SWMM-GE와 MODFLOW를 이용한 도시침수 해석

국문 초록 (Abstract)

최근 기후변화로 인해 강우량의 지역적인 편차와, 단시간에 많은 강우가 발생 함에 따라 국내 및 국외에 침수가 발생하고 많은 피해를 끼치고 있다.
과거 수행된 연구에서는 도시화에 따른 토지 이용 변화와 침투 트렌치와 투수성 포장이 건기수량회복에 미치는 영향을 분석하였고, 유출특성을 분석하였다.
본 연구에서는 MODFLOW 와 SWMM-GE를 이용하여 지하수위를 모의하고 지하수 매개변수를 산정하였다. 이를 통해 시나리오를 생성하여 과거 및 현재의 유출량을 분석하였고 최종적으로 투수성 포장재를 적용하여 결과값을 분석하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제1절 연구 배경 1
• 제2절 연구 목적 2
• 제3절 연구 동향 3
• 제2장 이론적 배경 4
• 제1절 SWMM 모델 4
• 1. 개요 4
• 2. SWMM-GE 적용 4
• 3. 모델링 관련 이론 5
• 3.1. 불투수 면적 5
• 3.2. 지면 경사 5
• 3.3. 조도계수 5
• 3.4. 지표면저류 6
• 4. 유역의 분할과 합성 7
• 4.1. 유역의 분할 7
• 4.2. 유역의 합성 8
• 5. 침투량 산정 9
• 6. 도달시간 10
• 7. 관로의 구성 11
• 8. 지표면유출의 기본방정식 12
• 9. 관로유출의 기본방정식 14
• 10. 지표면유출의 경계조건 15
• 10.1. RUNOFF 블럭의 초기조건 15
• 10.2. RUNOFF 블럭의 경계조건 15
• 제2절 MODFLOW 모델 16
• 1. 개요 16
• 2. 이론적 배경 17
• 2.1. 편미분 방정석 17
• 2.2. 비저류계수 () 18
• 2.3. 저류계수() 18
• 2.4. SCS-CN 19
• 제3장 연구 방법 20
• 제1절 연구 지역 선정 20
• 1. 연구 지역 선정 20
• 1.1. 연구유역 20
• 제2절 MODFLOW 21
• 1. MOD-FLOW를 통한 모형구축 21
• 2. MODFLOW 모델의 입력데이터 22
• 2.1. 하천 및 지하수위 자료 22
• 2.2. 강우자료 23
• 2.3. 투수계수 및 저류계수 24
• 3. MODFLOW 분석방법 28
• 3.1. MODFLOW 모형의 검보정 28
• 3.2. MODFLOW 모형 모의방법 30
• 제3절 SWMM-GE 모델의 입력 데이터 31
• 1. SWMM 모형의 구성 31
• 2. SWMM-GE 입력자료 33
• 2.1. 유역폭 33
• 2.2. 유역 면적 33
• 2.3. 불투수율 33
• 2.4. Manning 조도계수 33
• 2.5. 지면저류량 34
• 2.6. 링크입력자료(수로와 관) 35
• 2.7. 지하수 입력자료 35
• 2.8. Runoff Block Contour 36
• 2.9. Transport Block Contour 37
• 2.10. 강우 입력 자료 41
• 2.11. SWMM-GE 모형의 보정 43
• 제4장 연구결과 44
• 제1절 MODFLOW 연구결과 44
• 1. MODFLOW 모형 모의 결과 44
• 2. Scenario 1 (1975년) 분석결과 45
• 3. Scenario 2 (2000년) 분석 결과 49
• 4. Scenario 3 (투수성포장재 적용시) 분석결과 53
• 제2절 SWMM-GE 연구결과 56
• 1. Scenario 1 (1975년) 분석 결과 56
• 2. Scenario 2 (2000년) 분석결과 61
• 3. Scenario 3 (투수성포장재 적용시) 분석결과 65
• 제5장 결론 71
• 참고문헌 74