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GIS를 활용한 2차원 침수해석에서의 건물영향 분석

An Evaluation of Building Effect in 2-Dimensional Inundation Analysis Using GIS

  • 조완희 (경북대학교 공과대학 건축.토목공학부) ;
  • 한건연 (경북대학교 공과대학 건축.토목공학부) ;
  • 김영주 (대우엔지니어링)
  • Cho, Wan-Hee (School of Archi. & Civil Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Han, Kun-Yeun (School of Archi. & Civil Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Kim, Young-Joo (Daewoo Engineering Company)
  • 투고 : 2010.04.29
  • 심사 : 2010.06.25
  • 발행 : 2010.06.30

초록

본 연구에서는 울산광역시 태화강 유역에 대하여 건물영향을 고려한 2차원 침수해석을 실시하여 건물영향에 따른 흐름의 양상, 침수심, 침수위 등을 분석하였다. 지형자료는 최근 대도시를 중심으로 구축되고 있는 1m 간격으로 수집된 LiDAR 자료를 바탕으로 10m 간격의 자료를 추출하여 지형자료를 생성하였으며, 수치지형도로부터 추출된 건물자료를 GIS Tool을 활용하여 구축된 지형자료와 합성하여 2차원 침수해석에 적용되는 지형자료를 구성하였다. 파제에 대한 가상의 시나리오를 생성하여 건물영향을 고려한 2차원 침수해석을 실시하였으며, 침수해석 결과에 대한 분석을 통하여 효율적이고 정확한 침수해석 방법을 제안하고자 하였다. 침수면적에 따른 적합도는 건물영향을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 비교한 결과 90%이하로 떨어지는 것을 확인하였고, 최대 침수심은 건물영향을 고려하지 않은 경우가 건물영향을 고려한 침수해석 결과보다 0.29m 높게 계산되는 것으로 나타났으며, 침수위의 경우 침수심과는 반대로 건물영향을 고려한 경우의 침수해석 결과가 0.49m 높게 나타나는 것으로 분석되었다.

In this study, 2-dimensional inundation analysis for Taehwa watershed in Ulsan metropolitan city was conducted to analyze flow behaviors, inundation depth and inundation stage, considering the building effect. Lidar having the interval of 1 m was employed to generate topographic data with 10m interval, and building data extracted from digital map was combined with the constructed topographic data for 2-dimensional inundation analysis. A few scenarios were constructed for the analysis to provide an effective and accurate inundation analysis method through analyzing the results. The disagreement based on the areas of inundation showed over 10% between the cases with and without consideration of building effect. The maximum inundation depth without considering the effects of buildings was 0.29m higher than that with considering the building effects. On the contrary, the maximum inundation stage with consideration of building effects was 0.49m higher than that without consideration of building effects.

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참고문헌

  1. 건설교통부, 한국수자원공사. 2001. 홍수지도제작지침. 98쪽.
  2. 국토해양부. 2008. 홍수위험지도 기본계획 보완 보고서. 3장 109-220쪽.
  3. 강수만, 박민지, 김상호, 김성준. 2007. 홍수범람해석모형을 이용한 침수피해 저감방안 연구 -진위천 하천구간을 대상으로-. 대한토목학회 논문집. 27(6B):583-590.
  4. 김영주, 한건연, 조완희. 2010. 지하저류조 설치에 따른 침수피해 저감효과 분석. 대한토목학회 논문집. 30(1B):41-52.
  5. 김종해, 한건연, 서규우. 2003. 하천 홍수범람 모의를 위한 불확실도 해석기법의 적용. 한국수자원학회 논문집. 36(4):661-671.
  6. 신영호, 고덕구, 정관수, 조효섭. 2003. 2차원 수리모형을 이용한 홍수지도 제작 연구. 2003년도 대한토목학회 정기학술대회 논문집. 2576-2580쪽.
  7. 유재홍, 조용식. 2005. 구리지역의 홍수범람해석. 2005년도 한국수자원학회 학술발표회논문집. 1174-1178쪽.
  8. 이종태, 한건연. 1989. 하천제방의 붕괴로 인한 제내지의 침수예측모형. 한국수문학회지 22(2):223-231.
  9. 이종형, 연기석. 2008. XP-SWMM 모형을 적용한 도시지역의 침수해석. 한국방재학회 논문집. 8(5):155-161.
  10. 이창희, 한건연, 최규현. 2006a. SWMM을 연계한 DEM기반의 도시침수해석 모형. 한국수자원학회 논문집. 39(5):441-452.
  11. 이창희, 한건연, 노준우. 2006b. Dual-Drainage 개념에 의한 도시침수해석모형의 개발. 대한토목학회 논문집. 26(4B):379-387.
  12. 이창희, 한건연, 김지성. 2006c. GIS를 이용한 도시지역 침수해석. 한국지리정보학회지 9(2):115-125.
  13. 전민우, 한건연, 최규현. 2005. 낙동강 제방 붕괴에 따른 범람홍수 해석. 한국수자원학회논문집. 38(4):259-269.
  14. 조완희, 한건연, 최승용. 2009. GIS와 연계한 확산파 침수해석 모형의 적용에 대한 연구. 한국지리정보학회지 12(3):88-100.
  15. 최경록. 2005. MIKE FLOOD를 이용한 홍수 범람해석 -우이천 유역을 중심으로-. 서울 시립대학교 석사학위논문. 74쪽.
  16. 최계운, 이호선, 이소영. 2007. MOUSE 및 MIKE21 통합모델을 이용한 도시유역의 침수분석. 한국방재학회 논문집. 7(4):75-83.
  17. 최규현, 한건연. 2005a. 댐붕괴 해석을 위한 2차원 홍수범람 모형의 개발 : I. 이론 및 모형의 검증. 대한토목학회 논문집. 25(2B):135-142.
  18. 최규현, 한건연. 2005b. 댐붕괴 해석을 위한 2차원 홍수범람 모형의 개발 : II. 적용 예. 대한토목학회 논문집. 25(2B):143-149.
  19. 최승용, 한건연, 조완희. 2009. 구조물의 영향을 고려한 GIS기반의 제내지 홍수범람해석. 한국지리정보학회지 12(4):1-17.
  20. 하창용, 한건연, 조완희. 2010. GIS를 활용한 LiDAR 자료의 밀도에 따른 2차원 침수해석. 한국지리정보학회지 13(1):74-88.
  21. 한건연, 박재홍. 1995. 도시하천에서의 홍수범람도 작성을 위한 2차원 모형의 개발. 한국수자원학회지 28(6):119-131.
  22. 한건연, 정재학, 이을래. 2000. 홍수터에서의 범람홍수류에 의한 2차원 수치모의. 한국수자원학회 논문집. 33(4):483-493.
  23. Akan, A.O. and B.C. Yen. 1981. Diffusion -wave flood routing in channel networks. Journal of Hydraulics Division, ASCE 107(6):719-732.
  24. Fennema, R.J., C.J. Neidrauer, R.A. Johnson, T.K. MacVictor and W.A. Perkins. 1994. A computer model to simulate natural everglades hydrology. The Ecosystem and its Restoration. St. Lucie Press, Florida, USA. pp.249-289.
  25. Hromadka II, T.V. and C. Lai, 1985. Solving the two-dimensional diffusion flow model. Proc. Spec. Conf., sponsed by the Hydro. Div. of ASCE. Lake Buena Vista, Florida, USA. pp.555-562.
  26. Lai, C. 1986. Numerical Modeling of Unsteady Open-Channel Flow. Advances in Hydroscience. Vol. 14, pp.161-333.
  27. Tayfur, G., M.L. Kavvas, R.S. Govindaraju and D.E. Storm. 1993. Applicability of St. Venant equations for two-dimensional overland flows over rough infiltrating surface. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 119(1):51-63. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1993)119:1(51)

피인용 문헌

  1. 공간DB 기반의 강우-유출 모의를 위한 데이터 모델 설계 vol.13, pp.4, 2010, https://doi.org/10.11108/kagis.2010.13.4.001
  2. 지표 건물이 도시유역의 침수특성에 미치는 영향 vol.22, pp.1, 2013, https://doi.org/10.14249/eia.2013.22.1.099