DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of inundation and rainfall-runoff in mountainous small catchment using the MIKE model - Focusing on the Var river in France -

MIKE 모델을 이용한 산지소유역 강우유출 및 침수 분석 - 프랑스 Var river 유역을 중심으로 -

  • Lee, Suwon (R&D Division, INNONEST Co. Ltd.) ;
  • Jang, Dongwoo (Department of Civil and Environmental Engineering, Incheon National University) ;
  • Jung, Seungkwon (Informatization Lab, International Center for Urban Water Hydroinformatics Research & Innovation)
  • 이수원 ((주)이노네스트 연구개발사업부) ;
  • 장동우 (인천대학교 건설환경공학과) ;
  • 정승권 ((재)국제도시물정보과학연구원 정보화연구실)
  • Received : 2022.11.07
  • Accepted : 2022.11.29
  • Published : 2023.01.31

Abstract

Recently, due to the influence of climate change, the occurrence of damage to heavy rain is increasing around the world, and the frequency of heavy rain with a large amount of rain in a short period of time is also increasing. Heavy rains generate a large amount of outflow in a short time, causing flooding in the downstream part of the mountainous area before joining the small and medium-sized rivers. In order to reduce damage to downstream areas caused by flooding, it is very important to calculate the outflow of mountainous areas due to torrential rains. However, the sewage network flooding analysis, which is currently conducting the most analysis in Korea, uses the time and area method using the existing data rather than calculating the rainfall outflow in the mountainous area, which is difficult to determine that the soil characteristics of the region are accurately applied. Therefore, if the rainfall is analyzed for mountainous areas that can cause flooding in the downstream area in a short period of time due to large outflows, the accuracy of the analysis of flooding characteristics that can occur in the downstream area can be improved and used as data for evacuating residents and calculating the extent of damage. In order to calculate the rainfall outflow in the mountainous area, the rainfall outflow in the mountainous area was calculated using MIKE SHE among the MIKE series, and the flooding analysis in the downstream area was conducted through MIKE 21 FM (Flood model). Through this study, it was possible to confirm the amount of outflow and the time to reach downstream in the event of rainfall in the mountainous area, and the results of this analysis can be used to protect human and material resources through pre-evacuation in the downstream area in the future.

최근 기후변화의 영향으로 짧은 시간에 많은 양의 강우가 내리는 집중호우의 발생빈도 또한 증가하고 있다. 집중호우는 짧은 시간에 많은 양의 유출량을 발생시켜 중소하천으로 합류되기 전, 산간지역 하류부분에 홍수를 발생 시킬 수 있다. 홍수로 인한 하류지역의 피해를 감소시키기 위해서는 집중호우에 대한 산지소유역 유출량 산정이 매우 중요하다. 하지만 현재 국내에서 가장 많은 분석을 진행하고 있는 하수관망 침수분석에서는 산지소유역의 강우유출량을 산정하기보다는 기존에 보유 데이터를 활용한 시간·면적법을 사용하고 있으며, 이는 지역의 토양 특성을 정확하게 적용하였다고 판단하기 어려운 실정이다. 이에 강우 발생 시 많은 유출량으로 인해 단시간 내에 하류지역의 침수를 발생시킬 수 있는 산지소유역에 대한 강우유출량 분석을 진행한다면, 보다 정확한 유출량 산정을 통해 하류지역에 발생될 수 있는 침수 특성을 분석의 정확도가 향상되어 하류지역의 주민 대피, 피해 범위의 산정을 위한 자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 산지소유역 강우유출량 산정을 위해 MIKE series 중 MIKE SHE를 활용하여 산지소유역 강우유출량을 산정하였고, MIKE 21 FM (Flow model)을 통해 하류지역의 침수 분석을 진행하였다. 본 연구를 통해 산지소유역에 강우 발생 시 발생 유출량 및 하류까지의 도달 시간을 확인할 수 있었으며, 이 분석 결과는 향후 강우 발생 시 하류지역에 사전 대피를 통한 인적·물적 자원을 보호하는데 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

Acknowledgement

본 논문은 행정안전부 "도심지 침수 예측 및 예방을 위한 기술·제품 개발(202200155712)"의 지원을 받아 작성되었음.

References

  1. Dansk Hydraulisk Institut (DHI) (2017a). MIKE 21 flow model FM hydrodynamic module user guide. Denmark.
  2. Dansk Hydraulisk Institut (DHI) (2017b). MIKE SHE user guide. Denmark.
  3. Graham, D., and Butts, M. (2005). Flexible integrated watershed modeling with MIKE SHE. Watershed models, Edited by Singh, V.P., and Frevert, D.K., CRC Press, Boca Raton, FL, U.S., pp. 245-272.
  4. Lee, S. (2021). Analysis of rainfall-runoff and inundation in mountainous samll catchment using the MIKE model - Focusing on the France Var river -. Master Thesis, Incheon National University.
  5. Ma, Q. (2018). Deterministic hydrological modelling for real time decision support systems: Application to the Var catchment, France, Ph. D. dissertation, Polytech Nice-Sophia, France.
  6. Ma, Q., Ngoc, D.V., and Gourbesville, P. (2018). "Application of deterministic distributed hydrological model in mediterranean region, case study in Var Catchment, France." EPiC Series in Engineering, Vol. 3, pp. 1270-1280. https://doi.org/10.29007/gmfw
  7. Salmonsson, A. (2015). MIKE 21 FM in urban flood risk analysis. Master Thesis, KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.