내수침수예상도

내수침수예상도

1. 목적

- 내수침수예상도는 도시지역에서 집중호우로 인해 우수배제시스템의 부족으로 내수가 배제되지 못하고 범람되는 현상에 대한 침수예상도를 작성하는 것으로 도시지역 재해정보지도 작성을 위한 기본 자료로 활용함과 동시에 일반주민들의 재난 대처 능력을 고양시키기 위한 것이다.

1. 내수침수예상도의 작성 목적은 방재행정기관이 과거의 침수흔적과 침수예상분석을 근거로 하여 도시지역의 내수침수 상황을 사전에 파악하고 주민의 피난을 신속하게 할 수 있도록 대피경로나 대피장소의 지정, 대피장소별 수용인원 조사 등을 통해서 원할한 재난 대처 능력을 확보하기 위함이다.
2. 또한, 도시지역 거주주민이나 근무자 및 생활인들에게 침수위험구역을 정확하게 인식시켜 방재의식 고양과 동시에 피해 경감에 활용하도록 하기 위함이다.

 

2. 작성절차

- 내수침수예상도는 다음과 같은 절차에 따라 작성한다.
① 과거 내수 침수자료 및 침수 당시 방재시설 현황 조사 → ② 강우 및 수문분석 시나리오 구축 → ③ 도시지역 지형자료 구축 → ④ 도시지역 우수배제시스템 자료 구축 →⑤ 내수침수 해석 모형의 구축 →⑥ 모형 검증 및 시나리오별 수치계산 → ⑦ 내수침수 결과의 해석 및 정리 → ⑧ 각종시설의 위치 및 정보전달 계통의 정리 → ⑨ 내수침수예상도 작성

• 내수침수예상도 작성 절차는 다음과 같다.

 

3. 내수침수자료 조사

- 관련사전조사 및 현장 확인 등을 통해서 우수관거시스템의 유형(합류식, 분류식) 및 배치, 유수지, 배수펌프장, 저류시설, 침투시설 등을 조사하고, 과거 내수침수의 원인을 분석하여 내수침수이력을 정리한다.

1. 내수침수예상도 제작 대상지역 지방자치단체, 방재기관, 주요현장의 직접 방문을 통해 현황을 파악하고 관련 자료를 조사, 수집, 분석하여 수치모의 수행 및 내수침수예상도 제작에 활용하여야 한다.
2. 도시지역에 구축되어 있는 우수관거시스템의 유형(합류식, 분류식) 및 배치, 유수지, 배수펌프장, 저류시설, 침투시설 등을 조사하고, 지자체와 협조를 통해 침수흔적도, 내수시설 확충 및 개량사업시행 현황, 재해 위험지구 지정현황, 대피소 현황, 재해지도 제작현황 등 지자체 보유 각종 재난 관련 자료와 지자체 보유 지형측량 성과 및 하천 현황 등을 수집, 분석하여 내수침수예상도 제작의 기초자료로 활용한다.
3. 내수침수흔적에 대해서는 침수심, 침수범위, 침수류의 전달양상 등을 조사하고, 이들 자료로 부터 당시의 수문기상조건, 침수원인, 발생양상, 피해상황, 복구상황 등에 대한 자료를 수집한다.
4. 현장조사시에는 과거 침수피해현장 및 침수위험지역 조사, 배후지 재해위험 상존 유무 확인, 재해발생시 환경피해 가능성, 취약시설물 및 배후지 조사, 침수예방 구조물 현황 및 설치 계획 등 자료를 조사, 수집, 분석하도록 한다.

 

4. 가상 시나리오 작성

- 내수침수를 발생시킬 수 있는 강우조간의 가상 시나리오를 작성한 후 이를 기초로 도시지역의 강우-유출해석을 실시한다.

강우시나리오 작성

• 내수침수예상도 작성을 위한 강우는 행정안전부에서 제시한 지역별 방재성능목표 강우량을 적용하고 지역특성, 도시개발정도 등을 고려하여 30, 50, 80, 100년 빈도의 가상 시나리오를 작성·적용할 수 있다.

설계수문량 작성

• 설계우량도 작성 및 설계 홍수수문곡선의 작성은 "4.2.7 수리·수문분석"의 내용을 참고로 작성한다.

침수예상분석

1. 도시 내수침수 관련 분석은 하수도정비기본계획에 제시된 배수분구별 우수관망도를 기초로 하여 배수체계도(관망도)를 작성한다.
2. 도시지역의 유출량이 홍수량에 큰 영향을 미치는 경우에는 도시유역에 대해 자연하천유역의 경우와 다른 방법으로 홍수유출계산을 실시해야 한다. 일반적으로 도시유역의 복잡한 관망 및 배수시스템의 해석에 적합한 SWMM모형 또는 ILLUDAS 모형 등을 이용하여 침수해석을 실시한다.
3. 관련계획인 풍수해저감종합계획, 자연재해위험개선지구 정비사업, 하수도정비기본계획 등 도시 내수침수와 관련한 계획 등에서 분석된 자료가 있는 경우 적정성 검토 후 적용할 수 있다.

유의 사항

1. 강우·유출모형으로 얻어진 첨두유량은 기존의 홍수량산정 자료, 과거 관측된 자료와 비교·검토해야 한다. 이 때, 분석된 첨두유량과 비교된 자료간의 차이가 클 경우, 원인 분석을 수행한다.
2. 내수침수 해석에 적합하고 해당 시나리오에 부합되는 자료, 모의기법, 모형 및 기타 조건을 적절히 반영하였는가를 검토한다.

 

5. 도시지역 지형자료 구축

- 도시지역의 지형자료 구축을 위해서는 수치지형도, LiDAR 측량자료, 위성자료, 도시계획도 등을 참고로 하여 작성한다. 이 경우 도로망도, 건물배치도, 지하공간의 위치 및 규모 등이 중요하게 조사되어야 하고, 필요한 경우 세부측량을 통해서 자료를 보완하여야 한다.

1. 도시지역의 지형은 매우 복잡한 양상을 가지고 있는바, 1/5,000 또는 1/1,000 수치지형도, LiDAR 측량자료, 항공 및 위성자료, 도시계획도 등을 활용가능한 자료를 종합하여 작성한다.
2. 지하공간의 침수해석을 위해서는 도시지역에 산재되어 있는 지하철, 지하상가, 지하변전소 등 지하공간에 대한 유입경로 및 지하공간의 규모 및 상호 연결성 등도 조사하여야 한다.
3. 현재 이용가능한 자료 이외에도 내수침수해석을 위해서 추가적인 자료가 필요한 경우에는 해당지역에 대한 자료를 보완하여 사용하여야 한다.

 

6. 도시지역 우수배제시스템 자료 구축

- 도시지역의 우수배제시스템에 대해서 우수관거체계(합류식, 분류식), 우수관거도, 유수지, 배수펌프장, 저류시설 및 침투시설, 도시하천의 유하상황 등의 자료를 수집하고 구축한다.

1. 내수침수해석을 위해서는 도시지역 가로 및 건물정보 이외에도 합류식 및 분류식 등에 대한 우수관거체계, 우수 유입부, 맨홀 등의 구체적인 정보가 필요하다.
2. 도시지역을 유하하는 도시하천에서의 수위조건도 내수침수에 큰 영향을 미치고, 해당 도시 지역에 설치되어 있는 저류시설 및 침투시설에 관한 자료와 강제배제시설인 배수펌프장이 위치할 경우 운영자료도 조사하여 활용할 수 있다.

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7. 내수침수 해석모형의 구축

- 내수침수해석을 위한 수치모형을 구축한다. 수치모형의 주요 내용으로서는 강우분석, 유출분석, 우수배제시스템 분석, 도시하천의 홍수위분석, 지표수 침수분석, 지하공간 침수분석 등이 포함되어야 한다. 계산에 필요한 경계조건 및 각종 매개변수는 안정적으로 수치계산을 수행하고 실제현상을 충실히 반영할 수 있는 방향으로 설정한다.

• 내수침수의 개념도는 다음과 같다.

1. 내수침수모형에는 강우분석, 유출분석, 도시하천의 홍수위 분석, 우수배제시스템 분석, 우수관거 월류수에 의한 지표수 침수분석, 지하공간 침수분석 등이 포함되어야 한다. 내수침수해석을 위해서는 배수체계의 부족이나 불량 등에 의해 월류가 발생해야 하는데, 침수된 홍수류가 또 다른 배수관거로 유입되는 등의 복잡한 현상을 고려햐여야 한다.
2. 내수침수해석을 위해서는 도시하천, 하수관거와 내수침수 연계, 내수범람수와 지하공간침수 연계 등을 고려하여 침수해석을 실시하여야 한다.
3. 내수배제 불량과 외수범람에 따른 침수피해는 각각의 경우에 대해서 분리하여 고려할 수 있지만 하천 인근에 위치한 도시지역의 경우 외수범람에 의한 홍수로 인해 내수배제 불량이 함께 발생할 위험성을 내포하고 있다. 그러므로 도시지역의 경우 내수배제 불량 및 외수 범람을 연계한 재해지도 작성이 수행되어야 한다. 다만, 내·외수  연계 해석 시에는 우수관거와 하천의 설계빈도를 연계하여 고려하여야 하고 필요한 경우 설계빈도 이상의 조건에서도 검토가 이루어질 수 있도록 한다.

 

8. 모형검증 및 시나리오별 수치계산

- 시나리오별 수치계산에 앞서 대표적인 과거 피해사상을 선정하고 이에 대한 검증을 통해 구축된 내수침수모형의 재현성 검토를 수행한다. 구축된 시나리오별로 수치계산을 실행하여 그 계산결과를 비교 검토한다.

1. 도시지역에서 우수관거 배수체계의 분석은 SWMM 모형 등과 같이 국내·외적으로 적용성이 검증된 모형을 사용하고, 우수관거 월류수에 대한 침수해석은 2차원 모형을 적용하도록 한다. 국외적으로 공인된 모형이라도 국내에 최초 적용 시에는 충분한 적용성 검토를 수행하고 관련 전문가의 의견을 수렴해야 한다.
2. 적용하는 모형의 경우 도시지역의 유수지 및 배수펌프장, 저류시설, 침투시설 등 내수침수의 직접적인 영향을 미치는 수공시설에 대해서 충분히 반영할 수 있어야 한다.
3. 내수침수모의 검증은 침수발생 당시의 배수시설현황과 현지조사를 통해서 수집한 과거 침수 흔적자료와 비교를 통해 침수면적, 침수심, 침수시간 등에 대한 검증을 수행한다.

 

9. 내수침수 결과 해석 및 정리

- 시나리오별로 계산된 내수침수 해석결과를 계획빈도별, 지구별로 정리한다. 또한 대상지역에서 토지이용변화, 방재시설물의 추가설치 조건 등에 대해서 내수침수의 변화양상을 분석한다.

• 도시지역에서의 침수심, 침수유속, 침수시간, 최대침수심 등을 2차원 계산 격자망 위에 도시하고 결과자료를 DB로 구성하여 결과검토를 용이하게 한다.
• 지하공간 침수의 경우 침수심, 침수유속, 침수도달시간, 침수지속기간, 최대침수심 등을 파악 할 수 있도록 해석결과를 정리한다.

 

10. 시나리오별 내수침수예상도 작성

- 시나리오별 내수침수예상도를 작성하여야 하는데, 필요한 경우 지표면 침수와 지하공간 침수를 함께 다룰 수 있도록 구성한다. 강우조건별 내수침수예상도를 작성하고, 그 결과를 비교검토한 후 최적의 내수침수예상도를 작성한다.

• 다양한 수문시나리오별 내수침수예상도 작성 시에는 계획빈도조건, 목표강우량 조건, 도시하천 홍수위조건, 배수펌프장 운영조건 등을 고려하여 지표면 침수와 지하공간 침수를 고려하여야 한다.

 

11. 내수침수예상도 작성

- 내수침수예상지도는 수치지도 또는 위성영상 등에 침수해석결과를 표시하고, 다른 재해지도의 작성 및 치수계획 수립 시 활용도를 극대화하기 위하여 수치지홍도 형태로 제작하여 활용하는 것을 원칙으로 한다.

• 주요 도시지역을 대상으로 제작하는 내수침수예상도의 표준화를 위하여 도면의 규격, 기본도 작성 및 도면 수록정보에 관한 사항은 다음규정을 적용한다.
• 도면의 크기는 A1(594mm×841mm)를 기준으로 하되, 필요에 따라 A3(279mm×420mm)로 작성할 수도 있다.
• 용지는 감광지 120g/㎠ 이상을 사용한다.
• 기본도면은 대상지역을 모두 포함하는 축척 1:5,000 도면과 주요 범람지역의 해안을 따라 제시하는 축척 1:1,000 도면으로 작성한다.
• 축척 1:1,000 도면의 위치를 축척 1:5,000 도면에서 확인할 수 있도록 해당 영역을 표시하는 인덱스 맵을 별도로 작성한다.
• 도면의 적정 축척을 적용하여 침수지역에 대한 표현을 명확하게 하고 "재해지도 도식 방법"을 통해 출력물을 표준화시키고, 활용 목적별 도면 제작·출력으로 효율적인 검수·정비를 수행하며 데이터 오류에 대한 검수를 반드시 거친 후 최종 도면을 제작하도록 한다.
• 내수침수예상도의 빈도 및 대상영역을 도면명으로 표시하고, 난외사항에 내수침수예상도의 내용 및 목적을 다음과 같이 명시한다. 「내수침수예상도는 태풍, 집중호우 등으로 인하여 도시지역에서 발생할 수 있는 피해 가능성을 예측하여, 침수예상지역, 침수(피해)범위, 예상 침수심 등을 표시한 지도로서, 지방자치단체장에서 제작하는 재해정보지도(피난활용형, 방재정보형, 방재교육형)의 기초자료로 활용됩니다.」
• 내수침수예상도면에는 가상시나리오에 의한 침수심 분포를 「침수심의 구분」에서 제시하는 6단계 색깔로 표기한다. 다만, 어린이, 노약지 필수 대피선을 제시할 경우는 25cm 침수건을 제시한다.
• 난외주기 구성요소는 다음과 같다.
• 일렬번호 ·제작기관 및 발간년월·범례, 방위 및 축척
• 기준조위도·지점별 최대 침수 수심 현황·인접도엽 인덱스
• 지형자료(위성영상) 인덱스
• 대피로 및 피난처 정보는 재해정보지도에서 도식하도록 정하고 있으나, 침수예상도에서 침수범람 정보와 함께 개괄적인 피난정보를 제공할 수 있다.

 

출처 : 재해지도 작성 기준 등에 관한 지침