The purpose of this study was attempted to establish concepts of environmental-friendly applications of flood plain and to suggest the application plans. The results of this study can be summarized as follows; 1. Roles of flood plain as biotop (restoration, preservation, and creation of stream corridor ecosystem) should be considered. 2. Application methods considering environmental and scenic values should be reviewed. 3. Application methods reflecting values as regional ecological resources should be planned. 4. Preservation and application should be considered together, and obtaining a means of living for regional residents and creation of economic profits should be considered together. 5. Land application and approach method by usages (integrated management model) should be applied to utilize and manage flood plain efficiently. 6. Flood plain application programs should be designed reflecting opinions of regional residents. 7. With respect to space planning of flood plain, introduction of facilities focused on ecosystem preservation/ecosystem restoration/experiences/observation/learning/culture/ recreation/water purification could be reviewed positively.
2000년대 후반 이래로 홍수터를 활용한 생태공원이나 체육시설 등과 같은 다양한 친수시설들이 조성되었다. 또한 최근 강우강도 및 홍수 빈도의 증가로 인해 관련 피해가 급증하고 있으며, 이는 홍수터에 설치된 공원과 같은 친수시설들의 침수피해와 직접적으로 연관되므로, 극한강우 시 홍수터에서의 수치해석이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 홍수터에서의 수위상승과 하강에 따른 수리학적 영향을 분석하기 위해 마름/젖음 모의가 가능한 준부정류 흐름해석모형인 FaSTMECH와 부정류 흐름해석모형인 Nays2D 모형을 이용하여 각 모델간의 태풍 사상시 시간에 따른 침수심 및 유속분포를 비교 분석하였다. 태풍 사상시 홍수터에서의 유속분포는 주수로에서의 유속에 비해 매우 낮은 유속을 보이고 있었으며, 홍수터에서는 침식보다는 토사퇴적 문제가 더 높을 것이라 판단된다.
홍수터 흐름의 모의를 위한 준2차원 계산모형을 수립하였다. 모형의 계산망으 2차원 홍수터 구획체계를 하도와 결합한 것으로서 일반적으로 폐합형 망으로 구성된다. 홍수터 흐름에 대해서는 각 구획에서의 수량보존에 관한 연속방정식 및 인접구획간 하도형 또는 월류형 수위-유량 관계식을, 하천 본류에 대해서는 1차원 부정류에 대한 St.Venant 방정식을 각각 지배방정식으로 하여 흐름을 모의하는 준2차원 계산모형으로서, 폐합형 하천수계에 대한 부정류 해석 수치기법을 홍수터 흐름까지 포함하도록 확장함으로써 하천 본류 및 홍수터 흐름을 동시에 모의할 수 있는 수치모형을 개발하였다. 개발된 모형을 여러 검증문제에 적용하여 모형의 적용성을 조사하였으며, 각종 모형의 매개변수들에 관한 민감도 분석을 수행하였다. 흐름단면의 형상이 복잡하고 불규칙적일수록 본 모형이 Cunge(1975)의 경우보다 정확한 계산결과를 나타내었으며, 하천 본류로부터 홍수터로의 범람은 물론, 본류로의 재유입, 즉 흐름방향이 반전되는 현상이 잘 모의되었다.
It had been strictly prohibited to plant in waterway according to Korea laws and regulations. It was then made possible to plant by the modification law and regulation of 10/30/1997. In 2000, the Seoul metropolis government planted in the Yeoyido flood plain park in Han river by way of showing the model case. This planting design is for the Yeoyido flood plain park along the Han river, in Seoul. The design requirements were to create a pleasant rest area, to improve the surrounding landscape, and to create diverse ecological habitats by planting within the stability of flood flow. This design emphasizes the following design requirements that has positive effect on stabilizing flood flow. First, planting suitable in a area was determined by the speed of a current of less than 0.7m/sec under various numerical value simulations. Second, plants were selected in existing trees of the present and the past Han river, as well as the questionnaire results from landscape professional engineers and professors. Shade plants were planted in the large visiting areas so as to offer pleasant shade in the summer, the ecological planting pattern was applied in the area with low speed of flood flow, so as to aid the restoration of the natural ecological environment. It was found that the foresaid planting design verified the stability of flood flow and wind by overturn limit moment calculation. It is expected that this plan would serve environmentally friendly planting plans in flood plain park.
낙동강의 횡단면은 복단면 형태를 띄고 있으므로, 여름철 집중호우에 의해서 하천유량이 증가하면 둔치 상부까지 하천수위가 상승하는 특징이 있다. 또한 최근 강우강도 및 홍수 빈도의 증가로 인해 관련 피해가 급증하고 있으며, 이는 홍수터에 설치된 공원과 같은 친수시설들의 침수피해와 직접적으로 연관되므로, 극한강우 시 둔치에서의 수리학적 영향분석이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 다양한 친수시설들이 조성되어 있는 강정고령보와 달성보 사이를 모의구간으로 선정하여 태풍 산바에 의해 첨두홍수량이 발생한 시점을 전후로 총 42시간에 걸친 수치모의를 실시하였다. 2차원 부정류 모형인 FaSTMECH 모의결과와 수위관측소에서 실측된 실측수위와 비교하여 모형의 적용성을 검토한 결과 $R^2$는 0.990, AME는 0.195, RMSE는 0.252로 높은 상관관계를 보였다. 그리고 검증된 FaSTMECH 모형을 이용하여 태풍 사상 시 홍수터 내에 위치해 있는 캠핑장과 생태공원 등과 같은 친수시설이 침수되는 시간 및 침수심, 침수 유속 및 전단력 등을 분석하였다.
영산강은 남한의 주요 강에 속하며, 유역은 식량생산의 핵심지 중의 하나이다. 영산강유역에는 범람원과 구릉지가 널리 발달되어 있으며, 현재의 영산호 일대에는 간석지도 넓게 분포했었다. 범람원은 '들'로 불리우며, 골짜기가 중은 '물목'의 상류쪽에 넓게 펼쳐진다. 범람원은 조선 발까지는 거의 전부 논으로 재발되었다. 이 농경지를 배경으로 도회지들이 성장했다. 구릉지는 '등', '까끔', '야산' 등으로 불리우며, 나주시와 영암군에 넓게 분포한다. 구릉지의 농경지개발은 1960년대부터 시작되었으며 오늘날에도 진행되고 있다. 많은 개간지의 영농은 외지인들에 의한 임차농의 형태로 영위된다. 간석지 즉 '뻘밭'은 영산강 하류의 남해만에 넓게 펼쳐져 있었으며, 곳곳에 '개옹'으로 불리우던 갯골이 발달했었다. 간석지는 1981년에 영산강하구둑이 준공된 이후 대대적인 간척사업에 의해 농경지로 개발되어 '영산평야'로 바뀌었다. 새로운 평야의 등장으로 모든 취락이 순수 농촌으로 탈바꿈하였다.
본 연구의 목적은 위성강우와 글로벌 지형자료를 이용하여 미계측 지역에 있는 홍수터에서의 홍수를 정량적으로 분석하기 위한 방법을 제시하는 것이다. 이를 위해서 두만강의 도문/남양 지역 홍수터에 대한 범람을 모의하고 대상 지역의 침수 상황을 정량적으로 분석하였다. 강우는 위성영상으로부터 유도된 강우 자료인 IMERG 자료를 이용하였다. 유출모의는 GRM 모델을 적용하였으며, 도문/남양 지역의 범람해석은 G2D 모델을 이용하였다. 홍수사상은 2016년 8월 태풍 라이언록으로 인해 발생된 홍수를 대상으로 하였다. 유출모의 결과의 검증은 도문/남양 지역의 첨두유량 기록을 사용하였으며, 범람해석 결과의 검증은 현지답사를 통해 수집된 홍수상황과 홍수 전후의 위성영상 자료를 이용하였다. 연구결과 유출모의 첨두유량은 7,639㎥/s로 기록된 첨두유량 7,630㎥/s와 약 0.1%의 상대오차를 나타내었다. 범람모의에서는 홍수발생 당시에 대한 상황 조사 자료 및 위성영상에서 확인된 침수 범위와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 도문/남양 지역의 홍수터에서 침수심의 변화와 침수시간을 평가할 수 있었다. 본 연구에서 적용한 방법과 연구결과는 향후 미계측 지역에서의 홍수를 정량적으로 평가할 때 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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