초록 ▼

1) 물순환 해석관련 자료 분석
물순환 해석은 유역의 지표수 및 지하수의 이동현상을 수식이나 수치로 표현한 것이며, 강우 등의 입력에 대하여 유역이 어떻게 반응하는지를 모의하게 된다. 물순환 해석에 필요한 자료는 강수, 온도 등과 같은 기상자료, 유역의 수자원 분포, 정수 및 하수처리장 현황 및 용수이용 현황, 중수도 및 하수처리수 재이용현황, 빗물이용 현황, 물순환계 수문분석의 모의에 중요한 불투수면적 산정에 필요한 토지이용, 향후 도시개발 계획 등의 자료가 필요하다.
① 강수량 및 수자원 분포
안산시의 기상자료로

1) 물순환 해석관련 자료 분석
물순환 해석은 유역의 지표수 및 지하수의 이동현상을 수식이나 수치로 표현한 것이며, 강우 등의 입력에 대하여 유역이 어떻게 반응하는지를 모의하게 된다. 물순환 해석에 필요한 자료는 강수, 온도 등과 같은 기상자료, 유역의 수자원 분포, 정수 및 하수처리장 현황 및 용수이용 현황, 중수도 및 하수처리수 재이용현황, 빗물이용 현황, 물순환계 수문분석의 모의에 중요한 불투수면적 산정에 필요한 토지이용, 향후 도시개발 계획 등의 자료가 필요하다.
① 강수량 및 수자원 분포
안산시의 기상자료로부터 년간 기온 및 강수량 분포, 연평균 강수량을 조사하고, 안산시(안산천, 화정천, 신길천) 하천정비 기본계획, 시화호 중권역 물환경 계획 보고서 등을 참고하여 수자원 총량과 유출량, 손실량 등을 조사한다.
② 인구 및 토지이용 현황
안산시 통계연보, 환경부의 환경지리정보 시스템을 이용하여 과거 및 현재의 인구 및 토지이용 현황을 경시적으로 분석하여 도시화 정도를 파악한다.
③ 정수 및 하수처리장 현황 및 용수이용 현황
안산시의 정수처리장 및 하수처리장의 처리현황을 조사하고, 생활용수, 공업용수, 농업용수 등 용수 이용량의 경시적 변화를 안산시 통계연보, 안산시 상하수도 기본계획 자료 등을 통해 조사한다.
④ 중수도 및 하수재이용, 빗물이용 현황
안산시 상하수도 기본계획 보고서, 환경통계연감(환경부) 자료를 통해 중수도 및 하수처리수 재이용 현황, 빗물이용 현황 및 장래 계획을 조사한다. 또한, 화정천 생태하천 계획과 빗물이용 시범시설에 대한 검토도 진행할 계획이다.
⑤ 향후 도시개발 계획
최근 발표된 ‘2020 안산도시기본계획 보고서를 참고로 향후의 인구 및 토지이용계획, 도시개발 계획 등을 조사한다.
2) 물순환 회복방안 검토
물순환 회복을 위한 방안으로 분산식 빗물관리 시스템, 하수처리수 재이용 등이 있으며, 건전한 물순환 회복을 위한 이들 방안의 국내외 사례를 조사와 비용 및 효과 분석을 통해 안산시에 적용 가능성을 검토하였다.
① 분산식 빗물관리 시스템
분산식 빗물관리(Decentralized rainwater management)는 지역 내에서 발생하는 유출수를 빗물이용 및 침투․저류시설 등을 이용하여 현지에서 처리하는 관리방식이다. 분산식 빗물관리의 주요목적은 자연적인 물순환 체계를 도모하는 것이다. 따라서 유출지점에서 최대한 자연적인 증발산 침투, 저류가 일어날 수 있도록 계획하는 것을 원칙으로 한다. 자연적으로 가능하지 못할 경우에는 인위적으로 이용 저류시킴으로서 시간이 지남에 따라 자연계로 순환시키는 방법을 이용한다. 결과적으로 빗물의 침투, 증발량을 늘임으로서 유출률을 줄인다는 개념이며, 투수포장면의 증대, 옥상녹화, 지표상의 침투, 저류연못 등 다양한 방법론을 제시하고 비용편익 분석을 하였다.
② 하수처리수 재이용 시스템
하수처리수 재이용은 처리된 하수를 적정한 처리를 통해 하천유지용수, 농업용수, 공업용수 등으로 재이용하는 것을 말한다. 재이용 방식은 하수처리수를 하천과 같은 공공수역으로 방류하여 하천유지수량 및 지하수량의 확보를 목표로 하는 간접 하수처리수 재이용 방식과 처리수를 방류하지 않고 공업용수 등에 반복적으로 재사용하는 직접 하수처리수 재이용 방식으로 나뉘어 진다. 현재 안산시에서는 안산하수처리장의 처리수(10만톤/일)을 공업용수로 재이용하는것을 계획 중에 있으며, 재이용에 따른 비용편익 분석을 검토한다.
3) 물순환 해석
현재 상태의 물이용 수지를 각종 자료 및 해석모형을 통해 자연계 및 인공계의 물순환 시스템을 평가한다. 또한, 장래 도시개발 계획(’2020 안산도시개발기본계획) 자료를 검토하여 도시개발 계획에 따른 물순환 및 이용 수지를 해석을 통해 물순환 시스템의 문제점을 파악하고 문제점을 개선하기 위한 분산식 빗물관리 시스템, 하수처리수 재이용 시스템등 물순환 회복방안을 적용할 경우 개선 효과에 대해 검토한다.
4) 물순환 시스템 구축 방향 제시
국내․외의 물순환 시스템 구축사례 조사와 물순환 관련 제도 및 법령을 검토하고 물순환 시스템 해석 결과로부터 도출된 물순환 시스템의 문제점 및 회복방안을 검토하여 안산시에 적합한 물순환 시스템 구축을 위한 기본방향을 제시한다. 또한, 도시지역의 물순환 시스템을 평가할 수 있는 지표를 개발하여 타 자치단체에서도 활용할 수 있는 방안을 검토한다.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 결과활용방안 ... 2
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 11
• 표 목차 ... 15
• 그림목차 ... 17
• 1. 서 론 ... 19
• 1.1. 연구의 필요성 ... 19
• 1.2. 연구 목표 및 내용 ... 19
• 1.2.1. 연구의 최종 목표 ... 19
• 1.2.2. 연차별 연구개발목표 및 내용 ... 19
• 1.3. 연구내용 및 방법 ... 21
• 1.3.1. 물순환 해석관련 자료 분석 ... 21
• 1.3.2. 물순환 회복방안 검토 ... 21
• 1.3.3. 물순환 해석 ... 22
• 1.3.4. 물순환 시스템 구축 방향 제시 ... 22
• 2. 물순환 시스템 개요 ... 23
• 2.1. 물순환 시스템 ... 23
• 2.1.1. 물순환 시스템 ... 23
• 2.1.2. 도시화가 물순환 시스템에 미치는 영향 ... 25
• 2.2. 물순환 시스템의 해석 ... 28
• 2.2.1. 물순환 시스템 해석의 필요성 ... 28
• 2.2.2. 물순환 시스템 해석기법 ... 29
• 2.2.3. 물순환 해석 모형 ... 31
• 2.2.4. 물순환 시스템 개선을 위한 과정 ... 34
• 2.3. 물순환 시스템 회복방안 ... 37
• 2.3.1. 자연적인 방법 ... 37
• 2.3.2. 인공적인 방법 ... 38
• 2.4. 분산식 빗물관리 ... 40
• 2.4.1. 분산식 빗물관리와 중앙집중식 빗물관리의 개념 ... 40
• 2.4.2. 분산식 빗물관리의 접근방법 ... 41
• 2.4.3. 분산식 빗물관리 관련 연구 ... 42
• 2.4.4. 분산식 빗물관리계획의 주요내용 ... 44
• 2.4.5. 국내·외 빗물 이용시설 평가 및 분석 ... 45
• 3. 물순환 시스템 적용사례 연구 ... 51
• 3.1. 국외사례 ... 51
• 3.1.1. 독일의 사례 ... 51
• 3.1.2. 일본의 사례 ... 55
• 3.2. 국내사례 ... 57
• 3.2.1. 서울의 사례 ... 57
• 3.3. 시사점 ... 60
• 4. 물순환 관련법률 검토 ... 61
• 4.1. 물의순환이용촉진에관한법률 ... 61
• 4.2. 빗물관리 관련법률 ... 64
• 4.2.1. 수도법 ... 66
• 4.2.2. 도시환경 및 주거환경정비법 ... 69
• 4.2.3. 자연재해대책법 ... 69
• 4.3. 지방자치단체 관련 조례 ... 72
• 5. 안산시 물순환 현황 및 과제 ... 77
• 5.1. 안산시 현황 ... 77
• 5.1.1. 지역의 개황 ... 77
• 5.1.2. 인구 현황 ... 78
• 5.1.3. 토지이용 현황 ... 79
• 5.1.4. 기상 현황 ... 80
• 5.1.5. 하천 및 호소현황 ... 82
• 5.1.6. 정수장 및 환경기초시설 현황 ... 84
• 5.2. 물순환 및 이용현황 ... 86
• 5.2.1. 수자원 현황 ... 86
• 5.2.2. 물이용 현황 ... 87
• 5.2.3. 수원현황 ... 90
• 5.2.4. 지하수 이용 현황 ... 91
• 5.3. 평상시의 물 흐름 현황 ... 92
• 5.3.1. 하천의 평상시 유량 ... 92
• 5.3.2. 하천 정비 현황 ... 92
• 5.4. 수질 현황 ... 93
• 5.4.1. 하천의 수질 ... 93
• 5.4.2. 해역의 수질 ... 93
• 5.5. 안산시의 물순환 및 이용 수지 ... 95
• 5.6. 미래의 안산시 물순환 및 이용 수지 ... 96
• 5.7. 안산시 물순환 이용 과제 ... 97
• 6. 물순환 회복 방안별 비용편익 분석 ... 99
• 6.1. 분산식 빗물이용 시스템 ... 99
• 6.1.1. 개요 ... 99
• 6.1.2. 비용분석 ... 100
• 6.1.3. 편익 분석 ... 100
• 6.1.4. 비용편익 분석결과 ... 101
• 6.2. 하수처리수 재이용 ... 103
• 6.2.1. 개요 ... 103
• 6.2.2. 비용 분석 ... 105
• 6.2.3. 편익 분석 ... 107
• 6.2.4. 비용편익 분석 ... 107
• 7. 물순환 이용 관련 평가지표 ... 111
• 7.1. 개 요 ... 111
• 7.2. 지표의 정의 ... 112
• 7.2.1. 지표의 개념 ... 112
• 7.2.2. 지표의 요건 ... 113
• 7.2.3. 지표의 선정기준 ... 113
• 7.2.4. 지표의 산정방법 ... 116
• 7.2.5. 지표의 구성체계 ... 116
• 7.3. 물순환 이용 관련 지표 ... 119
• 7.3.1. 물스트레스 지수 ... 119
• 7.3.2. 물 빈곤 지수(Water Poverty Index,WPI) ... 119
• 7.4. 물 순환 및 이용 특성 평가지표 개발 ... 123
• 8. 안산시 물순환 시스템 구축방안 ... 125
• 8.1. 기본 이념 ... 125
• 8.2. 기본 목표 및 수행방향 ... 127
• 8.3. 시책의 기본방침 ... 130
• 8.3.1. 물의 이용 ... 130
• 8.3.2. 평상시 물의 흐름 ... 131
• 8.3.3. 수변의 윤택함 ... 133
• 8.3.4. 깨끗한 물 ... 135
• 8.3.5. 물이 지닌 에너지 활용 ... 136
• 8.3.6. 침수피해 방지 ... 140
• 8.3.7. 대규모 재해시 물 ... 140
• 8.4. 구체적 추진방법 ... 142
• 8.4.1. 물순환 추진에 관한 조례제정 ... 142
• 8.4.2. 분야별 계획수립 ... 142
• 8.4.3. 지표선정 및 시책의 종합평가 ... 142
• 8.4.4. 시민 사업자의 참가와 협력 ... 143
• 참고문헌 ... 145