[논문]GIS를 고려한 온천천-회동저수지 연계를 통한 온천천 침수 저감 방안에 관한 연구

추연문; 최연웅; 추태호; 전근학; 전해성

doi:10.17663/jwr.2021.23.1.1

GIS를 고려한 온천천-회동저수지 연계를 통한 온천천 침수 저감 방안에 관한 연구
A Study on the Reduction of Flooding in Oncheon-Cheon through the Connection between Oncheon-Cheon and Hoedong-Reservoir Considering GIS 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.23 no.1, 2021년, pp.1 - 6

추연문 (부산대학교 생산기술연구소) , 최연웅 (부산대학교 사회환경시스템공학과) , 추태호 (부산대학교 사회환경시스템공학과) , 전근학 (부산대학교 사회환경시스템공학과) , 전해성 (부산대학교 생산기술연구소)

초록
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부산지역의 연평균 강우량은 지속적으로 증가하고 있으며 부산광역시 소재 온천천의 경우는 자주 상습침수가 발생하였다. 온천천의 지형적 특징으로 중·하류부는 비교적 평탄하며 도심지가 발달하였다. 따라서 이상호우 시 하천 범람이 잦고 침수피해가 크기 때문에 이상호우 시 온천천의 유량을 효과적으로 배제할 방법이 필요하다. 본 연구에서는 온천천의 홍수저감 대책으로 동쪽에 위치한 회동저수지로 지하수로를 구축하였으며 EPA-SWMM으로 모의 분석하였다. 유역구성 시 필요한 정보들은 GIS를 활용하였다. 수영강 중류부에 회동저수지가 있으며 댐이 설치되어있다. 지하수로를 구축하여 온천천의 침수저감률을 분석하였으며 지하수로를 통한 온천천의 유량이 회동저수지로 넘어갔을 시 수영강에 미치는 영향도 분석하였다. 본 연구에서 설정한 침수위험지점에 대한 침수저감률은 지하수로를 설치하였을 때 평균적으로 24.64%가 저감되는 것으로 분석 되었으며 수영강으로 유량 배제 시 수영강에는 평균적으로 1% 유입량이 늘어났기 때문에 밀집한 도심지의 경우에 시민의 생명과 재산을 상당히 보호할 수 있을 것으로 판단되고 본 연구에서 제안하는 지하수로의 효용성이 있다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The average annual rainfall in Busan to increase, and in case of Oncheon-Chen in Busan, frequent flooding occurred frequently. The middle and lower reaches of the Oncheon-Chen are relatively flat and urban areas are developed. Therefore, due to the frequent flooding of rivers and the large flood damage, a method of effectively eliminating the flow rate of Oncheon-Chen in the event of heavy rain is needed. In this study, underground waterway was established in the east of Hoedong-Reservoir as a measure to reduce floods in hot springs and simulated with EPA-SWMM. The information needed to construct the basin was utilized by GIS. In middle part of the Suyeong-Gang, there is a Hoedong-Reservoir and a dam is installed and has better conditions than the Nakdong-Gang. It also analyzed the effect of the Oncheon-Chen flow through the underground waterway on the Suyeong-Gang when it was transferred to the Hoedong-Reservoir. It was analyzed that the flood reduction rate at the flood risk points set up in this study was reduced by 24.64% on average when the underground waterway was installed, and the inflow of the water into the Suyeong-Gang increased by 1% on average when the flow rate was excluded by the Suyeong-Gang.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. Study Area (Some Sections)
그림 Fig. 2. Study Area (Some Sections)
그림 Fig. 3. Longitudinal Section of Study Area (Some Sections)
그림 Fig. 4. Route map of Underground Waterway
그림 Fig. 5. Longitudinal Section of Waterway
표 Table 1. probable pr-ecipitation to Duration-Recurrence Interval in Busan
그림 Fig. 6. Huff Time Distribution(Busan)
그림 Fig. 7. Graph of the Flooding Through a Underground Waterway
표 Table 2. Results of Flood Reduction Rate to Duration-Recurrence Interval
그림 Fig. 7. Graph of the Flooding Through a Underground Waterway (continue)
표 Table 3. Inflow Rate of Suyeong-Gang to Duration-Recurrence Interval

AI 본문요약
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문제 정의

현재 하천 기본계획 상에 적용되는 HEC-RAS 등은 하천 자체에 대해서만 모의가 이루어지는데 SWMMe 하천뿐만 아니라 유역의 불투수면적 등 유역에 대해서만 21가지의 상세한 입력이 가능하며, 침수량 분석을 통해 어느 규모까지 침수 피해가 일어날지 예측할 수 있는 장점이 있다. 따라서 본연구에서는 유역구성의 제한이 없고 무료 소프트웨어라 범용성이 좋은 EPA-SWMM으로 유역도 작성 및 침수 분석을 하였다.
본 연구에서는 이상호우 시 상습적으로 침수피해가 일어나는 온천천 도심지 유역에 대해 홍수저감 방안을 제시하고자 EPA-SWMM으로 온천천-회동저수지 간 지하수로를 구현하여 모의 분석하였다.

제안 방법

온천천 상류부 시작점부터 지하수로 연결 지점 및 지하수로 연결 지점 하류의 침수위험지점까지 모두 EPA-SWMM으로 유역을 구성하였으며, 중요성과 활용도가 높아지고 있는 GIS를 활용하여 유역을 구성하였다. 강우사상에 대해서는 12개의 다양한 확률강우량을 Huff 3분위로 시간분포하여 적용하였으며 지하수로를 통한 온천천의 유량이 회동저수지로 넘어갔을시 수영강에 미치는 영향도 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 온천천 중류부에 수영강 회동저수지로 지하수로 연결 상황을 EPA-SWMM으로 시뮬레이션하여 홍수 피해 저감을 분석하였다. 온천천 상류부 시작점부터 지하수로 연결 지점 및 지하수로 연결 지점 하류의 침수위험지점까지 모두 EPA-SWMM으로 유역을 구성하였으며, 중요성과 활용도가 높아지고 있는 GIS를 활용하여 유역을 구성하였다.
3 지점까지 EPA-SWMM으로 온천천유역을 구성하였다. 또한 수영강에 미치는 영향도 파악하기 위하여 수영강 시작점부터 회동저수지 하류점 까지 유역을 구성하였다.
본 연구에서는 온천천의 홍수저감 대책으로 동쪽에 위치한 회동저수지로 지하수로를 구축하여 유량을 배제하였다. 수영강 중류부는 회동저수지가 있으며 자연월류형댐이 설치되어있다.
본 연구에서의 강우사상은 확률강우량을 사용하였으며 지속시간 60분~180분, 재현연도 30년, 50년, 100년, 200 년 빈도를 적용하여 총 12개의 다양한 강우조건에서 모의하였다.
홍수 피해 저감을 분석하였다. 온천천 상류부 시작점부터 지하수로 연결 지점 및 지하수로 연결 지점 하류의 침수위험지점까지 모두 EPA-SWMM으로 유역을 구성하였으며, 중요성과 활용도가 높아지고 있는 GIS를 활용하여 유역을 구성하였다. 강우사상에 대해서는 12개의 다양한 확률강우량을 Huff 3분위로 시간분포하여 적용하였으며 지하수로를 통한 온천천의 유량이 회동저수지로 넘어갔을시 수영강에 미치는 영향도 분석하였다.
확률강우량은 2011년 국토교통부에서 발간한 ‘확률강우량도 개선 및 보완 연구’의 부산지역 확률강우량을 해당 국토부 연구에서 실무적 안전측으로 제시하고 있는 Huff 제3 분위로 시간분포를 하여 적용하였으며 Table 1은 본 연구의 입력자료로 활용된 확률강우량이며 Fig. 6은 부산지역 Huff 분위별 50% 누가우량곡선이다.

대상 데이터

EPA-SWMM 상에서 유역도를 작성하기 위해서는 유역의 지형학적인 요소들의 정확한 입력이 필히 요구되기 때문에 유역정보 입력에 GIS를 활용하여 유역을 구성하였고 Fig. 1은 본 연구에서 구성한 온천천과 수영강의 상류 유역 영역이다.
본 연구에서는 온천천 시작점에서 부산도시철도 1호선 두실역 근방의 Stn.3 지점까지 EPA-SWMM으로 온천천유역을 구성하였다. 또한 수영강에 미치는 영향도 파악하기 위하여 수영강 시작점부터 회동저수지 하류점 까지 유역을 구성하였다.
온천천 유역의 Stn.3 지점에서 100m 상류에 본 연구에서 선정한 침수위험지점인 Stn.2가 있다. Fig.

성능/효과

또한 온천천의 유량을 회동저수지로 배제하였을 시 수영강에는 유입량이 평균적으로 1% 증가하였는데 이것은 본연구에서 구축한 지하수로가 규모가 비교적 작은 온천천에 대해서는 침수저감률의 효용성이 있으나 이것이 회동저수지와 수영강으로 넘어갔을 때는 영향이 크지 않은 것으로 판단되기 때문에 본 연구에서 제안하는 지하수로의 효용성이 있다고 사료된다.
지속시간 60분~180분, 재현기간 30년, 100년, 200년, 200년 빈도 총 12개의 부산지역 확률강우량으로 모의 시본 연구에서 설정한 침수위험지점에 대한 침수저감률은 평균적으로 24.64%가 저감되는 것으로 분석 되었으며 이것은 밀집한 도심지의 경우에 시민의 생명과 재산을 상당히 보호할 수 있을 것으로 판단된다.
지하수로를 통한 온천천의 유량이 회동저수지로 이동하였을 때 수영강에 미치는 영향 분석으로는 대표적으로 두 가지 경우에 대해 분석하였으며(Table 3), 지속시간 60분 재현 기간 200년 빈도의 경우와 지속시간 180분에 재현 기간 200년빈도의 경우에 수영강에는 각각 1.2%, 0.7% 유입량이 증가하였다. 이는 온천천에 비해 수영강은 규모가 큰 하천이며 유역면적도 약 4배에 달하고 수영강으로 바로 방류하는 것이 아닌 회동저수지로 방류를 하기 때문에 일시 저류 후 댐을 통해 월류하기 때문으로 판단된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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