UAV 영상정보를 활용한 유역전체기반 조기경보시스템의 위험단면 산정

• 영문명: Whole Watershed-based Estimation of FEWS Installation Site Using UAV Photogrammetry
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김태균 박재우 황성현 이태삼
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』23권4호, 233~241쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.08.31

국문 초록

소하천 및 소규모 저수지의 경우 기후변화 등으로 급변하는 홍수 시 위험상황에 대비하기 위하여 일반적으로 조기경보시스템을구축하여 안전에 대비하고 있다. 현재 조기경보시스템은 교량에 수위계를 설치하여 그 수위를 기준으로 경보발령단계를 제시하고 있다. 이는 교량 인근보다 더 위험한 지점의 존재 가능성으로 인해 조기경보발령 시스템의 한계점으로 지적되고있다. 따라서, 본 연구에서는 조기경보시스템이 설치되는 유역전반의 홍수위험성을 분석하기 위해 UAV 기반 영상정보를 검토하여 홍수취약지점을 선정한 후 이를 직접 측량으로 자료를 수집한 이후 HEC-RAS를 통해 유역전반의 조기경보시스템의기준이 되는 홍수량 산정을 제안하고자 하였다. 이를 위해, 홍수 시 저수지 제방 붕괴 우려가 있고 하류에 거주지가 밀집된경상남도 창녕군 도천면에 위치한 말골저수지와 우강천 상류 구역을 본 연구대상지로 설정하였다. UAV 3D 영상정보를이용하여 하천 급변화구간 및 인근 주거지 유무 등을 분석한 결과, 11개의 홍수 취약 지점이 확인되었다. 그 후 HEC-RAS를통해 해당 11지점 중 가장 작은 홍수량으로 제방을 범람하는 지점은 말골저수지 여수로로부터 하류 방향으로 464 m에 위치한 단면인 것으로 확인하였으며, 이를 기반으로 유역전반 홍수조기경보시스템의 경보발령기준을 산정하였다. 기존에 수행해온교량 수위 기반 분석의 범위한계를 벗어나 본 연구에서 제시된 유역전반 UAV 영상정보 검토를 통해 조기경보시스템을설치할 홍수위험단면 산정은 유역 내 인근의 거주민들에 대한 인명 및 재산 피해를 경감시킬 수 있을 것으로 판단되며 앞으로 조기경보시스템 구축 위치선정에 중요한 새로운 기준이 마련될 수 있을 것으로 판단된다.

영문 초록

For small rivers and reservoirs, a flood early warning system (FEWS) is generally used to prepare for sudden flood events whose impact is augmented from homonized environment and climate change. Currently, a FEWS requires the installation of a water gauge, typically on a bridge. This is a limitation of the FEWS owing to the possibility of existence of areas that are more vulnerable than the bridge. Therefore, to analyze the flood risk over the entire target basin, a procedure to install a FEWS was proposed. First, unmanned aerial vehicle (UAV)-based photogrammetry information is analyzed to preselect flood-prone areas. Second, further investigation including the ground surveying is followed for the preselected areas. Finally, the flood amount is estimated and the UAV photogrammetry information for issuing the alarm levels of the FEWS. For this purpose, Malgol Reservoir, a reservoir with high-risk level from floods, containing residential areas was selected as the current study area. Eleven flood-prone points were identified by analyzing the UAV photogrammetry information. Then, the flooding point with the lowest flood volume among the 11 points was selected as the most vulnerable point; this section was located at 464 m from the Malgol Reservoir spillway in the downstream direction. The warning alarm for the basin-wide FEWS could be issued according to the embankment of the most vulnerable section. This ensured the safety over the entire basin including the reservoir and its downstream area. The proposed procedure can overcome the limitations of the current bridge water level-based analysis by employing UAV-photogrammetry information of the entire basin and considering the entire flood-prone cross-sections.

목차

1. 서론

2. 연구 대상지

3. 적용 방법

4. 결과

5. 결론

감사의 글

References

키워드

조기경보시스템 하천측량 위험단면 HEC-RAS UAV Flood Early Warning System River Survey Flood-prone Cross-section HEC-RAS UAV