표제지
목차
요약문 6
SUMMARY 8
제1장 서론 27
1.1. 연구의 배경 28
1.2. 연구의 목적 28
1.3. 연구의 내용 29
1.4. 기대효과 30
제2장 현지 현장조사 32
2.1. 사업대상지 선정 33
2.1.1. 사업대상지 선정 33
2.1.2. 사업대상지(바 타운) 타당성 검토 35
2.1.3. 사업대상지(라우토카) 타당성 검토 39
2.2. 현장조사(바 타운) 43
2.2.1. 대상지 현황조사 43
2.2.2. 설치위치 선정 46
2.3. 현장조사(라우토카) 54
2.3.1. 대상지 현황조사 54
2.3.2. 설치위치 선정 57
2.4. 현장조사(나디) 65
2.5. 통신환경 조사 66
2.6. 전산환경 조사 69
2.7. 대상하천유역 기초자료 수집 70
2.7.1. 수리ㆍ수문분석을 위한 기초자료 70
2.7.2. 홍수위험도 평가를 위한 기초자료 71
2.8. 현지의견수렴 71
2.8.1. 현지 관계기관 협의 71
2.8.2. 현지 관계기관 협의사항 73
제3장 대상유역의 하천측량을 통한 수리ㆍ수문분석 실시 74
3.1. 하천측량 75
3.1.1. 하천측량 개요 75
3.1.2. 하천측량의 실시 78
3.1.3. 하천측량 성과 82
3.2. 수리ㆍ수문분석(바 타운) 87
3.2.1. 대상 하천유역 산정지점 선정(소유역 분할) 87
3.2.2. 강우분석 88
3.2.3. 유효우량 산정 91
3.2.4. 홍수량 산정 92
3.2.5. 홍수위 산정 97
3.3. 수리ㆍ수문분석(라우토카) 112
3.3.1. 대상 하천유역 산정지점 선정(소유역 분할) 112
3.3.2. 강우분석 114
3.3.3. 유효우량 산정 117
3.3.4. 홍수량 산정 118
3.3.5. 홍수위 산정 124
3.4. 주요구간 범람분석 143
3.4.1. 범람분석 개요 143
3.4.2. 지형자료 구축 143
3.4.3. 범람분석 145
3.5. 경보기준 수립 151
3.5.1. 바 타운 지역 151
3.5.2. 라우토카 지역 153
3.6. 강우-유출-수위관계 도출/보정 156
3.6.1. 바 타운 지역 156
3.6.2. 라우토카 지역 158
제4장 대상유역 홍수위험도 분석 및 위험지도 구축 163
4.1. 연구의 필요성 164
4.2. 홍수위험도 분석(바 타운 지역) 164
4.3. 홍수위험도 분석(라우토카 지역) 173
제5장 자동우량경보시설 구축 182
5.1. 기구축 시설의 현황분석 184
5.2. 자동우량경보시설 구축 계획 185
5.3. 자동우량경보시설 설계 및 제작, 발송 186
5.3.1. 수문 관측소 및 경보국 설치대의 설계 187
5.3.2. 수문관측소 및 경보국 설치대 제작 191
5.3.3. 기자재 준비 193
5.3.4. 기자재 배송 195
5.4. 자동우량경보시설 설치 및 운영 198
5.4.1. 바 타운 지역 강우 관측소 구축 199
5.4.2. 바 타운 지역 수위 관측소 구축 201
5.4.3. 바 타운 지역 경보국 구축 204
5.4.4. 라우토카 지역 강우 관측소 구축 206
5.4.5. 라우토카 지역 수위 관측소 구축 208
5.4.6. 라우토카 지역 경보국 구축 212
5.4.7. 나디 지역 경보국 구축 215
5.5. FEWS 서버 및 모니터링 PC 구축 216
제6장 홍수 예ㆍ경보시스템 구축 217
6.1. 시스템 현황 및 사용자 요구분석 218
6.2. 시스템 구성 및 설계 221
6.2.1. 시스템 구성 221
6.2.2. 수문 데이터베이스 구축 방안 222
6.2.3. 기능 정의 224
6.2.4. 응용시스템 구조 226
6.2.5. 메뉴설계 228
6.2.6. 화면설계 230
6.2.7. 데이터베이스 설계 233
6.3. 홍수 예ㆍ경보시스템 개발 238
6.3.1. 개요 238
6.3.2. 홍수 예ㆍ경보 시스템 서버 구성 238
6.3.3. 시스템 개발환경 239
6.3.4. 수문자료 표준화 및 DB 구축 239
6.3.5. 수신 프로그램 242
6.3.6. 시스템 개발 246
제7장 구축된 홍수 예ㆍ경보시스템 및 자동우량경보시설 검보정 273
7.1. 홍수 예ㆍ경보시스템 검보정 274
7.1.1. 개요 274
7.1.2. 단위 시험 275
7.1.3. 통합 시험 275
7.2. 수문관측 시스템 검보정 276
제8장 시스템 매뉴얼 제작 및 현지교육 279
8.1. 시스템 운영 및 유지관리 매뉴얼 제작 280
8.1.1. 홍수 예ㆍ경보시스템 280
8.1.2. 자동우량경보시설 운영 및 유지관리 매뉴얼 281
8.2. 현지 교육 283
제9장 결론 284
참고문헌 287
판권기 292
표 2.1. 바 타운의 기상 및 기후 37
표 2.2. 라우토카의 기상 및 기후 41
표 2.3. 강우관측소 설치위치 현장조사 결과 48
표 2.4. 수위관측소 설치위치 선정 50
표 2.5. 경보국 설치위치 현장조사 결과 52
표 2.6. 강우관측소 설치위치 현장조사 결과 59
표 2.7. 수위관측소 설치위치 선정 61
표 2.8. 경보국 설치위치 현장조사 결과 63
표 2.9. 사업대상지 Network Coverage Map 66
표 2.10. 피지 바 타운, 라우토카, 나디 현지 통신감도 확인 결과 67
표 2.11. 피지 바 타운, 라우토카, 나디 현지 통신감도 확인 결과(계속) 68
표 2.12. 피지 현지 전산환경 조사 결과 69
표 2.13. 수리ㆍ수문분석을 위한 기초자료 수집 목록 70
표 2.14. 홍수위험도 평가를 위한 기초자료 수집 목록 71
표 2.15. 현지 관계기관 협의 71
표 2.16. NDMO 협의사항 73
표 3.1. 하천측량의 개요 75
표 3.2. 피지 엘레부카강, 베이사루강 소유역 분할 결과 87
표 3.3. 빈도별-지속시간별 확률 강우량 88
표 3.4. 확률강우강도식 표 89
표 3.5. 소유역별 유출곡선지수(CN) 92
표 3.6. 도달시간 산정결과 93
표 3.7. 저류상수 산정 결과 94
표 3.8. 주요지점 홍수량 산정결과 94
표 3.9. 조도계수 설정 97
표 3.10. WL-A 지점 빈도별 홍수위 102
표 3.11. WL-B 지점 빈도별 홍수위 107
표 3.12. WL-C 지점 빈도별 홍수위 110
표 3.13. 피지 라우토카 소유역 분할 결과 112
표 3.14. 빈도별-지속시간별 확률 강우량 114
표 3.15. 확률강우강도식 표 115
표 3.16. 소유역별 유출곡선지수(CN) 118
표 3.17. 도달시간 산정결과 119
표 3.18. 저류상수 산정 결과 120
표 3.19. 주요지점 홍수량 산정결과 121
표 3.20. 조도계수 설정 124
표 3.21. WL-D 지점 빈도별 홍수위 130
표 3.22. WL-E 지점 빈도별 홍수위 136
표 3.23. WL-F 지점 빈도별 홍수위 138
표 3.24. WL-G 지점 빈도별 홍수위 140
표 3.25. 홍수 예보 경보기준 151
표 3.26. 홍수 예보 경보기준 153
표 4.1. 홍수 대상 지표 166
표 4.2. 홍수위험도 평가 지표 167
표 4.3. 홍수위험도 평가 세부 지표별 산정값 169
표 4.4. 홍수위험도 평가시 표준화 적용방안 170
표 4.5. 단위 유역별 홍수위험도 등급 171
표 4.6. 홍수위험도 평가 지표 173
표 4.7. 홍수 대상 지표 175
표 4.8. 홍수위험도 평가 지표 176
표 4.9. 홍수위험도 평가 세부 지표별 산정값 178
표 4.10. 홍수위험도 평가시 표준화 적용방안 179
표 4.11. 단위 유역별 홍수위험도 등급 180
표 5.1. 자동우량경보시설의 수문관측소 및 경보국 183
표 5.2. 피지 MET OFFICE 수문관측소 운영현황 184
표 5.3. 피지 자동우량경보시설 설치 일정 186
표 5.4. 강우관측소 설계 187
표 5.5. 수위관측소 설계 189
표 5.6. 경보국 설계 190
표 5.7. 강우관측소 제작 192
표 5.8. 수위관측소 제작 192
표 5.9. 경보국 제작 193
표 5.10. 피지 기자재 패킹 리스트 194
표 5.11. 피지 기자재 운송과정 195
표 5.12. 기자재 우드패킹 과정 196
표 5.13. 인보이스와 패킹리스트 197
표 5.14. 수문관측소 및 경보국 세부사양 198
표 6.1. FMS 관측소 시설현황 218
표 6.2. 2023년 피지 바 타운, 라우토카, 나디 자동우량경보시설 설치현황 219
표 6.3. 기능 정의 - 기초자료관리 시스템 224
표 6.4. 기능 정의 - 수문자료 품질관리 시스템 224
표 6.5. 기능 정의 - Web-GIS 기반 모니터링 시스템 225
표 6.6. 기능 정의 - 모바일 시스템 225
표 6.7. 메뉴설계 - 홍수 예ㆍ경보시스템 228
표 6.8. 메뉴설계 - 모바일 시스템 229
표 6.9. 테이블 목록 233
표 6.10. 시스템 개발환경 239
표 6.11. 시스템 개발환경 240
표 6.12. 통합 데이터베이스 구성 정보 242
표 6.13. 프로토콜 구조 243
표 6.14. 프로토콜 태그 종류 243
표 6.15. 프로토콜 규칙 244
표 7.1. 제조사 검보정 276
표 7.2. 센서 출력값 대비 데이터로거 Output 검보정 277
표 8.1. 운영 및 유지보수 매뉴얼 구성 280
표 8.2. 자동우량경보시설 운영 매뉴얼 목차 및 내용 281
표 8.3. 자동우량경보시설 유지관리 매뉴얼 내용 282
그림 1.1. 기대효과 - 피지 자연재난 대응능력 향상 30
그림 1.2. 기대효과 - 한국형 방재분야 공적개발원조(ODA) 사업 모델의 가치 구현 30
그림 1.3. 기대효과 - 한국판 뉴딜 기술 전파 31
그림 2.1. 사업대상지 위치도 및 현황도 34
그림 2.2. 바 타운 지역 현황도 35
그림 2.3. 베이사루강 및 엘레부카강 유역도 36
그림 2.4. 바 타운 홍수피해 현황 38
그림 2.5. 라우토카 지역 현황도 39
그림 2.6. 라우토카 4개 하천 유역도 40
그림 2.7. 라우토카 홍수피해 현황 42
그림 2.8. 엘레부카, 베이사루강 현황 43
그림 2.9. 바 타운 지역의 홍수위험요소 검토 결과 44
그림 2.10. 강우 및 수위 관측 현황 45
그림 2.11. 경보기준 설정 현황 45
그림 2.12. 바 타운 지역 강우 및 수위관측소, 경보국 후보지 46
그림 2.13. 바 타운 지역 강우관측소 선정 지점 위치도 47
그림 2.14. 바 타운 지역 수위관측소 최종 선정 지점 위치도 49
그림 2.15. 바 타운 지역 경보국 선정 지점 위치도 51
그림 2.16. 바 타운 강우 및 수위관측소, 경보국 종합배치도 53
그림 2.17. 라우토카 대상하천 현황 54
그림 2.18. 라우토카 지역의 홍수위험요소 검토 결과 55
그림 2.19. 강우 및 수위 관측 현황 56
그림 2.20. 경보기준 설정 현황 56
그림 2.21. 라우토카 지역 강우 및 수위관측소, 경보국 후보지 57
그림 2.22. 라우토카 지역 강우관측소 최종 선정 지점 위치도 58
그림 2.23. 라우토카 지역 수위관측소 최종 선정 지점 위치도 60
그림 2.24. 라우토카 지역 경보국 최종 선정 지점 위치도 62
그림 2.25. 라우토카의 강우 및 수위관측소, 경보국 종합배치도 64
그림 2.26. 나디 지역 경보국 설치 위치도 65
그림 3.1. 바 타운 하천 측량 범위 76
그림 3.2. 라우토카 하천측량 범위 77
그림 3.3. 사업대상지 국가 기준점 측량(GPS-STATIC) 78
그림 3.4. 사업대상지 세부 지상 기준점 측량(GPS-RTK) 78
그림 3.5. 사업대상지 국가 수준점 측량(GPS-STATIC) 79
그림 3.6. 사업대상지 세부 기준점(GCP) 수준측량(GPS-RTK) 79
그림 3.7. 드론측량 개념도 80
그림 3.8. 드론측량 절차도 80
그림 3.9. 이동형 GPS 수심 측량을 이용한 수심조사(바 타운) 81
그림 3.10. 이동형 GPS 수심 측량을 이용한 수심조사(라우토카) 81
그림 3.11. 바 타운(베이사루강) 수치표고모델 제작(DEM) 82
그림 3.12. 바타운(엘레부카강) 수치표고모델 제작(DEM) 83
그림 3.13. 라우토카(나이마시강) 수치표고모델 제작(DEM) 83
그림 3.14. 라우토카(롱기롱기강) 수치표고모델 제작(DEM) 84
그림 3.15. 라우토카(나몰리강) 수치표고모델 제작(DEM) 84
그림 3.16. 라우토카(사루강) 수치표고모델 제작(DEM) 85
그림 3.17. 바 타운 횡단면도(예시) 86
그림 3.18. 피지 바 타운 소유역 분할도 87
그림 3.19. 확률강우강도식 그래프 89
그림 3.20. 확률강우강도식 그래프(100년빈도 예시) 91
그림 3.21. 주요지점 지속시간별 홍수량(WL-A) 95
그림 3.22. 주요지점 지속시간별 홍수량(WL-B) 95
그림 3.23. 주요지점 지속시간별 홍수량(WL-C) 96
그림 3.24. 피지 바 타운 홍수위 산정 지점 98
그림 3.25. WL-A 부투니교(Vutuni Br.) 지점 모형 구축 99
그림 3.26. WL-B 나보리교(Vutuni Br.) 지점 모형 구축 100
그림 3.27. WL-C 중앙교(Main Street Br.) 지점 모형 구축 101
그림 3.28. 피지 라우토카 소유역 분할도 113
그림 3.29. 확률강우강도식 그래프 115
그림 3.30. 학률강우강도식 그래프(100년빈도 예시) 117
그림 3.31. 주요지점 지속시간별 홍수량(WL-D) 121
그림 3.32. 주요지점 지속시간별 홍수량(WL-E) 122
그림 3.33. 주요지점 지속시간별 홍수량(WL-F) 122
그림 3.34. 주요지점 지속시간별 홍수량(WL-G) 123
그림 3.35. 피지 리우토카 4개 하천 홍수위 산정 지점 125
그림 3.36. WL-D 나비야고교(Naviyago Bridge) 지점 모형 구축 126
그림 3.37. WL-E 세니야야교(Seniyaya Br.) 지점 모형 구축 127
그림 3.38. WL-F 부나토교(Bunato Br.) 지점 모형 구축 128
그림 3.39. WL-G 나타부아교(Natabua Br.) 지점 모형 구축 129
그림 3.40. 범람분석 대상 구간(바 타운, 라우토카) 143
그림 3.41. 지형지료 구축(바 타운) 144
그림 3.42. 지형자료 구축(라우토카) 144
그림 3.43. GIS 범람분석 절차 145
그림 3.44. GIS 범람분석 결과(바 타운 엘레부카, 베이사루강) 146
그림 3.45. GIS 범람분석 결과(라우토카 4개 하천) 147
그림 3.46. 2차원 범람분석 절차 148
그림 3.47. 바 타운 지역 2차원 범람모형 구축 149
그림 3.48. 바 타운 지역 2차원 범람결과 149
그림 3.49. 라우토카 지역 2차원 범람모형 구축 150
그림 3.50. 라우토카 지역 2차원 범람결과 150
그림 3.51. 바 타운 부투니교 지점 경보발령 기준 152
그림 3.52. 바 타운 중앙교 지점 경보발령 기준 152
그림 3.53. 라우토카 나비아고교 지점 경보발령 기준 154
그림 3.54. 라우토카 세니야야교 지점 경보발령 기준 154
그림 3.55. 라우토카 부나토교 지점 경보발령 기준 155
그림 3.56. 라우토카 나타부아교 지점 경보발령 기준 155
그림 3.57. 강우-유출-수위 관계 그래프(부투니교 지점, 3시간 이하 구간) 156
그림 3.58. 강우-유출-수위 관계 그래프(부투니교 지점, 3~6시간 구간) 156
그림 3.59. 강우-유출-수위 관계 그래프(부투니교 지점, 6~12시간 구간) 157
그림 3.60. 강우-유출-수위 관계 그래프(중앙교 지점, 3시간 이하 구간) 157
그림 3.61. 강우-유출-수위 관계 그래프(중앙교 지점, 3~6시간 구간) 157
그림 3.62. 강우-유출-수위 관계 그래프(중앙교 지점, 6~12시간 구간) 158
그림 3.63. 강우-유출-수위 관계 그래프(긴사이교 지점, 12~24시간 구간) 158
그림 3.64. 강우-유출-수위 관계 그래프(나비아고교 지점, 3시간 이하 구간) 159
그림 3.65. 강우-유출-수위 관계 그래프(나비아고교 지점, 3~6시간 구간) 159
그림 3.66. 강우-유출-수위 관계 그래프(나비아고교 지점, 6~12시간 구간) 159
그림 3.67. 강우-유출-수위 관계 그래프(세니야야교 지점, 3시간 이하 구간) 160
그림 3.68. 강우-유출-수위 관계 그래프(세니야야교 지점, 3~6시간 구간) 160
그림 3.69. 강우-유출-수위 관계 그래프(세니야야교 지점, 6~12시간 구간) 160
그림 3.70. 강우-유출-수위 관계 그래프(부나토교 지점, 3시간 이하 구간) 161
그림 3.71. 강우-유출-수위 관계 그래프(부나토교 지점, 3~6시간 구간) 161
그림 3.72. 강우-유출-수위 관계 그래프(부나토교 지점, 6~12시간 구간) 161
그림 3.73. 강우-유출-수위 관계 그래프(나타부아교 지점, 3시간 이하 구간) 162
그림 3.74. 강우-유출-수위 관계 그래프(나타부아교 지점, 3~6시간 구간) 162
그림 3.75. 강우-유출-수위 관계 그래프(나타부아교 지점, 6~12시간 구간) 162
그림 4.1. 홍수위험도 평가 체계 164
그림 4.2. 위험지구 설정(소유역) 165
그림 4.3. 세부 지표별 평가방법 168
그림 4.4. 홍수위험도 평가 절차 170
그림 4.5. 피지 베이사루 및 엘레부카 크릭 유역 소유역별 홍수위험도 172
그림 4.6. 홍수위험도 평가 체계 173
그림 4.7. 위험지구 설정(소유역) 174
그림 4.8. 세부 지표별 평가방법 177
그림 4.9. 홍수위험도 평가 절차 179
그림 4.10. 피지 사루, 나몰리, 롱기롱기, 나이마시 유역 소유역별 홍수위험지도 181
그림 5.1. 자동우량경보시설 세부 구축절차 185
그림 5.2. 피지 수문관측소 및 경보국 설계과정 187
그림 5.3. 강우관측소 설계 188
그림 5.4. 수위관측소 설계 189
그림 5.5. 경보국 설계 191
그림 5.6. 기자재 내륙운송 197
그림 5.7. 바 타운 강우 관측소(1) 지점 199
그림 5.8. 바 타운 강우 관측소(2) 지점 200
그림 5.9. 바 타운 수위 관측소(1) 지점 201
그림 5.10. 바 타운 수위 관측소(2) 지점 202
그림 5.11. 바 타운 수위 관측소(3) 지점 203
그림 5.12. 바 타운 경보국(1) 지점 204
그림 5.13. 바 타운 경보국(2) 지점 205
그림 5.14. 라우토카 강우 관측소(1) 지점 206
그림 5.15. 라우토카 강우 관측소(2) 지점 207
그림 5.16. 라우토카 수위 관측소(1) 지점 208
그림 5.17. 라우토카 수위 관측소(2) 지점 209
그림 5.18. 라우토카 수위 관측소(3) 지점 210
그림 5.19. 라우토카 수위 관측소(4) 지점 211
그림 5.20. 라우토카 경보국(1) 지점 212
그림 5.21. 라우토카 경보국(2) 지점 213
그림 5.22. 라우토카 경보국(3) 지점 214
그림 5.23. 나디 경보국(1) 지점 215
그림 5.24. 가상화 FEWS 서버 구축 216
그림 5.25. 노트북 및 운영 PC 구축 216
그림 6.1. 초기 시스템 구성도 221
그림 6.2. 변경 시스템 구성도 222
그림 6.3. 통합 수문데이터베이스 구축 개념도 222
그림 6.4. 코드체계 표준화 방안 223
그림 6.5. 응용시스템 구조 - 기초자료관리 시스템 226
그림 6.6. 응용시스템 구조 - 수문자료 품질관리 시스템 226
그림 6.7. 응용시스템 구조 - Web-GIS 기반모니터링 시스템 227
그림 6.8. 응용시스템 구조 - 모바일 시스템 227
그림 6.9. ERD - 공통 234
그림 6.10. ERD - 수위 235
그림 6.11. ERD - 우량 236
그림 6.12. ERD - 경보 236
그림 6.13. ERD - 품질관리 237
그림 6.14. FIJI 서버 구성 변경 238
그림 6.15. 표준수문코드 체계 239
그림 6.16. 피지 현지 코드체계 사용(피지에서 코드 부여) 240
그림 6.17. FMS 관측소 목록 241
그림 6.18. 통합 DB 구축 241
그림 6.19. 전송 프로토콜(예) 243
그림 6.20. 자료 전송 프로세스 245
그림 6.21. 자료 수신 과정 245
그림 6.22. 메인화면 246
그림 6.23. 홍수경보조회 팝업 247
그림 6.24. 실시간 모니터링 - 수위 248
그림 6.25. 수문자료 모니터링 - 강우 249
그림 6.26. 실시간 모니터링 - 경보국 250
그림 6.27. 실시간 모니터링 - Custom 251
그림 6.28. 수위 팝업 252
그림 6.29. 강우 - 팝업 253
그림 6.30. 수문자료 품질관리 - 통계 254
그림 6.31. 수문자료 품질관리 - Water level Station 255
그림 6.32. 수문자료 품질관리 - Rainfall Station 256
그림 6.33. 수문자료 품질관리 - 이상치 기준설정 257
그림 6.34. 기초자료관리 - 수위계 258
그림 6.35. 기초자료관리 - 강우계 259
그림 6.36. 기초자료관리 - 경보국 260
그림 6.37. 유역정보 261
그림 6.38. 사용자 관리 262
그림 6.39. 사용자 관리 - 사용자 추가 팝업 263
그림 6.40. 사용자 관리 - 사용자 접속 이력 팝업 264
그림 6.41. 모바일 메인화면 265
그림 6.42. 모바일 수위 맵화면 266
그림 6.43. 모바일 수위 리스트화면 267
그림 6.44. 모바일 수위상세화면 268
그림 6.45. 모바일 강우 맵화면 269
그림 6.46. 모바일 강우 리스트화면 270
그림 6.47. 모바일 강수량 상세화면 271
그림 6.48. 모바일 경보국 맵화면 272
그림 7.1. 시스템 구성 274
그림 7.2. 제조사 품질 보증서 277
그림 7.3. 관측센서 설치 후 실측치 검보정 278
그림 7.4. DB 이상치 필터링 278
그림 8.1. 교육 자료 및 현지 교육사진 283