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[표지]

제출문

목차

제1장 과업의 개요 16

1.1. 과업의 배경 및 목적 16

1.2. 과업 범위 17

1.3. 주요 과업내용 19

제2장 기초자료 수집 및 현장조사 21

2.1. 기초자료 조사 21

2.1.1. 하천유역 특성 21

2.1.2. 국가하천 승격 71

2.2. 수문조사 현황 72

2.2.1. 수문관측 현황 72

2.2.2. 수문관측 기록 74

2.3. 홍수예보현황 95

2.3.1. 홍수특보현황 95

2.4. 관련 계획조사 107

2.4.1. 유역종합치수계획 107

2.4.2. 특정하천유역 종합정비계획 113

2.4.3. 하천기본계획 조사 116

제3장 낙동강권역 특성을 고려한 홍수예보 기준수위 산정 122

3.1. 하천유역 특성 분석 122

3.1.1. 홍수피해 유형별 홍수위험도 평가 122

3.1.2. 기준수위 초과사상에 대한 수위상승 최고속도 및 평균속도 검토 126

3.1.3. 시설물 방류량에 따른 AI 홍수특보지점의 수위상승과 도달시간 145

3.1.4. 최근 10년간 주요 홍수사상과 피해이력, 침수실적 조사 153

3.2. 기준수위 산정 방법론 제시 155

3.2.1. 주요 검토방안 155

3.2.2. 기준수위 산정 절차 156

3.2.3. 기준수위 산정 방법 159

제4장 AI 홍수예보 및 홍수정보제공 기준수위 산정 163

4.1. 기준수위 산정 방안 163

4.1.1. AI 홍수특보 지점 현황 163

4.1.2. 기준수위산정 180

4.1.3. 최종 기준수위(안) 채택 186

4.2. 홍수정보제공 기준수위 활용방안 189

4.2.1. 홍수정보제공 수위관측소 선정 189

4.2.2. 대응수위 산정 방법 190

4.2.3. 홍수취약지구 홍수정보 제공 기준수위 192

4.2.4. 홍수정보제공 기준수위 산정 214

4.2.5. 최종 홍수정보제공 기준수위(안) 채택 222

4.3. 신설 수위관측소 기준수위 산정 226

4.3.1. 신설 관측소 개요 226

4.3.2. 신설관측소 기준수위 산정 231

제5장 AI 홍수예보 정확도 향상을 위한 최적 입력자료 분석 및 자료 기반 수위 예측 방안 마련 241

5.1. AI 홍수예보 정확도 개선을 위한 최적 입력자료 구축 241

5.1.1. 입력자료 현황 241

5.1.2. 입력자료 검토 및 재구성 259

5.2. 최적 입력자료 예측 검증 283

5.2.1. 건설연 예측 비교 283

5.3. 특정지점에 대한 자료기반 수위 예측방안 마련 288

5.3.1. 자료기반 수위 예측 방안 마련 대상 지점 현황 288

5.3.2. 자료기반 수위 예측 방안 및 결과 289

5.4. 변화된 하천환경을 반영한 수위 입력자료 보정 352

5.4.1. 검토 개요 352

5.4.2. 포항시(문덕3교) 수위 산정 353

5.4.3. 수위자료 보정 AI 예측 결과 357

5.5. 자료기반 수위 예측 방안 홍수 특보 활용 절차 360

5.5.1. 매뉴얼 작성 과정 360

5.5.2. 자료기반 수위 예측 방안 홍수 특보 활용 방안 363

5.6. 홍수특보지점별 홍수예보 가이드라인 제시 380

5.6.1. 수위예측 방법별 우선순위 결정 380

제6장 홍수특보지점별 홍수예보 가이드라인 제시 384

6.1. 홍수특보지점별 홍수예보 매뉴얼 작성 384

6.1.1. 홍수예보 관리카드 작성 방법 및 개요 384

홍수특보지점 관리카드 386

홍수특보지점 총괄표 388

홍수특보지점 관리카드 390

표목차

[표 1.2-1] 공간적 범위 17

[표 2.1-1] 낙동강수계 주요 과업 대상하천 현황 22

[표 2.1-2] 형산강수계 주요 과업 대상하천 현황 22

[표 2.1-3] 태화강수계 주요 과업 대상하천 현황 23

[표 2.1-4] 회야·수영강수계 주요 과업 대상하천 현황 23

[표 2.1-5] 낙동강권역 표고별 누가면적 및 구성비 32

[표 2.1-6] 경사별 면적 및 구성비 42

[표 2.1-7] 낙동강권역 수문학적 토양군 구성비 52

[표 2.1-8] 낙동강권역 토지이용현황 61

[표 2.1-9] 국가하천 승격 현황 71

[표 2.2-1] 수계별 관측소 개소수 현황 73

[표 2.2-2] 낙동강권역 수위관측소 현황 73

[표 2.2-3] 낙동강유역 강수량관측소별 기왕최대 강수량 기록(일강우 기준) 74

[표 2.2-4] 형산강유역 강수량관측소별 기왕최대 강수량 기록(일강우 기준) 80

[표 2.2-5] 태화강유역 강수량관측소별 기왕최대 강수량 기록(일강우 기준) 81

[표 2.2-6] 회야·수영강유역 강수량관측소별 기왕최대 강수량 기록(일강우 기준) 81

[표 2.2-7] 낙동강 동해유역 강수량관측소별 기왕최대 강수량 기록(일강우 기준) 82

[표 2.2-8] 낙동강 남해유역 강수량관측소별 기왕최대 강수량 기록(일강우 기준) 82

[표 2.2-9] 낙동강권역 내 환경부 관할 수위관측소 현황 83

[표 2.2-10] 수위관측소별 영점표고 변동내역 87

[표 2.2-11] 수위-유량관계곡선식 89

[표 2.3-1] 홍수특보발령사항('24년 기준) 95

[표 2.3-2] 홍수특보 발령 기준 98

[표 2.3-3] 낙동강홍수통제소 최근('14~'23년) 홍수예보 발령 이력 현황 99

[표 2.3-4] 낙동강홍수통제소 최근('14년~'23년) 홍수특보지점별 발령횟수(주의보/경보) 105

[표 2.4-1] 낙동강유역 유역종합치수계획 과업 범위 107

[표 2.4-2] 형산강유역 유역종합치수계획 과업의 범위 109

[표 2.4-3] 태화강유역종합치수계획 과업의 범위 111

[표 2.4-4] 36개 특정하천유역 선정 현황 113

[표 2.4-5] 홍수특보지점 하천기본계획 수립현황 116

[표 3.1-1] 홍수피해 유형별 현황 123

[표 3.1-2] 홍수특보지점별 취약구간 설정 124

[표 3.1-3] 관측소 기준수위별 수위상승 시간 검토 126

[표 3.1-4] 댐 방류에 따른 영향범위 내 AI 홍수특보지점 145

[표 3.1-5] 최근 10년간 낙동강수계 연도별 홍수피해 현황 153

[표 3.2-1] 관련계획 및 문헌 조사 자료 활용방안 157

[표 4.1-1] AI 홍수특보 지점 현황 163

[표 4.1-2] AI 홍수특보지점 하천기본계획현황 166

[표 4.1-3] 관측소별 수위-유량관계 곡선식 168

[표 4.1-4] AI 홍수특보지점 홍수량법 기준수위 산정 180

[표 4.1-5] 5년 평균 저수위 산정 182

[표 4.1-6] AI 홍수특보지점 홍수위법 기준수위 산정 183

[표 4.1-7] 울산시(덕신교) 지점 기준수위 검토 185

[표 4.1-8] AI 홍수특보지점 최종 기준수위 채택 186

[표 4.2-1] 낙동강 취약지구에 대한 참조관측소 분류 결과 192

[표 4.2-2] 낙동강 - 고령군(고령교) 조견표 194

[표 4.2-3] 낙동강 - 고령군(고령교) 취약지구 대응수위 194

[표 4.2-4] 낙동강 - 대구시(내리) 조견표 195

[표 4.2-5] 낙동강 - 대구시(내리) 취약지구 대응수위 195

[표 4.2-6] 낙동강 - 안동시(안동대교) 조견표 195

[표 4.2-7] 낙동강 - 안동시(안동대교) 취약지구 대응수위 196

[표 4.2-8] 내성천 취약지구에 대한 참조관측소 분류 결과 196

[표 4.2-9] 내성천 - 예천군(회룡교) 조견표 198

[표 4.2-10] 내성천 - 예천군(회룡교) 취약지구 대응수위 198

[표 4.2-11] 내성천 - 예천군(고평교) 조견표 199

[표 4.2-12] 내성천 - 예천군(고평교) 취약지구 대응수위 199

[표 4.2-13] 내성천 - 예천군(신음리) 조견표 199

[표 4.2-14] 내성천 - 예천군(신음리) 취약지구 대응수위 200

[표 4.2-15] 남강 취약지구에 대한 참조관측소 분류 결과 200

[표 4.2-16] 남강 - 의령군(정암교) 조견표 202

[표 4.2-17] 남강 - 의령군(정암교) 취약지구 대응수위 202

[표 4.2-18] 남강 - 산청군(경호교) 조견표 203

[표 4.2-19] 남강 - 산청군(경호교) 취약지구 대응수위 203

[표 4.2-20] 남강 - 산청군(수산교) 조견표 203

[표 4.2-21] 남강 - 산청군(수산교) 취약지구 대응수위 204

[표 4.2-22] 금호강 취약지구에 대한 참조관측소 분류 결과 204

[표 4.2-23] 금호강 - 대구시(강창교) 조견표 206

[표 4.2-24] 금호강 - 대구시(강창교) 취약지구 대응수위 206

[표 4.2-25] 금호강 - 대구시(노곡교) 조견표 207

[표 4.2-26] 금호강 - 대구시(노곡교) 취약지구 대응수위 207

[표 4.2-27] 수영강 취약지구에 대한 참조관측소 분류 결과 208

[표 4.2-28] 수영강 - 부산시(동천교) 조견표 209

[표 4.2-29] 수영강 - 부산시(동천교) 취약지구 대응수위 209

[표 4.2-30] 위천 취약지구에 대한 참조관측소 분류 결과 210

[표 4.2-31] 위천 - 의성군(장송교) 조견표 211

[표 4.2-32] 위천 - 의령군(장송교) 취약지구 대응수위 211

[표 4.2-33] 황강 취약지구에 대한 참조관측소 분류 결과 212

[표 4.2-34] 황강 - 합천군(기리교) 조견표 213

[표 4.2-35] 황강 - 합천군(기리교) 취약지구 대응수위 213

[표 4.2-36] 홍수정보제공 관측소 분석 현황 214

[표 4.2-37] AI 홍수특보 지점 홍수정보제공 수위관측소 선정 214

[표 4.2-38] 분석방법별 기준수위에 대한 상류관측소 대응수위 산정결과 219

[표 4.2-39] AI 홍수특보 지점 홍수정보제공 기준 수위 산정(부등류해석) 220

[표 4.2-40] AI 홍수특보 지점 홍수정보제공 기준 수위 산정(회귀분석) 221

[표 4.2-41] 최종 홍수정보제공 기준수위(안) 채택 223

[표 4.3-1] 신설관측소 현황 226

[표 4.3-2] 신설관측소 지점 하천기본계획현황 231

[표 4.3-3] 신설관측소 지점 홍수위법 기준수위 산정 236

[표 5.1-1] AI 홍수특보지점 현황 241

[표 5.1-2] AI 홍수특보 지점 별 입력자료 구성 요소(합천군-황강교 예시) 243

[표 5.1-3] 학습변수 첨두문자별 관측 요소 243

[표 5.1-4] AI 홍수특보지점 입력자료 구축현황 244

[표 5.1-5] AI 홍수특보지점 현황 246

[표 5.1-6] 전체수위 및 관심수위 개수 선정결과(예시) 262

[표 5.1-7] 기준수위 % 개수 선정결과(예시) 262

[표 5.1-8] AI 홍수특보 지점별 위기경보단계 기준수위 263

[표 5.1-9] AI 홍수특보 지점별 학습수위 산정 결과 265

[표 5.1-10] Random Forest 중요도 평가 결과 268

[표 5.1-11] 랜덤포레스트 적용 결과 비교 276

[표 5.1-12] 매개변수 목적 277

[표 5.1-13] Training Parameter 구성 현황 277

[표 5.1-14] 파라미터 구분 278

[표 5.1-15] 단일 파라미터 하이퍼 파라미터 적용 결과 비교 278

[표 5.1-16] AI 홍수특보 지점 최종 선정 매개변수 279

[표 5.1-17] AI 홍수특보 모형 평가 결과(최종) 281

[표 5.2-1] 단일 파라미터 및 하이퍼 파라미터 비교 사상 283

[표 5.2-2] 합천군(황강교) 284

[표 5.2-3] 의령군(공단교) 284

[표 5.2-4] 함안군(서촌리) 285

[표 5.2-5] 김해시(정천교) 285

[표 5.2-6] 부산시(원동교) 286

[표 5.2-7] 울진군(월변교) 286

[표 5.2-8] 울진군(수산교) 287

[표 5.2-9] 포항시(문덕3교) 287

[표 5.3-1] 자료기반 수위예측방안 마련 대상 수위관측소 288

[표 5.3-2] 자료기반 수위예측방안 마련 대상 수위관측소 현황 분석 288

[표 5.3-3] 예측 검증 사상 구분 292

[표 5.3-4] 하이퍼 파라미터 예측 사상 292

[표 5.3-5] 다중회귀분석 예측 사상 310

[표 5.3-6] DNN 예측 사상 332

[표 5.4-1] 주요 수위관측소 현황 352

[표 5.4-2] 검토 대상 호우사상 353

[표 5.4-3] 홍수량 산정 주요 매개변수 353

[표 5.4-4] 검토 대상 호우사상 355

[표 5.4-5] 호우사상별 최대 홍수위(문덕3교) 356

[표 5.5-1] 자료기반 수위예측 방안 홍수 특보 방안-강우 사상이벤트 362

[표 5.5-2] 선행강우에 따른 NSE 변화 363

[표 5.5-3] 50 mm 이하의 알고리즘 예측 정확도 산정 364

[표 5.5-4] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 364

[표 5.5-5] 100 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 365

[표 5.5-6] 50 mm 이하의 알고리즘 예측 정확도 산정 366

[표 5.5-7] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 367

[표 5.5-8] 100 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 367

[표 5.5-9] 50 mm 이하의 알고리즘 예측 정확도 산정 369

[표 5.5-10] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 369

[표 5.5-11] 100 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 370

[표 5.5-12] 50 mm 이하의 알고리즘 예측 정확도 산정 371

[표 5.5-13] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 371

[표 5.5-14] 100 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 372

[표 5.5-15] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 373

[표 5.5-16] 100 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 374

[표 5.5-17] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 375

[표 5.5-18] 100 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 375

[표 5.5-19] 50 mm 이하의 알고리즘 예측 정확도 산정 376

[표 5.5-20] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 377

[표 5.5-21] 50 mm 이하의 알고리즘 예측 정확도 산정 378

[표 5.5-22] 50 mm 이상의 알고리즘 예측 정확도 산정 378

[표 5.6-1] 홍수주의보 및 경보 우선순위 결정 380

그림목차

[그림 1.1-1] 기후변화에 따른 홍수피해 현황 16

[그림 1.2-1] 과업대상 위치도 18

[그림 2.1-1] 낙동강권역 수계모식도 24

[그림 2.1-2] 낙동강권역 표고분포도 34

[그림 2.1-3] 낙동강권역 경사분포도 44

[그림 2.1-4] 낙동강권역 수문학적 토양도 53

[그림 2.1-5] 낙동강권역 토지이용도 63

[그림 2.2-1] 관측소 위치도 72

[그림 2.4-1] 낙동강유역 유역종합치수계획 과업 위치도 108

[그림 2.4-2] 형산강유역 유역종합치수계획 과업 위치도 110

[그림 2.4-3] 태화강유역종합치수계획 과업 위치도 112

[그림 2.4-4] 특정하천유역 치수계획 과업위치도 115

[그림 3.1-1] 홍수피해 유형별 개념도 122

[그림 3.1-2] 수리해석 분석방법에 따른 수위-유량 분석결과(예시) 124

[그림 3.1-3] 예천시(구담교) 상승시간 조사 및 상승속도 검토(예) 144

[그림 3.1-4] 다목적댐 및 하류하천 주요지점 위치도 146

[그림 3.1-5] 낙동강수계 침수흔적조사 결과 154

[그림 3.2-1] 단계별 기준수위 산정 방안 155

[그림 3.2-2] 홍수특보 기준수위 산정 절차 156

[그림 3.2-3] 시설물 및 홍수취약지구 등 현장 조사 방안 158

[그림 3.2-4] 기타 검토방안 158

[그림 4.1-1] AI 홍수특보 64개 지점 위치도 165

[그림 4.2-2] 울산시(덕신교) 지점 종·횡단면도 185

[그림 4.2-1] 홍수정보제공 관측소 선정 189

[그림 4.2-2] 대응수위 산정 개념 190

[그림 4.2-3] 부등류해석을 통한 대응수위 산정 절차 190

[그림 4.2-4] 회귀분석을 통한 대응수위 산정 절차 191

[그림 4.2-5] 알림수위 산정 개념 191

[그림 4.2-6] 낙동강 취약지구 및 수위관측소 193

[그림 4.2-7] 내성천 취약지구 및 수위관측소 197

[그림 4.2-8] 남강 취약지구 및 수위관측소 201

[그림 4.2-9] 금호강 취약지구 및 수위관측소 205

[그림 4.2-10] 수영강 취약지구 및 수위관측소 208

[그림 4.2-11] 위천 취약지구 및 수위관측소 210

[그림 4.2-12] 황강 취약지구 및 수위관측소 212

[그림 4.2-13] AI 홍수특보 지점 홍수정보제공 수위관측소 선정 위치도 217

[그림 4.2-14] 회귀분석 적정성 검토 위치도 218

[그림 4.3-1] 신규관측소 홍수특보 기준수위 산정 절차 226

[그림 4.3-2] AI 홍수특보 지점 홍수정보제공 수위관측소 선정 위치도 230

[그림 5.1-1] AI 홍수특보 입력자료 검토 및 재구성 과정 259

[그림 5.1-2] (중복 사상 포함) 입력자료 구성 현황 260

[그림 5.3-1] LSTM의 계산 모듈 290

[그림 5.3-2] Python 메인 화면 290

[그림 5.3-3] INPUT 자료 엑셀 구성 291

[그림 5.3-4] 예측 결과 그래프 291

[그림 5.3-5] RStidoo 4.4.2 ver 메인 화면 306

[그림 5.3-6] INPUT 자료 엑셀 구성 307

[그림 5.3-7] 학습 데이터 불러오기 307

[그림 5.3-8] 다중회귀모델 적합 결과 확인 308

[그림 5.3-9] 예측 결과 파일 생성 309

[그림 5.3-10] The Structure of Deep Neural Network 330

[그림 5.3-11] INPUT 자료 엑셀 구성 331

[그림 5.3-12] DNN 결과 그래프 331

[그림 5.4-1] 홍수량 산정지점도 354

[그림 5.4-2] 호우사상별 홍수량 수문곡선(하구기준) 355

[그림 5.4-3] 호우사상별 수위현황(문덕3교) 356

[그림 5.5-1] 특정지점(8개소)에 대한 자료기반 수위 예측 방안 361

[그림 6.1-1] 홍수예보 관리카드 작성 방법(예시) 384

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낙동강권역 AI 홍수예보 추진 및 홍수특보 지점 확대를 위한 기반 구축 보고서 이용현황 표 - 등록번호, 청구기호, 권별정보, 자료실, 이용여부로 구성 되어있습니다.
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0003209334 551.4890112 -25-3 서울관 인문자연과학자료실(314호) 이용불가

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