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도시유출모형 관망 입력자료 자동추출 프로그램(SS-NET) 개발
박종표(Park, Jongpyo),이소영(Lee, Soyoung),이병주(Lee, Byongju) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.1
SWMM의 관망 구성시, 도시유역의 경우 우수관로가 매우 복잡한 형태로 구성되어 있으므로 대부분의 경우 우수관로를 간략화하여 모형 입력자료를 구축해야 한다. 이러한 우수관로의 간략화 구성은 연구자 개인의 주관에 따라 유출해석 결과의 상당한 오차를 유발하고 있는 실정이다. 따라서 합리적인 관망구성 및 일관성 있는 유출계산 결과의 도출을 위해서는 도시유출모형 구축방법에 대한 표준화, 자동화 방법이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 SWMM 입력자료인 관망구성의 자동화를 위한 관망 입력자료 자동추출 프로그램(SS-NET)을 개발하였다. 개발된 모형은 서울시 총 239개 배수분구에 대한 SWMM 관망 구축에 적용되었다. 또한, 구축된 모형의 유출량 계산결과와 기왕 호우시 우수관로 관측자료를 비교 분석하여 자동화 기법을 이용한 관망구축 결과의 신뢰성을 평가하였다. 모형구성 결과의 적정성은 안양01, 청계03, 반포02, 청계07 배수구역 등 총 10개 배수구역에 대하여 검증되었으며 결정계수는 0.83∼0.97, NSE는 0.62∼0.94로 모형수행 결과와 관측데이터는 잘 일치하는 것으로 평가되었다. Due to its complexity of the pipe networks in urban catchment, most researchers have to apply a simplified pipe network model in order to obtain estimated data from SWMM simulation utilizing the original pipe network. It is undeniable that significant errors may occur depending on the subjectivity of the researcher operating the SWMM, in application of the simplified network model. Therefore, it is necessary to come up with the methods in both standardization and automation in order to construct reasonable pipe networks and to obtain consistent results. The study demonstrates the innovative breakthrough so-called SS-NET(Storm Sewer – Network Extraction Tool), which enables automatic extraction of data from original pipe networks and reconstruction of reasonable pipe networks based on its extraction. The developed software is applied building of pipe network for making SWMM input of 239 urban catchments in Seoul. Also, The results of simulation are compared with sewer level measured of 10 monitoring site in Anyang01, Cheonggye03, Banpo02, Cheonggye07 catchments etc. As a comparison results, the range of the determination coefficient is 0.83∼0.97 and the NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency) is 0.62∼0.94 which the results of simulation are reliable.
SWMM의 관망 구성 밀도에 따른 도시 침수 범람 해석의 정확성 평가
박종표(Park, Jongpyo),강태욱(Kang, Taeuk),이상호(Lee, Sangho) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.1
SWMM을 이용하여 도시유역의 침수 범람 해석 시 모형 구축에 사용된 관망의 구성 밀도에 따라 결과가 달라질 수 있다. 본 연구는 도시유역 침수 범람 해석 시 고려해야할 적정 관망구성 밀도를 제시하는데 목적이 있다. 연구에서는 도시지역의 특성을 고려하여 고밀도 도시지역과 저밀도 도시지역을 구분하였고, 각각에 해당하는 대상지역을 선정하였다. 각각의 대상지역에 대하여 구성된 SWMM은 기왕의 홍수 시 관측된 수위와 침수흔적도를 이용하여 검증되었다. 검증된 SWMM을 이용하여 관망 구성에 활용된 관거의 최소 크기에 따른 침수 범위의 민감도를 분석하였다. 분석 결과, SWMM을 이용하여 관망을 구성 시, 고밀도 도심지의 경우 600 ㎜ 이상의 관거를, 저밀도 도심지의 경우 450 ㎜ 이상의 관거자료를 이용하는 것이 적정한 것으로 검토되었다. Results from the analysis of urban flooding and inundation by the SWMM can be different depending on the density of pipe networks. On this article, the purpose of the study is to suggest reasonable pipe sizes in order to analyze urban flooding and inundation. The research areas were classified into two categories; one was a high density urban area and the other was a low density urban area. They were then modelled with the use of SWMM for urban inundation analysis and the models were validated via measured stages and flood marks. After that, the sensitivity of the inundation region was analyzed by variations of minimum pipe size with the validated models. Finally, the results indicated in SWMM simulations state that the appropriate pipe sizes for urban inundation analysis are over 600 ㎜ and over 450 ㎜ for high and low density urban areas, respectively.
도시특성을 고려한 홍수취약성 평가기법 개발 : 대구광역시를 대상으로
송영석(Song, Youngseok),박종표(Park, Jongpyo),김하룡(Kim, Hayong),정상만(Jeong, Sangman),박무종(Park, Moojong) 한국방재학회 2020 한국방재학회논문집 Vol.20 No.6
본 연구에서는 대구광역시를 대상으로 도시지역의 홍수취약성 평가기법을 개발하고 홍수피해에 대한 저감대책을 제공하고자한다. 홍수취약성 평가를 위한 대리변수는 기존의 선행연구와 부처에서 제공하는 DB 등을 고려하여 도시지역에 적합한대리변수를 선정하였다. 따라서, 본 연구에서는 지역별 중요도를 나타내는 지역중요성 지수(RSI)와 홍수피해 자료에 대한피해가능성 지수(DPI)를 이용하여 도시지역의 홍수취약성 지수(FVI)를 제시하였다. 지역중요성 지수(RSI)는 인적요소에 인구밀도와 취약인구 비율, 물적요소에 자산밀도와 주요시설물 면적으로 4개의 대리변수를 선정하였다. 피해가능성 지수(DPI)는지형요소에 저지대 면적비와 불투수 면적비, 재해요소에 내수재해위험지구 후보지 현황과 풍수해 이력 발생 현황으로 4개의대리변수를 선정하였다. 선별된 8개의 대리변수는 승법형 효용함수를 이용하여 종합적인 도시지역의 홍수취약성 지수를산정하였다. 산정결과 대구광역시의 홍수취약성 지수는 도시 중심지역과 하천인근 지역에서 높게 평가되었다. 본 연구결과는도시지역의 홍수취약성 평가 및 저감대책수립에 활용될 것으로 기대한다. This study intends to develop a flood vulnerability assessment method and flood damage reduction measures in urban areas for Daegu Metropolitan City. The proxy variables for the flood vulnerability assessment were calculated using the previously investigated proxy variables for urban areas. The Flood Vulnerability Index (FVI) of the urban area was proposed using the Regional Significance Index (RSI), which indicates the importance of each region, and the Damage Possibility Index (DPI) for flood damage data. The RSI selected four proxy variables: population density, vulnerable population ratio, property density, and area ratio of major facilities. The DPI also selected four proxy variables: area ratio of low land, the impervious area ratio, status of domestic disaster risk district, and flood occurrence record. Eight proxy variables were selected and the FVI of urban areas calculated using multiplicative utility functions. As a result of the calculation, the FVI of Daegu Metropolitan City was found to be high in the central urban areas and by the streams. The results of this study are expected to be used for flood vulnerability assessments in urban areas and establishing flood damage reduction measures.
대피를 고려한 지하 굴착공사현장 침수 시 인명피해 위험도 산정
왕정아(Jeongah Wang),박종표(Jongpyo Park),최종원(Jongwon Choi),전환돈(Hwandon Jun) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.1
최근에 자주 발생하는 집중호우로 인하여 지하 굴착현장에서 침수 발생 시, 유입되는 급류로 인하여 익사뿐 아니라 대피 중 다치는 사고가 발생할 수 있다. 그러나 대피를 고려한 인명피해 위험도 산정 방법 또는 기준은 없는 실정이다. 본 연구에서는 인명피해 위험도를 CRI (Casualty Risk Index)로 정의하고, 산정 방법을 제시하였다. 이를 위해 사람이 전도되지 않고 걸을 수 있는 지수를 수심(Height)과 유속(Velocity)의 곱(HV)으로 제시한 연구성과를 활용하였다. 제시된 방법의 적용성 검증을 위하여 여수시의 충무동 유역에 가상의 굴착공사현장을 ArcGIS Pro를 이용하여 모델링하고, XPSWMM을 이용하여 강우-유출 및 2차원 수리해석을 시행하였다. 이를 통해 굴착공사현장 대피로의 HV를 계산하고 CRI를 구하였다. 모델링 결과 대피로에서 인명피해가 발생할 가능성은 낮았으나, 영향 인자에 따라서는 더 큰 CRI가 예상되었고 관련 내용을 논의하였다. Recently, inundation accidents occur repeatedly on underground excavation construction sites owing to frequent intensive rainfall events. In the case of the inundation of underground construction sites, injury and drowning accidents may occur on the evacuation route. However, no method or standard for calculating the risk of casualty while evacuating workers has been proposed. In this study, we defined the casualty risk index (CRI) and developed a method for estimating CRI. We adopted the “HV,” which is the product of height (water depth) and velocity (water velocity) recommended by previous researches. The “HV” indicates that humans can walk safely in water flow without stumbling. The proposed method was applied to a hypothetical underground construction site in the city of Yeosoo. ArcGIS Pro was used to model the hypothetical excavation site, and XPSWMM was used to simulate rainfall runoff and two-dimensional hydraulic simulation. While the runoff was flowing into an underground construction site, we simulated the water height and water velocity on the evacuation route to estimate the CRI. The results showed that CRIs from various rainfall scenarios remained in the safe criteria, indicating that workers could safely evacuate from the site in the rainfall scenarios. However, the CRI is influenced by site-based factors, and these factors are discussed.