격자별 침수심 분포 분석을 통한 우수저류조 설치 유무에 따른 침수피해 저감효과 분석

Analysis of Flood Damage Mitigation Effects Based on the Presence of a Rainwater-Retaining Facility Through Flood-Depth Distribution Analysis by Grid

최근 기후변화에 따른 국지성 호우로 인해 도시유역의 침수피해가 증가하고 있다. 이에, 우수유출저감시설 설치, 하수관거개량 등을 통하여 피해를 저감시키고자 하고 있다. 이에 따른 침수저감효과 분석 방법 또한 다양한 방법으로 제시되며, 기존에 대표적으로 사용되는 방법에는 월류량, 첨두홍수량, 침수지도를 통한 침수저감효과 분석 방법이 있다. 하지만, 위 방법은 사람·재산 피해에 직접적으로 영향을 미치는 침수심의 저감효과를 파악하기 어렵다. 또한 침수지도를 통한 방법은 육안으로 저감효과를 분석해야 하므로 분석이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 격자별 침수심 분포 분석 방법을 통한 새로운 침수저감효과 분석 방법을 제시하였다. 도시유역 유출모델인 XP-SWMM 모델을 통해 격자별 최대침수심을 구하고, python 프로그램으로 0.1 m 구간별 침수심의 격자개수를 분석하였다. 결과적으로 다양한 강우 시나리오 조건과 경계조건 하에서, 본 연구에서 제시하는 우수저류조 설치 전후의 구간별 침수심 격자 저감 개수 확인을 통해 이전 방법보다 더 정량적인 침수저감효과 분석이 가능하고, 사람·재산에 직접적으로 영향을 미치는 침수심 격자의 저감 또한 정확한 판단이 가능할 것으로 판단된다.

In recent years, localized heavy rainfall due to climate change has caused increased flood damage in urban areas. To address this issue, efforts are being made to mitigate damage through the installation of a rainwater-retaining facility and improved sewer systems. Various methods have been proposed to analyze the flood mitigation effects of these measures, with commonly used approaches including the analysis of overflow volume, peak flood discharge, and flood maps. However, these methods have limited capacity to accurately assess the reduction in flood depth, which directly affects human safety and property. Additionally, the use of flood maps requires visual analysis, which makes it difficult to evaluate the reduction effects accurately. Therefore, this study proposes a new method for flood reduction using grid-based flood-depth distribution analysis. The maximum flood depth for each grid was determined using the XP-SWMM urban runoff model, and the number of grids for each 0.1-meter flood-depth interval was analyzed using a Python program. Consequently, under various rainfall scenarios and boundary conditions, the proposed analysis method enables a more quantitative assessment of flood mitigation effects by comparing the number of reduced flood-depth grids before and after the installation of the rainwater retention facility. This approach also allows for a more precise assessment of the reconstruction of flood-depth grids, which directly affects human safety and property.