DOI QR코드

DOI QR Code

The Study on the Development of Flood Prediction and Warning System at Ungaged Coastal Urban Area - On-Cheon Stream in Busan -

미계측 해안 도시 유역의 홍수예경보 시스템 구축 방법 검토 - 부산시 온천천 유역 대상 -

  • 신현석 (부산대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 박용운 (한국건설기술연구원 수자원연구부) ;
  • 홍일표 (한국건설기술연구원 수자원연구부)
  • Published : 2007.06.30

Abstract

In this study, the coastal urban flood prediction and warning system based on HEC-RAS and SWMM were investigated to evaluate a watershed of On-Cheon stream in Busan which has characteristics of costal area cased by flooding of coastal urban areas. The basis of this study is a selection of various geological data from the numerical map that is a watershed of On-Cheon stream and computation of hydrologic GIS data. Thiessen method was used for analyzing of rainfall on the On-Cheon stream and 6th regression equation, which is Huff's Type II was time-distribution of rainfall. To evaluate the deployment of flood prediction and warning system, risk depth was used on the 3 selected areas. To find the threshold runoff for hydraulic analysis of stream, HEC-RAS was used and flood depth and threshold runoff was considered with the effect of tidal water level. To estimate urban flash flood trigger rainfall, PCSWMM 2002 was introduced for hydrologic analysis. Consequently, not only were the criteria of coastal urban flood prediction and warning system decided on the watershed of On-Cheon stream, but also the deployment flow charts of flood prediction and warning system and operation system was evaluated. This study indicates the criteria of flood prediction and warning system on the coastal areas and modeling methods with application of ArcView GIS, HEC-RAS and SWMM on the basin. For the future, flood prediction and warning system should be considered and developed to various basin cases to reduce natural flood disasters in coastal urban area.

본 연구에서는 해안 도시 하천의 범람으로 인한 홍수 재해 발생시 예상될 수 있는 피해에 대해 적절한 홍수예경보 및 피난대책을 수립하고자 대표적인 해안 도시 하천의 특성을 가지는 부산시 온천천 유역을 대상으로 수치지도에서 각종 지형자료를 추출하였고 수문 GIS 자료를 구축하였다. 강우 분석은 강우의 공간적 특성을 대상유역인 온천천에 티센망을 이용하여 고려하였으며 강우의 시간적 분포는 Huff의 2분위, 6차 회귀다항식을 이용하여 분석하였다. 홍수예경보 발령 기준을 설정하기 위하여 선정 지점 세 곳을 선택하여 위험수심을 선정하였다. 그리고, 하천 수리 분석을 위한 한계유출량 산정을 위해 HEC-RAS 모형을 이용 조위의 영향을 고려하여 홍수위 및 한계유출량을 산정하였고 도시 돌발 홍수 기준우량 산정을 위해 PCSWMM 2002를 이용하여 수문 분석을 실시하였다. 그 결과 온천천 유역의 홍수예경보 시스템과 이에 따른 홍수예경보 발령흐름도, 운영체계가 결정되었고 홍수예경보 발령 기준이 설정되었다. 본 연구를 통해 SWMM, HEC-RAS, ArcView GIS 모형을 연계하여 대상유역과 하도에 적용 통합적인 모의 기법을 제시하였으며 해안 도시 하천에서의 홍수 재해 발생시 이에 대한 대비책을 마련하게되었다. 앞으로 더욱 심도있게 연구하여 주요 해안 도시 하천에 대한 홍수예경보 시스템 구축이 절실히 요구된다.

Keywords

References

  1. 건설교통부 (2000). 수자원 관리기법 개발연구조사 보고서, 1999년도: 제2권, 한국가능최대강수량 추정: 별책 제2권, 지역적 설계강우의 시간적 분포
  2. 건설교통부, 낙동강홍수통제소 (2002) 낙동강홍수예경보(낙동강.형산강.태화강), pp. 21-44
  3. 국립공원관리공단, 한서대학교 (2003). 자동우량경보시설 경보발령기준 설정에 관한 연구 -전국 국립공원 일원-, pp. 47-55
  4. 박용운 (2005). SWMM과 HEC-RAS 모형을 이용한 해안 도시 홍수예경보 시스템 구축. 석사학위논문, 부산대학교
  5. 부산광역시 (2004). 온천천 하천정비기본계획 보고서, pp. 21-70
  6. 신현석, 전성우, 서봉철 (2000). 'HEC-HMS/HEC-RAS를 이용한 수영강홍수영향 분석연구.' 한국수자원학회 학술발표회논문집, 한국수자원학회 pp. 281-287
  7. 심명필, 김경탁, 최윤석 (1998). 'GIS 기초자료에 따른 유출모의의 영향분석.' 한국수자원학회 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 684-689
  8. 이재혁 (2002). 소하천 부정류 홍수 해석 및 GIS 범람 모형 기법 연구. 석사학위논문, 부산대학교, pp. 12-25
  9. 한국건설기술연구원 (2001). 시험유역의 운영 및 수문 특성 조사.연구 -설계강우 지속기간 산정방법을 중심으로-, pp. 109-133
  10. 한국건설기술연구원 (1989). 지역별 설계강우의 시간적 분포
  11. 허창환, 지홍기, 이순탁 (1999). 'GIS를 이용한 산지소 유역의 홍수유출분석.' 대한토목학회 학술발표회논문집(III), 대한토목학회, pp. 369-372
  12. Cordery, I. and Pilgrim, D.H. (1987). Storm loss and design rairfall excess. Australian rainfall and runoff, A guide to flood estimation, Volume I, Chapter 6, The Institution of Engineers, Australia
  13. Eric Christopher Tate, M.S.E., Francisco Olivera., PhD and David R. Maidment. (1999). Floodplain Mapping Using HEC-RAS and ArcView GIS. Center for Research in Water Resources
  14. Estrela, T., and Quintas, L. (1994). Use of a GIS in the modeling of flows on floodplains. Proc. of Second International Conference on River Flood Hydraulics, March 22-25, 1994, York, England, pp. 177-183
  15. HEC (2002). HEC-RAS River Analysis System Hydraulic Reference Manual Version 31. US Army Corps of Engineers, pp 3-1-3-25
  16. Huff, F.A. (1967). 'Time distribution of rainfall in heavy storms.' Water Resources Research, Vol. 3, No.4, pp. 1007-1019 https://doi.org/10.1029/WR003i004p01007
  17. Keifer, C.J. and Chu, H.H. (1957). 'Synthetic storm pattern for drainage design' Journal of Hydraulics Division, ASCE, Vol. 83, No. HY 4, pp. 1-25
  18. Peter B. Andrysiak Jr. and David R. Maidrnent. (2000). Visual Floodplain Modeling with Geographic Irformation Systems(GIS). Center for Research in Water Resources, InterSys, RiverTools Visual 2.0 Manual
  19. Syrne, W.J. and Paudyal, G.N. (1994). Bangladesh flood management model. Proc. of Second International Conference on River Flood Hydraulics, March 22-25, 1994, York, England, pp. 167-176
  20. William James & Robert C. James (1999a). Water Systems Models Hydraulics. pp. 53-63
  21. William James & Robert C. James (1999b). Water Systems Models Hydrology. pp. 41-143
  22. Yen, B.C. and Chow, V.T. (1980). 'Design hyetographs for small drainage structures.' Journal of Hydraulics Division, ASCE, Vol. 106, No. HY6, pp. 1055-1075

Cited by

  1. Development and Assessment of Flow Nomograph for the Real-time Flood Forecasting in Cheonggye Stream vol.45, pp.11, 2012, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2012.45.11.1107
  2. Development of Flood Nomograph for Inundation Forecasting in Urban Districts vol.13, pp.3, 2013, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2013.13.3.037
  3. Establishment and Application of Neuro-Fuzzy Flood Forecasting Model by Linking Takagi-Sugeno Inference with Neural Network (II) : Application and Verification vol.44, pp.7, 2011, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2011.44.7.537
  4. A Forecasting and Alarm System for Reducing Damage from Inland Inundation in Coastal Urban Areas: A Case Study of Yeosu City vol.18, pp.7, 2018, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2018.18.7.475