내었다.
- 특히 산사태가 발생한 서초구의 경우 다른 지역에 비해 피해가 컸던 것으로 나타났다. 또한, 강남일대의 경우 강남역 사거리, 사당역 사거리, 방배역 및 신대방역 일대 등에서 도로침수가 발생하여 도시기능을 순식간에 마비시킬 정도의 큰 피해가 속출한 것으로 나타났다.
- 서초구는 3시간 이상 강우지속기간의 경우 30년 빈도를 초과하는 것으로 분석되었으며 단기간에 집중호우가 발생한 동작구와 관악구의 경우 1시간 강우량이 80년 빈도에 해당하며, 2시간 이상 지속기간의 강우량은 200년 빈도 확률강우량을 상회하는 것으로 분석되었다. 분석 결과 금번에 발생한 집중호우에 대처하기에는 서울특별시 관거 및 빗물펌프장 등의 시설용량으로는 어려웠다고 말할 수 있다.
- 강남구의 경우 1시간 지속강우는 71mm로 10년 빈도로 산정되었으며, 30년 빈도를 상회하는 지속기간은 6~48시간으로 나타났고 이는 최근 계획된 설계빈도를 초과하는 강우로 분석되었다. 서초구는 3시간 이상 강우지속기간의 경우 30년 빈도를 초과하는 것으로 분석되었으며 단기간에 집중호우가 발생한 동작구와 관악구의 경우 1시간 강우량이 80년 빈도에 해당하며, 2시간 이상 지속기간의 강우량은 200년 빈도 확률강우량을 상회하는 것으로 분석되었다. 분석 결과 금번에 발생한 집중호우에 대처하기에는 서울특별시 관거 및 빗물펌프장 등의 시설용량으로는 어려웠다고 말할 수 있다.
- 금번 집중강우 시 신림동의 저지대는 승용차가 잠길 정도로 침수피해가 심각하였다. 현지탐문결과 설계빈도를 초과하는 강우로 인한 하수관거 통수능력 부족뿐만 아니라 관악구 도림천이 범람하여 신림/신대방역 일대의 침수피해를 가중한 것으로 판단되었다. 신대방역 사거리에 발생한 도림천의 수위상승의 영향으로 하수관 맨홀의 하수 역류 및 하수관 불량지역으로 추정되는 곳에서 수압을 이기지 못해 상부도로가 휘어져 올라온 일련의 사태가 발생하여 도로통제가 이루어졌다(그림 8).
후속연구
- 기상이변에 따른 국지성 집중호우에 효과적으로 대응하기 위해서는 구조적 대책과 함께 비구조적 대책을 고려한 종합적인 수해방지대책을 수립해야 하며 지역적 특성 및 예산 등을 종합적으로 고려한 대책의 우선순위를 결정하여 사업을 점차적으로 수행함으로써 향후 발생할 수 있는 집중호우에 의한 피해를 저감시켜야 할 것이다.
- 대심도 하수터널을 설치함으로써 보다 안전한 곳으로 우수를 우회시키는 방안도 검토해 볼만한 사항이다. 또한 침수피해 지역이 대부분 저지대로서 주변의 고지대로부터 다량의 노면수가 유입되어 피해가 발생하였다는 점을 감안한다면 빗물받이의 증설 및 개선을 통해 노면수의 직접적인 유입을 저감시키고 관거로 유입될 수 있도록 하는 것도 하나의 방안이라 할 수 있겠다. 지하상가 및 주택의 경우 우수유입으로 인한 침수방지를 위해 유입차단시설과 역류방지시설을 설치하고 간이펌프를 설치함으로써 침수피해를 저감시킬 수 있을 것이다.
- 비구조적 대책으로는 홍수예경보시스템을 구축하여 홍수에 대비할 수 있도록 사전에 집중호우로 인해 발생하는 홍수에 대한 정보를 제공함으로써 피해를 최소화할 수 있고 이에 대한 교육과 훈련을 통해 주민의식을 고취시켜야 할 것이다. 이 외에도 풍수해 보험 도입, 홍수위험지도 작성 및 비상대피계획 수립 등을 통해 수해를 방지해야 할 것으로 판단된다.
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