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SUMMARY

CONTENTS

목차

제1장 연구개발과제의 개요 54

제1절 연구개발의 목적 및 필요성 54

1. 연구개발의 목적 54

2. 연구개발의 필요성 54

제2절 연구개발의 목표 및 내용 56

1. 연구개발의 목표 56

2. 연구내용 56

제2장 국내·외 기술개발 현황 58

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 58

1. 국내 기술동향 58

2. 국외 기술동향 58

3. 기술동향 분석 결론 59

제2절 이상홍수 평가기술 개발 60

1. 국내 기술동향 60

2. 국외 기술동향 63

3. 기술동향 분석 결론 67

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 68

1. 국내 기술동향 68

2. 국외 기술동향 68

3. 기술동향 분석 결론 68

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 69

1. 국내 기술동향 69

2. 국외 기술동향 70

3. 기술동향 분석 결론 71

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 73

1. 국내 기술동향 73

2. 국외 기술동향 74

3. 기술동향 분석 결론 74

제3장 연구개발 수행내용 및 결과 75

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 75

1. 연구개요 75

2. 기존 연구성과 76

3. 과거 청계천 극한홍수 분석 및 평가 90

4. 과거 피해 기록에 의한 극한홍수 분석 103

5. 표준화점수환산법을 이용한 극한홍수의 분석 108

6. 연구성과 114

제2절 이상홍수 평가기술 개발 115

1. 연구개요 115

2. 기후변화를 고려한 확률강우량 산정 115

3. 이상강우의 평가기법 및 구축 적용 122

4. 비정상성 빈도해석법 131

5. 이상홍수 빈도해석 145

6. 이상홍수를 고려한 저수지 운영기법 개발 158

7. 이상홍수를 고려한 설계빈도 설정 171

8. 연구성과 187

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 189

1. 연구개요 189

2. 이상홍수 대응기법의 국내외 사례조사 190

3. 이상홍수 취약성 지수 개발 191

4. GIS 기반의 이상홍수 취약성 평가 시스템 개발 208

5. 시범 지역 적용 214

6. 수자원장기종합계획 적용 230

7. 연구성과 및 결론 230

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 233

1. 연구개요 233

2. 이상홍수에 대비한 수공구조물 정비방안 수립 235

3. 수공구조물별 이상홍수에 대한 안전성 평가 240

4. 월류대응제방 설계기법 개발 258

5. 유역종합치수계획에 기반한 강변저류지 설계기법 개발 287

6. 이상홍수대비 하천횡단구조물 취약부 설계 및 보강기법 개발 315

7. 연구성과 342

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 344

1. 연구개요 344

2. 이상 집중호우에 의한 도로 피해 원인 및 대책 345

3. 도로 피해 조사 관리 시스템 347

4. 토석류를 고려한 도로배수 설계 방안 349

5. 토석류 차단시설 도로 적용 설계 방안 361

6. 이상기후를 고려한 도로시설물 설계 방안 364

7. 연구성과 373

제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 375

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 375

1. 연구개발 목표의 달성도 375

2. 연구결과의 관련분야 기여도 376

제2절 이상홍수 평가기술 개발 377

1. 연구개발 목표의 달성도 377

2. 연구결과의 관련분야 기여도 378

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 380

1. 연구개발 목표의 달성도 380

2. 연구결과의 관련분야 기여도 381

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 382

1. 연구개발 목표의 달성도 382

2. 관련분야 기술발전 기여도 382

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 384

1. 연구개발 목표의 달성도 384

2. 연구결과의 관련분야 기여도 384

제5장 연구개발결과의 활용계획 386

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 386

1. 연구결과의 활용 386

2. 연구결과의 기대효과 386

3. 관련 후속연구개발의 필요성 및 전망 387

제2절 이상홍수 평가기술 개발 388

1. 연구결과의 활용 388

2. 연구결과의 기대효과 389

3. 관련 후속연구개발의 필요성 및 전망 390

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 392

1. 연구결과의 활용 392

2. 연구결과의 기대효과 392

3. 관련 후속연구개발의 필요성 및 전망 393

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 394

1. 연구결과의 활용 394

2. 연구결과의 기대효과 395

3. 관련 후속연구개발의 필요성 및 전망 396

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 397

1. 연구결과의 활용 397

2. 연구결과의 기대효과 397

3. 관련 후속연구개발의 필요성 및 전망 398

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 399

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 399

1. 조선왕조실록에 나타난 기후관련 연구논저고찰 399

2. 측우기 관련 연구성과 및 자료검색방법 400

3. 근대문헌에 나타난 기후관련 문헌고찰 400

제2절 이상홍수 평가기술 개발 401

1. 기후변화를 고려한 확률강우량 산정 401

2. 이상강우의 평가기법 및 구축 적용 401

3. 비정상성 빈도해석법 402

4. 이상홍수 빈도해석 403

5. 이상홍수를 고려한 저수지 운영기법 개발 403

6. 이상홍수를 고려한 설계빈도 설정 404

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 405

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 408

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 409

1. 해외 전문가와의 자문회의 409

2. IECA 2007 학회참석 409

제7장 국내·외 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 결과 410

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 410

1. 국내 타 연구개발결과의 연계가능성 검토 410

2. 국외 타 연구개발과의 연계가능성 검토 410

제2절 이상홍수 평가기술 개발 412

1. 국내 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 412

2. 국외 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 413

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 414

1. 국내 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 414

2. 국외 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 415

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 416

1. 국내 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 416

2. 국외 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 418

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 420

1. 국내 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 420

2. 국외 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 421

제8장 주요 연구개발사항이 포함된 요약문 422

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 422

제2절 이상홍수 평가기술 개발 423

1. 기후변화를 고려한 확률강우량 산정 423

2. 이상강우의 평가기법 및 구축 적용 423

3. 비정상성 빈도해석법 424

4. 이상홍수 빈도해석 424

5. 이상홍수를 고려한 저수지 운영기법 개발 424

6. 이상홍수를 고려한 설계빈도 설정 425

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 426

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 428

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 430

제9장 국내과학기술종합정보시스템에 등록된 연구장비 현황 431

제10장 참고문헌 432

제1절 극치수문사상 변화 특성 분석 432

제2절 이상홍수 평가기술 개발 437

제3절 이상홍수 대응기법의 국내외사례조사 및 대응전략 수립 452

제4절 이상홍수 대비 수공구조물 설계기법 개발 및 기준 개선 453

제5절 토석류 대비 도로시설 설계기준 개선 458

부록 460

〈표 2.5-1〉 토석류 관련 설계기준 변화 73

〈표 3.1-1〉 조선왕조실록과 측우기 기록을 이용한 홍수사상의 통계값 77

〈표 3.1-2〉 인명피해 등급별 빈도 79

〈표 3.1-3〉 가옥피해 등급별 빈도 79

〈표 3.1-4〉 수표수위 구간별 기록 80

〈표 3.1-5〉 인명피해 등급 83

〈표 3.1-6〉 가옥피해 등급 83

〈표 3.1-7〉 문헌기록을 이용한 자료확충에 따른 확률강우량의 변화 88

〈표 3.1-8〉 서울지점 확률강우량의 비교 92

〈표 3.1-9〉 측우기 대상호우사상 92

〈표 3.1-10〉 홍수량 산정 결과 종합 96

〈표 3.1-11〉 청계천 본류 및 지류 홍수범람구역 산정결과 비교 102

〈표 3.1-12〉 침수면적별 가옥피해 규모 산정결과 103

〈표 3.1-13〉 조선왕조실록의 홍수피해 기록 103

〈표 3.1-14〉 1925년 7월 춘천 강우량 107

〈표 3.1-15〉 Z-Score에 따른 평가 점수 부여 방안 109

〈표 3.2-1〉 2080s 빈도별 증감율 118

〈표 3.2-2〉 기후변화에 따른 확률강수량의 변화량(200yr, CASE 4 : 2080s) 120

〈표 3.2-3〉 기후변화에 따른 확률강수량의 증감율(200yr, CASE 4 : 2080s) 120

〈표 3.2-4〉 지속시간에 따른 빈도별 확률강수량(서울지점, CASE1) 121

〈표 3.2-5〉 지속시간에 따른 빈도별 확률강수량(서울지점, CASE2) 122

〈표 3.2-6〉 지속시간에 따른 빈도별 확률강수량(서울지점, CASE3) 122

〈표 3.2-7〉 지속시간에 따른 빈도별 확률강수량(서울지점, CASE4) 122

〈표 3.2-8〉 적합도 검정결과(24시간 지속시간,PWM) 133

〈표 3.2-9〉 서울지점 연 최대 강우량 누적 자료 134

〈표 3.2-10〉 연 최대 누적 평균 강우량 회귀직선 135

〈표 3.2-11〉 누적 평균 강우량과 매개변수 간 회귀직선 136

〈표 3.2-12〉 매개변수 변화 136

〈표 3.2-13〉 확률강우량 변화 및 증가율 138

〈표 3.2-14〉 확률강우량 변화 및 증가율 139

〈표 3.2-15〉 확률강우량 변화 및 증가율 141

〈표 3.2-16〉 매개변수 추정 결과 160

〈표 3.2-17〉 충주댐 상류 유역 PMF 추정결과 161

〈표 3.2-18〉 지속기간별 PMP를 이용한 Auto ROM 결과 (단일유역) 162

〈표 3.2-19〉 지속기간별 PMP를 이용한 Auto ROM 결과 (3개 소유역) 163

〈표 3.2-20〉 지속기간별 PMP를 이용한 Auto ROM 결과 (5개 소유역) 163

〈표 3.2-21〉 시나리오의 구성 168

〈표 3.2-22〉 입력 변수의 종류 169

〈표 3.2-23〉 무차원 누가우량 회귀방정식의 상수값 174

〈표 3.2-24〉 안양천 유역 주거자산가치 (일부) 175

〈표 3.2-25〉 안양천 유역 산업자산가치 (일부) 175

〈표 3.2-26〉 현재의 확률강우량에 대한 예상홍수피해액 177

〈표 3.2-27〉 기후변화를 고려한 확률강우량에 대한 예상홍수피해액 178

〈표 3.2-28〉 지형코드의 대분류 181

〈표 3.2-29〉 안양천 유역 행정구역별 중요시설물의 수 (순위별) 182

〈표 3.2-30〉 수해상습지의 예(경기도) 184

〈표 3.3-1〉 취약성 관련 국내외 사례조사 190

〈표 3.3-2〉 취약성 평가 지표별 이용자료 195

〈표 3.3-3〉 취약성 평가 지표별 이용자료 196

〈표 3.3-4〉 지표결과의 등급별 대책 201

〈표 3.3-5〉 시스템 개발 기본사양 208

〈표 3.3-6〉 시스템 요구사항 208

〈표 3.3-7〉 시스템 설계의 기본방향 209

〈표 3.3-8〉 시스템 개발시 고려사항 210

〈표 3.3-9〉 STEP에서 평가되는 지표 212

〈표 3.3-10〉 월류에 의한 안성천 홍수범람 모의(400년 빈도) 223

〈표 3.3-11〉 평택시지역 홍수위 및 제방고 비교 225

〈표 3.3-12〉 저류지 선정 지역 일반 현황 225

〈표 3.3-13〉 안성천 유역 저류지 분석 결과 226

〈표 3.3-14〉 안성천 홍수위 저감효과(하도 개선) 227

〈표 3.3-15〉 안성천 홍수위 저감효과(제체 증고) 227

〈표 3.3-16〉 대안별 추정 사업비 229

〈표 3.4-1〉 연차별 연구목표 234

〈표 3.4-2〉 최근 발생한 국내외 재해피해 사례 238

〈표 3.4-3〉 예연위어와 광정위어의 기본적인 영향 인자 242

〈표 3.4-4〉 제방붕괴 지점 및 붕괴원인 244

〈표 3.4-5〉 각 지점들의 위치 상관표 250

〈표 3.4-6〉 구조물별 피해현황 254

〈표 3.4-7〉 실험에 사용된 매개변수 263

〈표 3.4-8〉 실험조건 272

〈표 3.4-9〉 뒷비탈 식생에 따른 분류 275

〈표 3.4-10〉 뒷비탈에서 각 유량에 따른 등류유속 계산 281

〈표 3.4-11〉 설계 방법 284

〈표 3.4-12〉 월류보호공 실험결과 285

〈표 3.4-13〉 각 방안별 장단점 비교 288

〈표 3.4-14〉 국내 유역종합치수계획 강변저류지 계획 및 홍수조절효과 295

〈표 3.4-15〉 밀양강수계 강변저류지 제원 295

〈표 3.4-16〉 강변저류지 실험조건 298

〈표 3.4-17〉 횡월류유량 유량계수 CM 산정공식(이미지참조) 314

〈표 3.4-18〉 하천횡단구조물 파괴 원인별 유형 분류 기준 319

〈표 3.4-19〉 국내와 일본 낙차공 설계기준 비교 321

〈표 3.4-20〉 국내와 일본 보 설계기준 비교 322

〈표 3.4-21〉 제한수심에 따라 추정된 실험수로내 보 제원(Q＝0.8 m³/s) 326

〈표 3.5-22〉 탐진강 수계 보높이비 327

〈표 3.4-23〉 하천횡단구조물 연결호안 실험조건 330

〈표 3.4-24〉 사석호안의 접근유속 대비 유속 관계식 333

〈표 3.4-25〉 기존 사석호안 공식에 접근유속과 국부유속을 적용시 안전율 335

〈표 3.4-26〉 블록호안에서의 접근유속 대비 유속 관계식 338

〈표 3.4-27〉 기존 블록호안 공식에 접근유속과 국부유속을 적용시 안전율 340

〈표 3.5-1〉 도로피해조사 DB 정보특징 348

〈표 3.5-2〉 관측된 토석류의 속도 350

〈표 3.5-3〉 토석류 발생 지점 조사 351

〈표 3.5-4〉 토석류를 고려한 배수시설 검토 355

〈표 3.5-5〉 지하수위 이상에 있는 토석류의 단위중량 357

〈표 3.5-6〉 토질 상태별 전단 저항각 358

〈표 3.5-7〉 투과형 시설 설계 및 연구 인자 364

〈표 3.5-8〉 쌓기부 도수로 축소 방안 365

〈표 3.5-9〉 도수로 집수거 개선 방안 368

〈표 3.5-10〉 수리계산 국내 기준 369

〈표 3.5-11〉 수리계산 개선 방안 370

〈표 3.5-12〉 수로계산 개선 방안 370

〈표 3.5-13〉 집수정 설치 간격계산 방법 개선(안) 373

〈표 7.3-1〉 PFD와 EFVI의 비교 414

〈그림 3.1-1〉 조선왕조실록에 수록된 왕대별 홍수기록 77

〈그림 3.1-2〉 측우기 일강우자료의 연최대치계열 78

〈그림 3.1-3〉 인명피해 크기별 빈도 79

〈그림 3.1-4〉 가옥피해 크기별 빈도 80

〈그림 3.1-5〉 코드번호의 구조 81

〈그림 3.1-6〉 역사홍수기록 웹페이지 초기화면 81

〈그림 3.1-7〉 종합 홍수(피해)등급 (1392년~1914년) 84

〈그림 3.1-8〉 Annual maximum rainfall event series (total year parameter) 85

〈그림 3.1-9〉 Annual maximum rainfall event series (annual parameter) 85

〈그림 3.1-10〉 Moving average plot of annual maximum events 86

〈그림 3.1-11〉 일최대강우량의 장기변동성 87

〈그림 3.1-12〉 집중호우의 장기변동성 87

〈그림 3.1-13〉 측우기와 현대 강우기록 88

〈그림 3.1-14〉 자료확충에 따른 확률강우량의 변화 89

〈그림 3.1-15〉 자료확충에 따른 확률강우량의 변화(박민규, 2010) 89

〈그림 3.1-16〉 청계천 극한홍수 분석 절차 90

〈그림 3.1-17〉 과거 청계천 유역경계 및 하천 추출(일제시대 지형도 이용) 91

〈그림 3.1-18〉 Random Cascade 모형에 의한 1885년(392 mm) 호우사상의 시간분포 93

〈그림 3.1-19〉 Random Cascade 모형에 의한 1828년(202 mm) 호우사상의 시간분포 93

〈그림 3.1-20〉 Huff 및 Random Cascade 시간분포의 무차원 누가곡선 비교(1885년) 94

〈그림 3.1-21〉 Huff 및 Random Cascade 시간분포의 무차원 누가곡선 비교(1828년) 95

〈그림 3.1-22〉 각 홍수사상별 HEC-RAS 모의 결과 97

〈그림 3.1-23〉 본류 및 지류 구간에 대한 각 홍수사상별 HEC-RAS 모의 결과 99

〈그림 3.1-24〉 DEM을 이용한 청계천 본류구간의 홍수범람구역 산정 100

〈그림 3.1-25〉 DEM을 이용한 청계천 본류 및 인접 지류의 홍수범람구역 산정 101

〈그림 3.1-26〉 안동지역 극한홍수 모의 결과 105

〈그림 3.1-27〉 춘천지역 극한홍수 모의 결과 106

〈그림 3.1-28〉 역사기록 호우사상의 정량화 109

〈그림 3.1-29〉 서울(청계천 유역)의 600년간의 극한홍수 평가 109

〈그림 3.1-30〉 80mm/150mm/200mm 호우사상 111

〈그림 3.1-31〉 호우사상에 따른 표준화점수(Z-Score)비교 113

〈그림 3.2-1〉 카오스적 분해 절차 117

〈그림 3.2-2〉 빈도해석 결과(CASE1) 118

〈그림 3.2-3〉 빈도해석 결과(CASE4) 118

〈그림 3.2-4〉 기후모형 결과비교(CASE1,4) 118

〈그림 3.2-5〉 현재 vs 기후변화고려(2080s) 118

〈그림 3.2-6〉 2080s 빈도별 증감율 118

〈그림 3.2-7〉 GUI기반의 일기발생 모형 119

〈그림 3.2-8〉 연구의 흐름도 123

〈그림 3.2-9〉 양의 상관관계 지역 124

〈그림 3.2-10〉 음의 상관관계 지역 124

〈그림 3.2-11〉 상관계수 산정결과의 도시 124

〈그림 3.2-12〉 서울 지점의 SAWP와 4개월 지체된 해수면 온도의 상관성 분석 124

〈그림 3.2-13〉 부산 지점의 SAWP와 5개월 지체된 해수면 온도의 상관성 분석 124

〈그림 3.2-14〉 서울지점의 기초통계량 125

〈그림 3.2-15〉 서울 지점의 매개변수적 빈도해석 결과 비교 125

〈그림 3.2-16〉 시간강수량의 평균 변동율(%) 126

〈그림 3.2-17〉 시간강수량 표준편차의 변동율(%) 126

〈그림 3.2-18〉 서울 지점의 EST 분석 결과 127

〈그림 3.2-19〉 태풍 사상에 의한 24시간 EST 확률강수량도 127

〈그림 3.2-20〉 태풍 사상에 의한 24시간 EST 확률강수량도 비교 127

〈그림 3.2-21〉 집중호우에 의한 24시간 EST 확률강수량도 127

〈그림 3.2-22〉 집중호우에 의한 24시간 EST 확률강수량도 비교 128

〈그림 3.2-23〉 조합된 사상에 의한 24시간 EST 확률강수량도 128

〈그림 3.2-24〉 조합된 사상에 의한 24시간 EST 확률강수량도 비교 128

〈그림 3.2-25〉 CPPM 모형의 모의 순서도 129

〈그림 3.2-26〉 CPPM 24시간 100빈도 확률강우량 130

〈그림 3.2-27〉 CPPM 24시간 200빈도 확률강우량 130

〈그림 3.2-28〉 100년 확률강우량(0.3℃증가) 130

〈그림 3.2-29〉 200년 확률강우량(0.3℃증가) 130

〈그림 3.2-30〉 100년 확률강우량 변화량(mm) 130

〈그림 3.2-31〉 200년 확률강우량 변화량(mm) 131

〈그림 3.2-32〉 100년 확률강우량 변화율(%) 131

〈그림 3.2-33〉 200년 확률강우량 변화율(%) 131

〈그림 3.2-34〉 비정상성 빈도해석 절차 131

〈그림 3.2-35〉 비정상성 빈도해석 단계 132

〈그림 3.2-36〉 연 최대 강우량 변화 133

〈그림 3.2-37〉 연 최대 누적 평균 강우량 변화 135

〈그림 3.2-38〉 위치매개변수 변화 136

〈그림 3.2-39〉 축척매개변수 변화 136

〈그림 3.2-40〉 확률밀도함수 변화 137

〈그림 3.2-41〉 누가확률분포함수변화 137

〈그림 3.2-42〉 재현기간별 확률강우량 137

〈그림 3.2-43〉 정상성 빈도곡선(2005년) 138

〈그림 3.2-44〉 비정상성 빈도곡선(2030년) 138

〈그림 3.2-45〉 확률밀도함수 변화 139

〈그림 3.2-46〉 누가확률분포함수 변화 139

〈그림 3.2-47〉 재현기간별 확률강우량 140

〈그림 3.2-48〉 비정상성 10개 지점의 2008년과 2030년 IDF 곡선 142

〈그림 3.2-49〉 GUI 프로그램 구동화면 144

〈그림 3.2-50〉 GUI 프로그램 수행 결과 144

〈그림 3.2-51〉 지역빈도해석의 절차(Hosking과 Wallis, 1997) 145

〈그림 3.2-52〉 매개변수 지도 150

〈그림 3.2-53〉 EMA 흐름도 151

〈그림 3.2-54〉 빈도별 확률홍수량 153

〈그림 3.2-55〉 안양천유역 홍수빈도곡선 153

〈그림 3.2-56〉 빈도별 확률홍수량 154

〈그림 3.2-57〉 현 시점 대비 미래 목표년도 홍수 증가 비율 155

〈그림 3.2-58〉 기준 홍수 빈도곡선 대비 목표년도 증가 비율 155

〈그림 3.2-59〉 ARFFA의 외장 user interface 156

〈그림 3.2-60〉 현 시점 대비 미래 목표년도 홍수 증가 비율 157

〈그림 3.2-61〉 기준 홍수 빈도곡선 대비 목표년도 증가 비율 157

〈그림 3.2-62〉 군집분석 과 주성분분석 158

〈그림 3.2-63〉 충주댐 상류유역의 소유역 분할 159

〈그림 3.2-64〉 안동-임하댐 유역도 및 모식도 166

〈그림 3.6-65〉 첨두부 위치에 따른 100년 빈도 홍수 167

〈그림 3.6-66〉 첨두부 위치에 따른 PMF 167

〈그림 3.2-67〉 이상홍수 시 저수지 운영을 위한 GUI 171

〈그림 3.2-68〉 서울관측소 무차원 누가곡선(2분위) 173

〈그림 3.2-69〉 다차원법에 따른 행정구역별 토지이용 구분 176

〈그림 3.2-70〉 홍수위 적용을 위한 하천횡단면 측선 176

〈그림 3.2-71〉 홍수위를 이용한 GRID 형성 176

〈그림 3.2-72〉 인구밀도지수 산정을 위한 회귀식과 전국인구밀도지수 분포 179

〈그림 3.2-73〉 공시지가지수 산정을 위한 회귀식과 전국 공지지가지수 분포 180

〈그림 3.2-74〉 인구밀도지수와 공시지가지수의 분포 182

〈그림 3.2-75〉 산불피해액지수의 분포 184

〈그림 3.2-76〉 우리나라의 국가하천 185

〈그림 3.2-77〉 상습침수피해지수의 분포 185

〈그림 3.2-78〉 산사태위험지 관리시스템 186

〈그림 3.2-79〉 산불피해지수와 상습침수지수의 분포 186

〈그림 3.3-1〉 이상홍수 취약성 평가 방안 192

〈그림 3.3-2〉 이상홍수 취약성 지표 선정시 고려 요소 194

〈그림 3.3-3〉 지표의 중첩 방법 197

〈그림 3.3-4〉 이상홍수 취약성 산정식 197

〈그림 3.3-5〉 이상홍수 취약성 지표(EFVI)의 산정 모식도 199

〈그림 3.3-6〉 취약성 요소별 결과 도출 그래프 200

〈그림 3.3-7〉 중요 시설물 취약성(Peck & Karmakar, 2008) 202

〈그림 3.3-8〉 중요 시설물에 대한 중요도 평가 203

〈그림 3.3-9〉 한강 유역 중 중랑천 부근에 대한 시설물 중요도 평가 204

〈그림 3.3-10〉 취약성 요소별 결과 도출 그래프(왼쪽; 이론, 오른쪽; 시스템) 205

〈그림 3.3-11〉 선택적 홍수대안 설정을 위한 구조 206

〈그림 3.3-12〉 대안별 계산 Matrix 206

〈그림 3.3-13〉 의사결정을 위한 대안 설정 207

〈그림 3.3-14〉 서바이벌 방식을 이용한 분석 결과 207

〈그림 3.3-15〉 실제 의사결정 시스템 화면 207

〈그림 3.3-16〉 시스템 구축방안 209

〈그림 3.3-17〉 이상홍수 취약성 분석 결과(1 STEP) 212

〈그림 3.3-18〉 선택적 홍수방어 화면(2 STEP) 212

〈그림 3.3-19〉 의사결정 I 213

〈그림 3.3-20〉 해외대응사례 검색 213

〈그림 3.3-21〉 안성천유역의 기초데이터 구축 215

〈그림 3.3-22〉 한강권역의 기초데이터 구축 215

〈그림 3.3-23〉 부산시의 기초데이터 구축 216

〈그림 3.3-24〉 한강유역(안성천 포함)의 이상홍수 취약성 최종 결과 217

〈그림 3.3-25〉 부산시 이상홍수 취약성 분석 결과 218

〈그림 3.3-26〉 이상홍수 취약성 분석결과와 2009년 수해피해지역 비교 219

〈그림 3.3-27〉 의사결정 나무 이용 방안 221

〈그림 3.3-28〉 안성천에 대한 이상홍수 취약성 분석 결과 222

〈그림 3.3-29〉 강우-유출을 통한 홍수량 분석 흐름도 222

〈그림 3.3-30〉 HEC-RAS를 이용한 월류에 의한 범람 모의 223

〈그림 3.3-31〉 월류에 의한 홍수범람구역 산정 결과(400년 빈도) 224

〈그림 3.3-32〉 연차별 시스템 개발 성과 230

〈그림 3.4-1〉 홍수피해액 분석(1974~2003) 237

〈그림 3.4-2〉 제방붕괴유형(1987~2003) 237

〈그림 3.4-3〉 세부연구계획 239

〈그림 3.4-4〉 일본에서 조성된 슈퍼제방 예 241

〈그림 3.4-5〉 진주지역 남강본류 및 영천강 제방붕괴지점 243

〈그림 3.4-6〉 진주지역 남강본류 및 영천강유역 유출량 산정 결과 245

〈그림 3.4-7〉 하천제방 안전성 평가도 및 진주지역 안전성 평가 적용결과 246

〈그림 3.4-8〉 저류지 및 수치모의 모식도 247

〈그림 3.4-9〉 남강 본류 및 영천강 흐름해석 결과 247

〈그림 3.4-10〉 수치모의 결과 검토 248

〈그림 3.4-11〉 제방붕괴에 따른 첨두홍수량 249

〈그림 3.4-12〉 저류지 직 상·하류 수위 및 제내지 수위변화 251

〈그림 3.4-13〉 B-5지점 단면에서의 유입·출량 및 월류유출량 251

〈그림 3.4-14〉 측방향 위어 높이에 따른 첨두홍수량 252

〈그림 3.4-15〉 저류지 가동시간에 따른 첨두홍수량 253

〈그림 3.4-16〉 군선교 피해모식도 254

〈그림 3.4-17〉 홍수시 계성천 화영제 피해개략도와 붕괴지점 전경 255

〈그림 3.4-18〉 배수통문 주위의 누수에 의한 제방붕괴 피해 255

〈그림 3.4-19〉 하천 관련 취약시설물 피해 현황 및 개선방안 258

〈그림 3.4-20〉 월류에 대한 제방 설계 순서 259

〈그림 3.4-21〉 Jackhouse에 조성된 실험수로 및 식생매트 파괴 모습 260

〈그림 3.4-22〉 Stephen 실험수로 261

〈그림 3.4-23〉 제방붕괴 현상 모의 261

〈그림 3.4-24〉 월류에 의한 제방붕괴실험 결과 262

〈그림 3.4-25〉 실험 장치 263

〈그림 3.4-26〉 제방 벽면의 격자망을 이용한 붕괴 모습 관찰 264

〈그림 3.4-27〉 제방 붕괴 현상의 단계별 양상 264

〈그림 3.4-28〉 제방 뒷비탈 경사에 따른 평탄화 비율 265

〈그림 3.4-29〉 유선과 속도벡터 265

〈그림 3.4-30〉 수평방향 전단응력 분포 266

〈그림 3.4-31〉 제방 월류시 흐름 모식도 266

〈그림 3.4-32〉 자유월류시 둑마루 길이에 따른 유량계수 산정 267

〈그림 3.4-33〉 ξ＝0.25시 잠수비에 따른 흐름형태 변화 268

〈그림 3.4-34〉 둑마루길이 상대계수와 잠수비를 통한 흐름형태 구분 그래프 268

〈그림 3.4-35〉 실험수조 개략도 269

〈그림 3.4-36〉 실험수조 및 장치 269

〈그림 3.4-37〉 실험제방 계략도 270

〈그림 3.4-38〉 월류대응제방 실험 모형 및 전경 271

〈그림 3.4-39〉 월류대응제방 실험 모형 및 예비실험 결과 271

〈그림 3.4-40〉 제방 뒷비탈에 조성된 인조식생 272

〈그림 3.4-41〉 제방 뒷비탈 조건에 따른 수위 및 유속분포 273

〈그림 3.4-42〉 제방 뒷비탈에서의 전단응력 273

〈그림 3.4-43〉 VR-method을 이용한 조도계수 산정 274

〈그림 3.4-44〉 급경사에서의 수로경사에 따른 조도계수 274

〈그림 3.4-45〉 완경사 및 급경사에서의 조도계수 산정 275

〈그림 3.4-46〉 급경사 수로 측면도 및 평면도 277

〈그림 3.4-47〉 급경사 수로 전경 277

〈그림 3.4-48〉 수위-유량 관계곡선 278

〈그림 3.4-49〉 경사수로 성토 다짐작업 279

〈그림 3.4-50〉 설치된 보호공 279

〈그림 3.4-51〉 보호공 붕괴모습 279

〈그림 3.4-52〉 월류보호공 블록 형상 280

〈그림 3.4-53〉 뒷비탈에서의 유량에 따른 수면형 변화 282

〈그림 3.4-54〉 유량에 따른 등류유속 변화 283

〈그림 3.4-55〉 거리에 따른 유속변화 분석(원안) 283

〈그림 3.4-56〉 거리에 따른 유속변화 분석(개선안) 283

〈그림 3.4-57〉 개선 1안 붕괴유속 비교 285

〈그림 3.4-58〉 개선 2안 붕괴유속 비교 285

〈그림 3.4-59〉 개선 3안 붕괴유속 비교 286

〈그림 3.4-60〉 단위면적당 중량에 따른 한계유속 286

〈그림 3.4-61〉 On-line 과 Off-line 저류지의 수문곡선 개념도 288

〈그림 3.4-62〉 저류지 개방에 의한 범람 홍수량 산정 289

〈그림 3.4-63〉 저류지 모식도 289

〈그림 3.4-64〉 남강 및 영천강 유역도 및 저류지 운영 모식도 290

〈그림 3.4-65〉 안성천 유역 291

〈그림 3.4-66〉 강변저류지 최적화 의사결정 절차 291

〈그림 3.4-67〉 저류지 최적화 모형 구성 292

〈그림 3.4-68〉 저류지 시스템 모식도 294

〈그림 3.4-69〉 밀양강 수계 강변저류지 평균 규격 296

〈그림 3.4-70〉 수리실험을 위한 수로 및 강변저류지 규격 296

〈그림 3.4-71〉 강변저류지 실험모형 평면도 297

〈그림 3.4-72〉 초음파수위계를 이용한 수위관측 299

〈그림 3.4-73〉 밸브 콘트롤 시스템 300

〈그림 3.4-74〉 밸브 콘트롤 시스템의 입력 부정류 밸브개방 조건 300

〈그림 3.4-75〉 수리실험 수위관측 위치 301

〈그림 3.4-76〉 강변저류지 운영 전 수위분포결과 302

〈그림 3.4-77〉 1번 강변저류지 운영에 의한 수위분포결과 303

〈그림 3.4-78〉 2번 강변저류지 운영에 의한 수위분포결과 303

〈그림 3.4-79〉 3번 강변저류지 운영에 의한 수위분포결과 303

〈그림 3.4-80〉 4번 강변저류지 운영에 의한 수위분포결과 304

〈그림 3.4-81〉 5번 강변저류지 운영에 의한 수위분포결과 304

〈그림 3.4-82〉 6번 강변저류지 운영에 의한 수위분포결과 304

〈그림 3.4-83〉 강변저류지 설치위치에 따른 저감수심 및 수심저감율 305

〈그림 3.4-84〉 강변저류지 설치위치에 따른 저감수심 및 수심저감율(CASE-1) 306

〈그림 3.4-85〉 강변저류지 설치위치에 따른 저감수심 및 수심저감율(CASE-2) 306

〈그림 3.4-86〉 강변저류지 설치위치에 따른 저감수심 및 수심저감율(CASE-3) 306

〈그림 3.4-87〉 강변저류지 횡월류웨어 높이의 변화 따른 수위변화 관측지점 307

〈그림 3.4-88〉 Hw＝0.00 m 횡월류웨어에 의한 수위변화 308

〈그림 3.4-89〉 Hw＝0.03 m 횡월류웨어에 의한 수위변화 309

〈그림 3.4-90〉 Q＝0.365 m³/s에서의 횡월류웨어에 의한 수위변화 309

〈그림 3.4-91〉 횡월류웨어 높이에 따른 최대저감수심 310

〈그림 3.4-92〉 횡월류웨어 높이에 따른 저감홍수위 및 수심저감율(CASE-1) 311

〈그림 3.4-93〉 횡월류웨어 높이에 따른 저감홍수위 및 수심저감율(CASE-2) 311

〈그림 3.4-94〉 횡월류웨어 높이에 따른 저감홍수위 및 수심저감율(CASE-3) 311

〈그림 3.4-95〉 강변저류지 면적에 따른 저감홍수위 및 수심저감율(CASE-1) 312

〈그림 3.4-96〉 강변저류지 면적에 따른 저감홍수위 및 수심저감율(CASE-2) 312

〈그림 3.4-97〉 강변저류지 면적에 따른 저감홍수위 및 수심저감율(CASE-3) 313

〈그림 3.4-98〉 강변저류지 설계 절차 315

〈그림 3.4-99〉 국내 하천횡단구조물 설치현황 316

〈그림 3.4-100〉 국가하천 구간 하천횡단구조물 현황 분석 317

〈그림 3.4-101〉 국가하천구간 하천횡단구조물 피해 사례 319

〈그림 3.4-102〉 하천횡단구조물 피해사례 분석 320

〈그림 3.4-103〉 하천횡단구조물 연결호안 실험모형 모식도 324

〈그림 3.4-104〉 하천횡단구조물 연결호안 실험수로 325

〈그림 3.4-105〉 실험수로 내 보 설치도 327

〈그림 3.4-106〉 보 단면도 327

〈그림 3.4-107〉 실험수로내 설치된 제원별 사석호안 328

〈그림 3.4-108〉 실험수로내 설치된 제원별 블록호안 329

〈그림 3.4-109〉 실험수로내 사석 이탈 및 한계상태 331

〈그림 3.4-110〉 사석호안의 접근유속(Va)에 대한 유속 비교(이미지참조) 332

〈그림 3.4-111〉 기존 호안공식에 접근유속을 적용한 사석크기 추정값과 측정값 비교 333

〈그림 3.4-112〉 기존 호안공식에 국부유속을 적용한 사석크기 추정값과 측정값 비교 334

〈그림 3.4-113〉 실험수로내 블록 이탈 및 한계상태 336

〈그림 3.4-114〉 블록호안의 접근유속(Va)에 대한 유속 비교(이미지참조) 337

〈그림 3.4-115〉 기존 호안공식에 접근유속을 적용한 블록두께 추정값과 측정값 비교 338

〈그림 3.4-116〉 기존 호안공식에 국부유속을 적용한 블록두께 추정값과 측정값 비교 339

〈그림 3.4-117〉 호안 안정화길이(SL) 개념도(이미지참조) 341

〈그림 3.4-118〉 호안공종별 안정화길이 검토 342

〈그림 3.5-1〉 산사태 및 토석류에 의한 재해 사망자 344

〈그림 3.5-2〉 배수관의 토사 퇴적 346

〈그림 3.5-3〉 암거 유입부 퇴적 346

〈그림 3.5-4〉 토석류에 의한 피해 346

〈그림 3.5-5〉 계곡부의 토석류 346

〈그림 3.5-6〉 프로그램의 구성 348

〈그림 3.5-7〉 도로 피해 구조물 정보 입력 349

〈그림 3.5-8〉 수로형 토석류의 단계적 구분(국립방재연구소, 2004). 351

〈그림 3.5-9〉 토석류 발생 No. 9 지점 352

〈그림 3.5-10〉 토석류 발생 No. 11 지점 352

〈그림 3.5-11〉 토석류 발생지점의 계곡경사도 및 예상 토사 유출량 353

〈그림 3.5-12〉 조사지점의 계곡 경사도와 예상 토사 유출량 353

〈그림 3.5-13〉 조사지점의 계곡 경사도/유역면적과 예상 토사 유출량 353

〈그림 3.5-14〉 토석류 산정 순서도 358

〈그림 3.5-15〉 최적단면 선정 360

〈그림 3.5-16〉 차단시설의 계획 퇴사량 산정 361

〈그림 3.5-17〉 토석류의 수심 및 유속 362

〈그림 3.5-18〉 불투과형 메커니즘 363

〈그림 3.5-19〉 투과형 메커니즘 363

〈그림 3.5-20〉 토석류 등에 따른 월류를 고려한 흙쌓기부 다이크 규격 확대 364

〈그림 3.5-21〉 월류방지를 위한 콘크리트방호벽 및 집수정 설치 개념도 366

〈그림 3.5-22〉 기존의 점배수 개념 367

〈그림 3.5-23〉 선배수 개념 367

〈그림 3.5-24〉 쌓기부 도수로 집수거 개선 368

〈그림 3.5-25〉 토사 퇴적을 고려한 수리계산 369

〈그림 3.5-26〉 지하차도 배수 능력 개선 방안 371

〈그림 3.5-27〉 스틸 그레이팅의 손상 372

〈그림 3.5-28〉 그레이트 집수정 유출 효율 372