우수저류지-빗물펌프장을 연계한 홍수조절시설 계획 방법

Study on Flood Control Facility Design Linking Retention Pond and Rainwater Pumping Station

유역의 홍수피해 발생 원인은 주로 관로 및 하도의 통수능 부족이나 외수위 상승에 의한 내수배제 불가가 그 원인이라 할 수 있다. 특히, 외수위 상승에 의한 내수배제 불가 유역은 빗물펌프장(펌프일체형수문) 및 유수지를 설치하여 내수를 강제 배제시키는 시스템과 우수저류지를 설치하여 일정량 이상의 홍수를 조절하는 시설을 많이 활용하고 있다. 연구 대상유역은 경남 함안군의 계티천 유역이며 하도의 중류부에 Off-line형 우수저류지를 설치하고 하류부에 빗물펌프장을 설치하는 복합적인 홍수조절시설이 도입된 지역이다. 연구에서는 복합적인 홍수조절시설인 우수저류지의 횡월류위어와 빗물펌프장을 동시에 운영 할 경우의 모델링 절차 및 방법을 개발하였다. 또한 횡월류위어의 높이, 폭, 빗물펌프장의 가동수위(OWL.) 변화에 따른 홍수조절능력을 시계열 분석하고 결과를 비교 분석하였다. 분석결과, 펌프일체형수문의 가동수위(OWL.)가 횡월류위어 마루고보다 높을 경우 강우초기 홍수량이 횡월류위어를 월류하여 유역의 홍수조절효과는 매우 감소하는 것으로 분석되었다. 즉, 홍수조절을 위한 우수저류지 설계 시 횡월류위어고를 너무 낮게 계획하거나, 가동보가 도입되어 있는 시설의 경우 가동보 운영 시 홍수초기에 가동보를 도복시켜 우수저류지로 월류시킬 경우 홍수조절효과가 현저히 떨어질 수 있다는 점을 확인하였다. 본 연구결과는 향후 계획되는 복합적인 홍수조절시설의 설계 및 운영 시 활용 가능 할 것으로 판단된다.

The primary causes of flood damage in a basin include the inadequate water flow capacity of pipelines and rivers, along with the inability to drain inland water, owing to rising water levels. Flood response facilities, such as rainwater pumping stations (pump-integrated gate type) that actively drain inland water, and retention ponds designed to manage peak flood volumes, are essential. The focus of this study is the Gyeticheon Basin in Haman-gun, Gyeongsangnam-do. To manage flood risks, the proposal includes rainwater pumping stations for the downstream area and an off-line retention pond for the midstream area. This study develops a modeling method that simultaneously plans the side-weir of the retention pond and the rainwater pumping station. In addition, the analysis compared the flood control capacity in relation to the height and width of the side weir, and the operating water level (OWL.) of the pumping station. The results showed that when the (OWL.) of the rainwater pumping station surpasses the height of the side weir, the initial flood volume overflows the side weir, significantly reducing the flood control effectiveness of the basin. Consequently, if the side weir is designed to be low in the construction of a retention pond for flood control, or if a retention pond features a movable weir that tilts during the early stages of a flood, allowing water to overflow transversely into the pond, the flood control effectiveness can be significantly reduced. These findings are expected to aid in the design and operation of complex flood control facilities in future.