Assessment of Flood Flow Conveyance for Urban Stream Using XP-SWMM

In recent, increasing of the impervious area gives rise to short concentration time and high peak discharge comparing with natural watershed and it is a cause of urban flood damage. Therefore, we have performed for structural and non-structural plans to reduce the damage from inundation. The Gulpo-cheon basin had been frequently inundated and damaged due to the water level of Han river. So, the Gulpo-cheon floodway was constructed with 20 meters width for flood control in the basin but it was not enough for our expectation and now we have a plan to expand the floodway to 80 meters. We use a XP-SWMM model developed based on EPA-SWMM version for analyzing the capacity of flood conveyance by the expansion of Gulpo-cheon floodway with the same 100 years return period design storm and the same tidal conditions of the Yellow sea. The flood conveyance after the expansion of floodway becomes three times comparing it with before the expansion. Also we simulate the flood discharge at the diversion point of Gulpo-cheon for the expanded condition of floodway and know that the discharge of about 300 m3/sec is flowing backward to the expanded floodway. Therefore we may need some kinds of hydraulic structures to prevent the back water.

XP-SWMM을 이용한 도시하천에서의 홍수소통능력 평가

최근 급속한 도시화로 인한 유역 내 불투수 면적의 증가는 자연유역에 비해 짧은 도달시간과 높은 첨두 홍수량을 유발하여 도시홍수 피해의 원인이 되고 있다. 따라서 홍수피해를 저감시키고자 구조물적 또는 비구조물적 홍수방어 대책들을 마련하여 시행하고 있다. 본 연구의 대상유역인 굴포천 유역은 유역 내의 유출 특성이 아닌 하류의 한강 외수위 조건에 의해 잦은 침수 피해가 발생하고 있으며, 이를 예방하고자 폭 20m의 임시 방수로를 폭 80m로 확장할 예정이다. 이에 따라 본 연구에서는 대표적인 도시 유출 모형의 하나인 EPA의 SWMM 모형을 근간으로 하는 XP-SWMM모형을 이용해 굴포천 방수로 확장에 따른 홍수소통능력을 분석하였다. 재현기간 100년인 설계 강우와 동일한 조위 조건 하에서 개수전과 후에 대한 수위와 유량을 비교하였으며, 분석결과 개수전 상황이 개수후에 비해 통과 유량이 1/3임에도 불구하고 비슷하거나 더 높은 수위를 나타내었다. 또한 개수후 상태에서 모의한 결과 방수로 분기점에서 자연 분류시킬 경우 최고 $300m^3/sec$ 가까운 유량이 방수로 방향으로 역류함을 확인할 수 있었다. 따라서 방수로의 안정적 운영을 위해서는 굴포천 하류로부터 방수로로의 역류를 차단하기 위한 수리 시설물의 설치가 필요함을 확인할 수 있었다.