[논문]도시하천의 제방붕괴조건에 따른 홍수범람 특성 - 중랑천 시험유역을 중심으로 -

허성철; 김정회; 한건연; 이종태

문제 정의

이 연구에서는 중랑천 유역의 100년, 200년, PMF의 빈도별 강우에 따른 홍수량을 산정하고 중랑천 유역의 노원마을 지구, 상계 6동지구, 공릉지구 등에서 가상시나리오에 따른 제방붕괴로 인한 홍수범람 및 제내지의 침수 해석을 실시함으로써 도시하천 연안지역의 비상 홍수대피계획(EAP)의 수립을 위한 기초 해석기법개발에 기여코져 하였다.

가설 설정

즉, 홍수규모는 100년, 200년, PMF, 붕괴규모는 붕괴지속시간과 붕괴폭에 따라 각각 10분, 30분, 60분과 10m, 20m, 30m, 붕괴위치는 중상류, 중류, 중하류부 등으로 가정하였다. 각 CASE별 조건은 표 1과 같다.

제안 방법

먼저 가상의 제방붕괴 위치는 '98년 집중호우시 제방붕괴 및 범람에 의해 침수된 지역인 노원마을을 포함하여 상계6동, 공릉동(그림 2) 등의 지역으로서 중랑천의 중상류, 중류, 중하류지역에 위치하고 있다. 가상붕괴 지역의 침수면적과 내용적에 관한 수위-면적-체적 곡선을 작성하였다.
또한, 당현천, 우이천 등의 지 천으로 부터 의 측방향 유입 량을 각각 산정 하였다. 한편, 하류단(중랑천 하구) 경 계조 건으로서는 중랑천 하구의 하천정비 기본계획(2000)상의 빈도별 기점 홍수위를 적용하였다.
본 연구에서는 중랑천의 제방붕괴에 따른 범람해석을 강우규모, 제방붕괴의 시간, 폭 및 위치에 따라 제내지의 홍수범람 해석을 실시하였다. 이상의 결과를 정리하면 다음과 같다.
홍수규모(100년, 200년, PMP 등)에 따른 범람모의를 노원마을 지역에서 제방 붕괴시간 30분, 붕괴폭 20m 의 조건(CASE A1~A3)에서 실시하고 그 영향을 분석하였다. 먼저 붕괴 지점에서의 일반적 홍수특성을 살펴보면, 제방붕괴 시점에서 급격한 월류량으로 인하여 중랑천의 홍수위는 일시적으로 하강하다가 제내외의 수위와 같아지면 하천에서 제내지로의 월류가 중지됨으로써 붕괴로 인한 하천 수위 하강 영향은 소멸되었다.

대상 데이터

가상 제방붕괴의 시나리오는 홍수규모, 붕괴조건 및 붕괴위치에 따라 12개의 CASE들을 설정하였다. 즉, 홍수규모는 100년, 200년, PMF, 붕괴규모는 붕괴지속시간과 붕괴폭에 따라 각각 10분, 30분, 60분과 10m, 20m, 30m, 붕괴위치는 중상류, 중류, 중하류부 등으로 가정하였다.
각 CASE별 조건은 표 1과 같다. 먼저 가상의 제방붕괴 위치는 '98년 집중호우시 제방붕괴 및 범람에 의해 침수된 지역인 노원마을을 포함하여 상계6동, 공릉동(그림 2) 등의 지역으로서 중랑천의 중상류, 중류, 중하류지역에 위치하고 있다. 가상붕괴 지역의 침수면적과 내용적에 관한 수위-면적-체적 곡선을 작성하였다.

이론/모형

중랑천 중하류부에서의 홍수파 해석을 위한 상류 경계조건으로 상류유역(경기도 지역)의 홍수 규모에 따른 유입수문곡선을 유도하기 위하여 Clark 합성단위도법과 Muskingum 하도 추적방법을 사용하였다. 또한, 당현천, 우이천 등의 지 천으로 부터 의 측방향 유입 량을 각각 산정 하였다.
또한, 당현천, 우이천 등의 지 천으로 부터 의 측방향 유입 량을 각각 산정 하였다. 한편, 하류단(중랑천 하구) 경 계조 건으로서는 중랑천 하구의 하천정비 기본계획(2000)상의 빈도별 기점 홍수위를 적용하였다.

성능/효과

(1) 홍수규모에 따른 분석 결과 PMF의 경우에 가장 높은 외수위 가 발생하여 노원지역에서는 제내지 의 광범위한 지역이 제방붕괴로 침수되는 것으로 분석되었으며, 홍수규모별로 산정된 제내지의 최고 수위를 기준으로 높은 지역으로의 대피계획이 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.
(2) 제방붕괴 시간에 따라 첨두월류량 및 월류된 총 체적에서 약간의 차이를 보였으나 침수위, 월류 종료 시간 등에서는 큰 변화를 발견할 수 없었다.
(3) 제방붕괴 폭이 증가함에 따라 첨두 월류량 및 월류 총제적은 뚜렷이 증가함으로써 침수에 미치는 영향이 큼을 알 수 있었다.
(4) 제방붕괴 위치에 따른 분석결과 침수규모와 예상되는 피해양상에 큰 차이를 보였다. 즉, 하천에서 제내지로 월류되는 규모에 있어 노원마을의 경우에 가장 큰 피해가 예상되지만 침수되는 대부분의 지역이 농경지로 나타났다.
또한, 누가월류량은 제내지의 수위별 내용적에 따라 큰 차이를 보였다. 노원마을의 경우에는 약 266, 800 E로서 침수지역의 대부분이 농경지이고 거주지의 대부분 지역이 29 EL.m이상에 위치하고 있어 피해 위험도는 누가월류량이 105, 300 E인 공릉지구보다는 작은 것으로 판단되었다. 한편, 대부분 지역이 거주지인 상계, 공릉지역에서의 월류 총량은 노원마을보다 적지만, 큰 인명과 재산 피해가 발생될 것으로 예상된다.
붕괴 직후부터 노원지구는 약 1시간, 상계지구는 약 17분, 공릉지구는 약 35분에 최대 침수위에 각각 도달하였다. 또한, 누가월류량은 제내지의 수위별 내용적에 따라 큰 차이를 보였다. 노원마을의 경우에는 약 266, 800 E로서 침수지역의 대부분이 농경지이고 거주지의 대부분 지역이 29 EL.
조건(CASE A1~A3)에서 실시하고 그 영향을 분석하였다. 먼저 붕괴 지점에서의 일반적 홍수특성을 살펴보면, 제방붕괴 시점에서 급격한 월류량으로 인하여 중랑천의 홍수위는 일시적으로 하강하다가 제내외의 수위와 같아지면 하천에서 제내지로의 월류가 중지됨으로써 붕괴로 인한 하천 수위 하강 영향은 소멸되었다. 한편, 강우의 중단으로 하천의 수위가 하강하면서 제내지의 범람수는 하천으로 역방향 유입이 발생된다.
가장 상류부에 위치한 노원마을 지구 ①-1)에서 약 157 CMS의 첨두 월류가 발생하였으나 상계지구(D-2)에서는 약 63 CMS로 분석되었다. 붕괴 직후부터 노원지구는 약 1시간, 상계지구는 약 17분, 공릉지구는 약 35분에 최대 침수위에 각각 도달하였다. 또한, 누가월류량은 제내지의 수위별 내용적에 따라 큰 차이를 보였다.
9시간으로 가장 짧은 것으로 분석되었다(그림 6). 붕괴지점의 하천 홍수위는 붕괴가 없는 경우와 비교하여 C-3일 때 약 0.46 m로 가장 큰 외수위의 하강을 나타내었으며, 이로 인한 월류 총 체적이 가장 많은 것으로 분석되었다.
제방을 통하여 월류하게 된 결과이다. 붕괴폭의 크기에 따라 첨두월류량이 발생하는 시간 및 월류시작시간은 동일하였으나, 월류지속시간은 30 m의 경우에서 약 0.9시간으로 가장 짧은 것으로 분석되었다(그림 6). 붕괴지점의 하천 홍수위는 붕괴가 없는 경우와 비교하여 C-3일 때 약 0.
이는 홍수량 산정시 PMF의 임계지속시간이 12시간으로 다른 강우 규모에 비하여 외수위가 높고 홍수지속시간과 홍수위 상승시간이 긴 것에 기인한 것으로 판단된다. 즉, 홍수 규모가 가장 큰 PMF(A-3)에서의 월류지속시간이 대략 9시간으로 가장 길고 첨두월류량도 177 m7s로서 200년 빈도 (A-2)에 비하여 약 20 m7s 이상 크게 월류하고 있는 것으로 나타나 가장 큰 홍수피해를 발생시킬 것으로 예상된다.
m에 달하게 되므로 안전한 지역으로의 주민대피는 붕괴 위험의 감지시 사전 대피가 이루어져야 할 것이다. 홍수 규모에 따른 대피시간의 차이는 근소한 것으로 분석되었으나 최대 침수심에서는 약 2.4~4.3 m의 상당한 차이를 보였으며 주거지의 침수 지속 시간은 약 4~8시간으로 분석되었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

도시하천의 제방붕괴조건에 따른 홍수범람 특성 - 중랑천 시험유역을 중심으로 -
Characteristics of Flood Inundation according to the Condition of Levee Break in Urban Stream - Jungrang Experimental Basin - 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

도시하천의 제방붕괴조건에 따른 홍수범람 특성 - 중랑천 시험유역을 중심으로 - Characteristics of Flood Inundation according to the Condition of Levee Break in Urban Stream - Jungrang Experimental Basin - 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

도시하천의 제방붕괴조건에 따른 홍수범람 특성 - 중랑천 시험유역을 중심으로 -
Characteristics of Flood Inundation according to the Condition of Levee Break in Urban Stream - Jungrang Experimental Basin - 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper