하천 위험수위 예측을 위한 강우강도 산정에 있어서 GIS 적용 = Flood estimation using Calculation of the Rainfall-Runoff Based on Geographic Information System

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The flood is the most general and frequently occurs among natural disasters. Generally flood by the rainfall which extends superexcellently for the occurrence but flash floods happen in a frequent Time, caused by local heavy rain, and the demage increases. So far, it's the mainstream to establish the system preventing disasters, focusing on big-sized rivers. Recent unusual changes of weather and geographical features make the flash fiood damage. Therefore, concerns about the countermeasures are addressed. Researches on predicting flash floods by small-sized rivers are not more than those on big-xized rivers yet. Even though the damage of big-sized river flood is complex and large in the economic respect, people raise the necessity of researches, flash flood model by mountainous rivers, connection between the models of big-sized rivers and mountainous rivers, and estimation of flooded amount. This paper aims to 1 hour real-time flash flood and predict possibibity at the area where is the possible flood will occur from the rainfall hour mountain after acquiring data in GIS(Geographic Information System) base by GcIUH(Geomorphoclmatic Instantaneous Unit Hydrograph). The flash flood occurrence is set up at 0.5m, 0.7m and 1.0m in standard depth. And this study suggests standard flood alarm which designed by probable flood according to duration time. The reseach result shows real-time flash flood evaluation has the suitable standard in the basin when comparing with the existing official warning announcement system considering topographical information.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 각종 지형정보 자료를 획득하여 GIS기법으로 하천 위험수위 예측을 위한 강우강도 산정에 관한 연구로써 하천소유역에 대한 지형분석을 실시한 후 가능홍수량이 발생 할 수 있는 유출고를 강우-유출관계를 지형기후학적 순간단위유량도를 이용하여 산정하였으며 결과는 다음과 같다.
첫째, 홍수 산정기준을 인명피해가 발생할 수 있는 0.5m, 0.7m, 1.0m 이상의 수심을 기준으로 위험수위로 설정하였으며, 지속시간별-강우량별 홍수량을 산정하였다.
둘째, 도심지와 근접한 지역이라도 산악유역의 경우에는 측량성과를 가질 수없는 지역이 대부분이기 때문에 이에 대한 대안으로 대표단면을 이용하여 수심이 0.5m가 되는 경우의 홍수량을 Manning의 공식을 이용하여 한계유량을 산정하였다.
셋째, 홍수 지속시간에 따라 한계유량을 발생시키는 지속시간별 강우량을 지형기후학적 순간단위유량도와 GIS기법으로 산정하여 홍수예측 기준을 마련하였다.
본 연구에서 수행된 돌발홍수 예측 기준은 제방의 안정성과 범람에 의한 피해를 최소화시키는 것이 목적이 아니라, 계곡에서 발생 가능한 인명피해를 최소화하기 위한 것이다. 따라서 우량발생 시 첨두홍수량 발생시간을 지형기후학적 순간단위유량도를 적용한다면 최소한 20분 이상의 대피시간을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 본 연구는 인명을 보호하는 목적을 최우선으로 두었기 때문에 하천의 수위뿐만 아니라 발생시간에 더 큰 비중을 두었으므로 그 의의가 크다고 할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 = 1
• 1.1 연구배경 = 1
• 1.2 연구동향 = 2
• 1.3 연구방법 = 3
• 제 2 장 기본이론 = 4
• 2.1 수치표고모형 = 4
• 2.2 수치지도에 의한 수치표고모형 생성 = 6
• 2.3 유역 특성 = 10
• 2.4 지형기복 특성인자 = 17
• 2.5 수문지형학과 수문학 = 19
• 제 3 장 도시지역 홍수해석 = 30
• 3.1 지형정보자료 구축 = 30
• 3.2 수문정보자료 구축 = 33
• 3.3 연구대상유역의 지형학적 특성 = 36
• 3.4 연구대상유역의 토지이용특성 = 39
• 3.5 돌발홍수 예측 = 42
• 제 4 장 결론 = 49
• 참고문헌 = 50
• ABSTRACT = 54