소하천 홍수 예·경보시스템 개발 및 검증

• 영문명: Development and Evaluation of Flood Early Warning System for the Small Streams
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 정태성(Tae-Sung Cheong) 김서준(Seojun Kim) 구강민(Kang-Min Koo)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』24권2호, 93~103쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.04.30

국문 초록

기후변화로 인한 국지성 극한강우 빈도가 증가함에 따라 소하천 유역에서 홍수 피해가 많이 발생하고 있다. 소하천에서 발생하는 인명피해는 홍수 예·경보시스템 개발과 같은 비구조적 대책만으로도 현저히 줄일 수 있다. 그동안 소하천에서는 계측자료가 없어 홍수 예·경보시스템의 개발 및 검증에 한계가 있었는데, 최근 국립재난안전연구원이 전국을 대상으로 5개 시범소하천을 운영하고 행정안전부와 지자체가 2027년까지 전체 소하천의 10% 정도인 2,200여 개 소하천에 스마트 계측관리시스템을 구축하는 등 소하천에서의 계측자료 확보가 용이해져 소하천의 계측자료를 활용한 홍수 예·경보시스템을 개발·검증한다. 소하천의 흐름 특성을 고려하여 계산시간이 많이 요구되는 수치적 방법보다는 강우-유량 노모그래프와 수위-유량 관계식을 이용한 최적화 모형을 개발한다. 개발한 시스템을 검증하기 위하여 2021년 가장 큰 홍수가 발생했던 8월 16일 홍수사상 당시에 계측한 유량, 수심 자료를 예측 결과와 1:1로 비교하였는데, 시스템 예측 결과는 5개 시범소하천의 시간에 따른 관측 유량, 수심 분포를 매우 정확히 재현하는 것으로 나타났다. 검증 결과, 개발된 강우-유량 노모그래프와 수위-유량 관계식은 홍수 예·경보시스템을 지원하기 위한 효과적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

영문 초록

As the frequency of local extreme rainfall increases due to climate change, frequent flood damage is occurring in small stream watersheds. Casualties in these small-streams can only be significantly reduced through non-structural measures, such as the development of flood early warning systems. Howeve owever, the development and evaluation of flood early warning systems have been limited due to a lack of measurement data in small streams. Recently, the National Disaster Management Institute operated five test beds for small streams across the country. A dditionally, the Ministry of Interior and Safety, along with local governments, established a smart measurement and management system for approximately 10% of all small streams, totaling 2,200, by 2027, making it possible to secure measurement data in small streams. Considering onsidering the flow characteristics of small streams, an optimization system is developed using the rainfall-discharge nomograph and rating curve rather than a numerical-based method that requires considerable calculation time. To evaluate the developed system, the discharge and depth data measured at the time of a flood accident on August 16, 2021, are compared on a one-to-one basis with the prediction results. The prediction results show that the measured discharge and depth distribution of the five small streams over time were accurately reproduced. Based on these results, the developed rainfall-discharge nomograph and rating curve are expected to serve as effective tools to support flood early warning systems.

목차

1. 서 론

2. 소하천 홍수 예·경보 방법론

3. 강우-유량 노모그래프 및 수위-유량 관계식 개발

4. 홍수 예·경보 시스템(FEWS) 검증

5. 결론

감사의 글

References

키워드

홍수 예·경보시스템 소하천 강우-유량 노모그래프 Flood Early Warning System Small Streams Rainfall-Discharge Nomograph