울산광역시 중구 일원 구조적⋅비구조적 홍수저감 대책의 통합 효과 분석

Integrated Effectiveness Analysis of Structural and Non-Structural Flood-Mitigation Measures in Jung-gu, Ulsan Metropolitan City

울산광역시 중구 태화지구의 도시홍수 피해를 저감하기 위해 구조적 및 비구조적 대책을 병행 적용한 효과를 SWMM 모형으로 분석하였다. 2016년 태풍 ‘차바’ 내습 시의 강우를 적용하여 배수펌프장, 고지배수터널과 같은 구조적 대책과 식물재배화분, 식생체류지, 투수블록, 식생수로, 침투측구, 침투빗물받이 등의 비구조적(LID) 대책 및 저류지와 같은 비구조적 대책을 조합한 16개 시나리오를 모의하였다. 분석 결과, 구조적 대책을 도입한 시나리오에서 침수 면적과 수위가 크게 감소하였으며, 일부 조합의 경우 침수범위가 50% 이상 축소되었다. 반면 비구조적(LID) 대책 단독 적용의 홍수 저감 효과는 미미하여 극한 호우 시 거의 영향이 없었으나, 초기 강우를 지중으로 흡수함으로써 물순환을 개선하는 데 기여하는 것으로 나타났다. 결국 배수펌프장과 고지배수터널 같은 구조적 대책은 대규모 홍수 대응에 필수적이나, 비구조적(LID) 대책과 저류지 같은 비구조적 대책을 병행함으로써 추가적인 홍수 저감과 물순환 개선 효과를 얻을 수 있음을 본 연구가 시사한다.

The effects of combined structural and nonstructural measures in reducing urban flood damage in the Taehwa District, Jung-gu, Ulsan Metropolitan City, South Korea, were analyzed using the storm water management model (SWMM). Sixteen scenarios combining structural measures, such as drainage pump stations and high-altitude drainage tunnels, with nonstructural measures, including low impact development (LID) facilities (planter box, bioretention, permeable pavement, vegetative swale, infiltration channel, infiltration chamber) and detention facilities, were simulated using rainfall data from Typhoon Chaba in 2016. Analysis results revealed that scenarios incorporating structural measures significantly reduced inundation area and water levels, with some combinations reducing the flooded area by more than 50％. In contrast, the flood-reduction effects of LID measures alone were minimal, demonstrating virtually no impact during the extreme rainfall event. LID facilities contributed to improving water circulation by absorbing the initial rainfall into the subsurface. This study concluded that structural measures, such as drainage pump stations and high-altitude drainage tunnels, are essential for large-scale flood response, while the concurrent implementation of non-structural measures, such as LID facilities and detention basins, can provide additional flood reduction and water circulation improvement effects.