최근 기후변화에 따른 돌발성 집중호우의 증가와 급격한 도시화로 인해 도시홍수의 위험성이 증가하고 있으며 인명 및 재산피해가 급증하고 있다. 특히 중·소규모 도시하천은 대부분 홍수유출 도달시간이 매우 짧고 수위가 급격히 상승하는 특성이 있어 집중호우에 매우 취약하여 더욱 선제적이고 정확한 홍수 예·경보가 요구된다. 그러나 현재 중·소규모의 도시하천 유역의 경우 홍수 예·경보 기준지점의 실시간 하천수위가 위험 수위에 도달하면 예·경보를 발령하여 하천을 통제하는 방식으로 대응하고 있다. 하지만 현재 홍수 예·경보 기준은 강우의 규모 및 하류 구간에서 방재시설을 통해 하도로 유입된 내수에 의한 수위증가 영향을 반영하지 못하고 있다. 도시하천과 같이 사람들의 이용빈도가 높은 산책로가 있는 둔치부는 홍수 발생 후 침수에 이르는 시간이 매우 짧아 통제가 어려우며, 이마저도 행정 자치구별로 운영 및 통제기준이 상이하여 실질적인 대응에 한계가 있다.
따라서 본 연구에서는 첫째, 돌발성 집중호우에 따른 도시하천의 고립 사고를 방지하기 위해 내·외수 통합 강우-유출모형을 개발하고 다양한 강우 시나리오에 따른 둔치 홍수위를 분석하여 도시하천 홍수 예·경보 기준에 대한 산정방법을 제시하고자 한다. 둘째, 동일 하천에 적용되었음에도 불구하고 기존 관할 자치구 별로 상이한 예·경보 기준을 유역 단위로 통합 산정하여 관리 주체가 일괄적으로 대응할 수 있도록 유역단위의 분석을 통한 둔치 수위 예·경보 기준 산정방안을 제안하고자 한다.
이를 위해 본 연구에서는 도시하천의 둔치 침수 예·경보 기준 산정방법으로 첫 번째, 도시하천 특성의 내·외수의 영향을 반영하는 내·외수 연계 통합 강우-유출모형을 구축하였다. 강우-유출모형은 대상유역의 최근 강우 및 수위자료를 이용하여 구축하였으며, 매개변수 검·보정 작업을 통해 고도화하였다. 모형의 정확도 비교를 위해 최근 대상유역 하천에서 고립사고가 발생한 강우사상의 수위자료와 모의결과를 비교하였으며 강우-유출모형 구축 및 모의의 적정성을 분석하였다. 두 번째, 다양한 가상 강우 시나리오를 설정하여 강우강도 및 강우 지속시간에 따른 주요지점별 수위변화 민감도 분석을 수행하였으며 주요지점에 대한 강우량별 홍수위 분석을 통한 예·경보 기준을 수립하였다. 본 연구에서는 대상유역에서 현재 시행되고 있는 방법과 금회 검토된 방법의 홍수 예·경보 운영효과 분석을 통해 도시하천의 높은 불투수율 및 짧은 도달시간을 고려하여 홍수 예·경보 선행시간을 확보하기 위한 선제적 대응기준 수립방향을 제시하여 하천에서의 침수피해를 저감하고 시민들의 소중한 생명을 지키고자 한다.