합리적 배수시설 규모 결정을 위한 홍수배제시간 적용 방안 - 손수영 (The Graduate School, Ajou University, 2023)
기후변화로 인해 최근 전 세계적으로 이상기후 현상이 빈번히 발생하고 있으며 특히, 단기간에 집중된 강우에 따른 유출량 증가로 인해 내수배제가 되지 못한 상황에서 기인하는 제내지의 침수 위험성은 더욱 중요시되고 있다. 제내지 침수를 방지하기 위해서 설치되는 배수시설물 규모 결정에 기본이 되는 내수배제유량 산정시 소규모유역의 경우 합리식, 중규모 및 대규모 유역에서는 합성단위도를 이용하되 제내지 상황을 고려한 홍수배제시간(침수허용시간)을 적용토록 하고 있으며 하천 설계기준과 하천공사 설계 실무요령에 제시된 홍수배제시간은 농경지(답)인 경우에는 허용침수 시간을 24시간(허용담수심 30㎝ 이내) 이내로 하고 주거지, 산업단지, 단위면적당 생산성이 높은 고소득 작물 재배를 위한 시설농업 등 내수침수로 인한 큰 피해가 예상되는 지역에서는 즉시 배제하는 것으로 단편적으로만 나와 있어, 대다수의 실제 수자원 업무에서 배수시설 규모 결정하는 방식은 농경지의 경우 24시간 지속 기간의 강우강도를 적용하고 도심지는 1시간 강우강도를 적용하는 방법으로 홍수배제시간을 반영하고 있다. 이는 배수유역의 배제유량 산정시 도달시간에 따른 강우강도를 적용한 첨두유량을 산정하고 홍수배제시간을 고려하여야 하는 것이 원칙적인 방식임에도 실무적인 홍수배제시간 적용 방안이 마련되지 못한 상황으로 인해 작업자의 편의성에 따라 임의로 적용되고 있는 방식으로 농경지의 경우 매우 과소한 내수배제 유량이 산정될 우려가 크며, 도달시간이 1시간 이상인 도심지 배수유역의 경우 과대한 배제유량이 산정될 것으로 판단된다. 집중호우 발생의 증가로 내수 침수의 위험성이 증대대고 있는 상황을 고려할 때, 침수 위험성이 가중될 우려가 있으므로 본 연구에서는 2022년 8월 집중호우시 침수피해가 있었던 충청남도 부여군 은산리 일대를 관류하는 지방하천 금천, 구룡천의 하천기본계획을 토대로 현재 제시된 배수시설 규모에 대해 첨두 배제 유량과의 관계와 2022년 8월 홍수시의 강우사상을 적용했을 때의 적정성에 대해 비교 검토하여 문제점을 도출하고 적정한 홍수배제시간 적용 방안을 마련함으로써 합리적 배수시설 규모 산정을 통해 현실적인 대안을 마련코자 하였다. 배수 시설물의 능력 검토를 위한 합리적인 배제량 산정을 위해 하천 설계기준 및 하천공사 실무요령에서 제시하고 있는 홍수배제시간(침수허용시간) 적용 방안을 마련하기 위해 각 배수시시설 배제유역의 침수허용지역을 추출하고 침수허용지역에 대해 홍수배제시간 적용에 따른 첨두홍수량 조정방안을 제시하였으며 제시한 홍수배제시간 반영을 통한 각 배수시설별 조정 첨두홍수량 적용하여 각 배수 시설물의 현 규격에 대한 능력 검토를 수행하고 그 결과를 실무에서 적용하는 하천기본계획의 결과와 비교 검토함으로써 보다 합리적임을 검토하여 적용성을 제시하였다. 본 연구를 통해 현재까지 하천기본계획 수립시 수행하는 배수시설물 능력검토상의 이론적 배경 부재로 인해 과소 산정되는 우려를 개선할 수 있을 것으로 판단된다.
학위논문(석사)--건설시스템공학과,2023. 8
Keywords: 내수배제 홍수량; 농경지 침수허용; 배수시설 물 규모 결정; 배수시설 물 능력 검토; 합리신 지체시간; 홍수배제 시간