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도시 지역의 유출량 변화 예측을 위한 유역 모델 연구
A study on Watershed Model for Predicting the Runoff Characteristics of Urban Area

이혜원    (이화여자대학교 환경공학과  );
  • 초록

    도시화에 따른 불투수면적의 증가가 도시지역의 유출량 증가에 미치는 영향을 SWMM (Storm Water Management Model) 모델을 미국 프린스턴 대학 캠퍼스에 적용하여 분석하였다. 도시지역의 하수관거망을 고려하여 정밀한 지형 및 인프라 자료를 구축하기 위하여 모형의 유역을 격자 형식으로 제시하고, GIS를 활용하여 지형인자를 추출하였다. 모델의 격자망은 구축 자료의 사용 용이성 및 활용도를 높이기 위하여 200 ${\times}$ 200 ft (60.96 ${\times}$ 60.96 m)의 정사각형 형태의 131개의 소유역으로 구성하였다. 적용성이 검토된 도시지역의 SWMM 모델을 이용하여 도시화에 따른 불투수면적의 증가가 지표면 유출에 미치는 영향을 예측하기 위하여 불투수면적이 50% 및 100%로 증가했을 경우의 유출량 증가를 검토하였다. 도시화에 따른 불투수 면적의 증가로 인하여 초기 강우시 유출량의 증가율 평균이 가장 높게 나타났으며 최대 강우 강도시에 최대 증가율을 보였다.


    The SWMM (Storm Water Management Model) was applied to Princeton University campus, USA to predict the change of the runoff characteristics. Topography and infra structure of urban area are used in detail and watershed is made as form of regular square to improve the efficiency of data. Princeton campus was divided into 131 sub-basins and model input parameters were obtained from DEM (Digital Elevation Model), land use type, and campus management map, etc.. The model was validated based on the measured meteorological data. The validated model was used to analyze the change of the runoff characteristics according to urbanization, which are two different scenarios: 50% and 100% increase of impervious area. The increase of impervious area causes the increase of runoff, especially in the first-flush.


  • 주제어

    도시화 .   불투수층 .   유출 .   하수관망.  

  • 참고문헌 (21)

    1. Pappas, E. A., Smith, D. R., Huang, C., Shuster, W. D., and Bonta, J. V., “Impervious surface impacts to runoff and sediment discharge under laboratory rainfall simulation,” Catena, 72, 146-152(2007) 
    2. 김정곤, 손경호, 노준우, 정창래, 고익환, "SWAT 모델을 이용한 갑천유역에 대한 수문 특성 분석 및 도시화 영향 평가," 한국수자원학회 논문집,39(10), 881-901(2006) 
    3. 배인희, 박정은, 박석순, "분산형 비점오염원 모델에서 단위 유역 크기의 민감도 분석," 대한환경공학회지, 27(9), 952-957(2005)     
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    11. 박민지, 권형중, 김성준, "HSPF 모형을 이용한 토지피복변화에 따른 유출 변화 분석," 한국수자원학회 논문집, 38(6), 495-504(2005)     
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    19. McCuen, R. H., Johnson, P. A., and Ragan, R. M., “Highway Hydrology,” U. S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, Hydraulic Design Series, (1996) 
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    21. 이범희, "유전자알고리즘을 이용한 도시화 유역에서의 유출 관리 방안 연구," 한국지구물리학회지, 9(4), 321-331(2006) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Park, Ji-Young ; Lim, Hyun-Man ; Lee, Hae-In ; Yoon, Young-Han ; Oh, Hyun-Je ; Kim, Weon-Jae 2013. "Water Balance and Pollutant Load Analyses according to LID Techniques for a Town Development" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 35(11): 795~802     
    2. Lee, Hye Won ; Choi, Jung Hyun 2015. "Analysis of Rainfall-Runoff Characteristics in Shiwha Industrial Watershed Using SWMM" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 37(1): 14~22     
    3. Ko, Hyugbae ; Choi, Hanna ; Lee, Yunkyu ; Lee, Chaeyoung 2016. "Analysis on the Water Circulation and Water Quality Improvement Effect of Low Impact Development Techniques by Test-Bed Monitoring" 한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, 17(5): 27~36     

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