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2018년 12월 5일 (수) 03:39 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 중랑천 하천범람방지 시스템 구축_저류조와 저류공원의 활용..

영문 : Construction of a River Flood Control System in Jungnangcheon _ Utilization of Low-Flowers and Low-Flow Parks..

과제 팀명

조삼토사

지도교수

문영일 교수님

개발기간

2018년 3월 ~ 2018년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 조경학과 2012875016 양정모(팀장)

서울시립대학교 조경학과 2013875002 김동환

서울시립대학교 조경학과 2013875007 김주성

서울시립대학교 토목공학과 2015860046 문현민

서울시립대학교 토목공학과 2014860005 강한주

서울시립대학교 토목공학과 2015860046 왕연흠

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

내용

개발 과제의 배경

� 가. 중랑천의 하천범람으로 인한 피해

서울시의 하천은 고밀도 토지개발로 인해 우수지하침투 불가와 배수유역 확장으로 인한 하천으로의 우수방류가 늘어나면서 범람의 문제가 심각해지고 있다. 그 중에서도 중랑천은 가장 최근(2018.08.28. 월릉교 인근 중랑천 범람)에까지 하천범람이 일어났고, 매년 범람으로 인한 문제가 대두되고 있다. 이로 인해 동부간선도로가 폐쇄되고 인명피해가 발생하는 등의 피해가 발생했고, 이를 막기 위한 정확한 홍수위 파악 및 피해최소화 시설과 기술이 시급한 상황이다.

개발 과제의 목표 및 내용

나. 중랑천 하천범람을 막기 위한 목표 설정 및 설계방안

중랑천의 하천범람 방지를 위해 우선적으로 정확한 홍수위의 파악이 필요하다. 하천범람 시기를 예측하고 홍수위 때의 중랑천의 유량을 산정하여 범람을 방지해야 한다. 또한, 범람이 일어나지 않는 일상시의 활용도 고려하여 방지대책을 마련해야 한다. 이를 위해 2가지의 목표를 설정한다.

1. 평상시에는 사람들이 이용하는 오픈스페이스가 되고 홍수 시엔 유수지가 되는 저류공원 설계 2. 이 공원의 유수지와 연결되어 하천의 범람을 지연, 방지시켜주는 저류조 설치

이 목표를 수행하기 위한 설계방안을 아래와 같이 설정한다.

1. 하천을 따라서 띠 형태의 저류조를 설치하여 급격한 수위상승을 방지한다. 2. 하천 근처의 녹지를 습지로 만들어 일상 시에는 산책로 및 습지 관찰지로 이용한다. 3. 하천과 경부고속도로 사이의 녹지대에는 저류공원과 유수지를 만들어 하천 근처의 1차 방어막으로 홍수를 방지할 수 없을 때 2차 방어막 역할을 하도록 한다. 4. 부가적인 방지 대책으로 옥상녹화 등을 이용하여 하천으로 유입되는 우수방류량을 줄인다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

현제 중랑천 및 한강에서 범람을 위한 기술을 요약하면 다음 표와 같다. 각각의 방법에 따라 장점, 및 단점들이 있지만, 매년 피해사례들이 발생하고 있으며, 새로운 구조적, 비구조적 방법의 설립이 필요해 보인다.

가. 홍수방어 및 조절대책

구분 기술명 내용 구조적 대책 하천정비 및 하도 개수 하도증대, 굴착 저수지 홍수조절지, 유수지, 내수처리시설 제방 홍수벽, 슈퍼제방, 수제 홍수 조절용 댐 다목적댐 홍수로 정비 방수로, 첩수로, 신수로 비구조적 대책 댐, 저수지의 운영체제 개선 홍수예경보 : 홍수 예경보체제 설립 홍수터 관리 : 지역구분, 홍수위험도, 건축볍규 홍수보험 : 정부보상, 공사보험 홍수방지 : 내수시설 및 건축, 강우지역 변경 유역관리 및 토지이용 조정 : 개발조정, 투수지역확보, 유역침식방지 등

나. 관련기술들 장점 및 단점 1) 구조적 대책 (1) 댐, 홍수 조절지 - 장점 : 설치지점 하류 홍수량, 홍수위 저감 효과 확실, 홍수 방어량 조절가능 ,용수활용, 관광 자원화 - 단점 : 상류지역 침수위험 증가, 수몰지역 이주 및 보상, 유사퇴적, 수질 악화, 생태계 파괴

(2) 방수로 건설 -장점 : 확실한 홍수조절 효과를 기대할 수 있음. 지하방수로는 도심지 등에서 활용가치 있 음, 다목적 이용. -단점 : 방수로 위치 지역의 홍수위험 증가, 토지 보상 등 지역주민 반대, 생태계 영향 (3) 천변 저류지 계획 - 장점 : 홍수취역지점의 조절효과 큼, 구하도 복원, 농경지 습지 등의 다양한 활용가능 - 단점 : 저류수심과 저류랑을 늘리는데 한계가 있음

(4) 하천정비 및 개수 (제방정비) - 장점 : 인명피해, 위험 최소화, 비용저렴, 다른 대안과 연계 용이 - 단점 : 충분한 대응시간을 가진 유역에만 적용이 가능하며, 정확도가 떨어질 경우 주민

        신뢰 상실로 실효성 저하

1) 비구조적 대책 (1) 최적 저수지 운영 - 저수지 운영방안 : 해석 기법의 개선으로 홍수조절 효과 증대 - 단일 저수지 운영 또는 연계 운영 : 여러 댐이 하나의 시스템으로 구성된 북한강과 같은 수계는 개별 댐의 모의운영 기법 보다는 최적화 기법의 도입 필요

(2) 홍수 예·경보 시스템(→홍수경보 기준 별도 정리) -장점 : 인명피해, 위험 최소화, 비용저렴, 다른 대안과 연계가 용이 -단점 : 충분한 대응시간을 가진 유역에만 적용이 가능하며, 정확도 떨어질 경우 주민 신뢰 상실로 실효성 저하

(3) 도시홍수 대응 대책 - 홍수적응 : 홍수시 침수가 잦은 지대의 지역 주민이 사전이 인지하고 홍수 대비 - 택지의 이전 : 침수위험이 적고 안전성이 높은 장소로 택지(주거지)를 이전 - 건축물의 내수성 강화 : 택지의 승고나 주택의 필로티화, 수방판의 설치 등

(4) 재해정보 지도(홍수위험지도)의 제작

  - 과거의 기록 등을 이용하여 침수흔적도, 침수예상도 등을 작성하고 종합적인 대응계획까지 포함한 재해정보지도를 제작하여 지역 주민에게 공지

(5) 홍수보험 - 홍수 발생 시 피해 보상을 위한 재정적 대책 - 기존 재해보상 제도(성금 또는 국가의 보상) → 홍수 보험(홍수위험을 가진 정부,기업,개인)

(7) 유역관리 - 토지이용 규제 : 유역의 보수, 유수, 저수 기능을 증대, 홍수 및 토사유출 저감 - 논의 보전, 산림 육성, 지표 피복(식생), 도심의 경우 저영향 개발(LID, Low Impact Development)을 적극 도입하여 침투량을 증대시키고, 직접 유출량은 감소시키려는 노력 필요

개발과제의 기대효과

가. 저류공원 조성 시 기대효과 �

◇ 침수로 인한 인근주민들의 재산피해 예방 ◇ 범람 가능성 저하로 인한 하천주변 활용폭 증가 ◇ 저류공원 조성으로 인한 친환경적인 친수공간 조성, 생활체육 공간 마련 ◇ 식생대 조성을 통한 비점오염원 관리 및 미기후 조절 가능 ◇ 생태수로 조성을 통한 지하수위 조절 및 지하수원 보호

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

가. 일정

� 단계별 세부 설계(개발)내용 개발기간 (월단위) 비고

9 10 11 12 정보수집(피해구역 설정) v v

수리분석(GIS활용)

v

범람 최소화 방안 자료수집

v v

친환경적 하천주변 공간 방안 토론

v

최종선정 및 실현가능성 검토

v v

새로운 model 제시

v

구성원 및 추진체계

나. 구성원 및 추진체계

◇ 전국 여러 하천의 자료 수집을 지역별로 파트를 나누어 개개인에게 분업화 하여

  조사하며, 해외의 사례를 한명이 전담하여 조사한다.

◇ 조사된 자료를 통해 설계할 주요 하천 선정 및 문제점을 분석하고 토의를 걸쳐

  선정한 하천에 맞는 시스템 및 시설을 개개인이 조사한다.

◇ 토의를 통해 서로 조사한 내용 중 선정한 하천에 가장 적합한 구조물 결정 및 친환경화 방안 도출

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용

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 내용
 ====개발 과제의 배경====
-내용
+� 가. 중랑천의 하천범람으로 인한 피해
+서울시의 하천은 고밀도 토지개발로 인해 우수지하침투 불가와 배수유역 확장으로 인한 하천으로의 우수방류가 늘어나면서 범람의 문제가 심각해지고 있다. 그 중에서도 중랑천은 가장 최근(2018.08.28. 월릉교 인근 중랑천 범람)에까지 하천범람이 일어났고, 매년 범람으로 인한 문제가 대두되고 있다. 이로 인해 동부간선도로가 폐쇄되고 인명피해가 발생하는 등의 피해가 발생했고, 이를 막기 위한 정확한 홍수위 파악 및 피해최소화 시설과 기술이 시급한 상황이다.
 ====개발 과제의 목표 및 내용====
-내용
+ 나. 중랑천 하천범람을 막기 위한 목표 설정 및 설계방안
+중랑천의 하천범람 방지를 위해 우선적으로 정확한 홍수위의 파악이 필요하다. 하천범람 시기를 예측하고 홍수위 때의 중랑천의 유량을 산정하여 범람을 방지해야 한다. 또한, 범람이 일어나지 않는 일상시의 활용도 고려하여 방지대책을 마련해야 한다. 이를 위해 2가지의 목표를 설정한다.
+. 평상시에는 사람들이 이용하는 오픈스페이스가 되고 홍수 시엔 유수지가 되는 저류공원 설계
+. 이 공원의 유수지와 연결되어 하천의 범람을 지연, 방지시켜주는 저류조 설치
+이 목표를 수행하기 위한 설계방안을 아래와 같이 설정한다.
+. 하천을 따라서 띠 형태의 저류조를 설치하여 급격한 수위상승을 방지한다.
+. 하천 근처의 녹지를 습지로 만들어 일상 시에는 산책로 및 습지 관찰지로 이용한다.
+. 하천과 경부고속도로 사이의 녹지대에는 저류공원과 유수지를 만들어 하천 근처의 1차 방어막으로 홍수를 방지할 수 없을 때 2차 방어막 역할을 하도록 한다.
+. 부가적인 방지 대책으로 옥상녹화 등을 이용하여 하천으로 유입되는 우수방류량을 줄인다.
 ===관련 기술의 현황===
 ====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====
-*전 세계적인 기술현황
+ 현제 중랑천 및 한강에서 범람을 위한 기술을 요약하면 다음 표와 같다. 각각의 방법에 따라 장점, 및 단점들이 있지만, 매년 피해사례들이 발생하고 있으며, 새로운 구조적, 비구조적 방법의 설립이 필요해 보인다.
-내용
-*특허조사 및 특허 전략 분석
+가. 홍수방어 및 조절대책
-내용
-*기술 로드맵
+구분
+기술명
 내용
+구조적 대책
+하천정비 및
+하도 개수
+하도증대, 굴착
+저수지
+홍수조절지, 유수지, 내수처리시설
+제방
+홍수벽, 슈퍼제방, 수제
+홍수 조절용 댐
+다목적댐
+홍수로 정비
+방수로, 첩수로, 신수로
+비구조적 대책
+댐, 저수지의 운영체제 개선
+홍수예경보 : 홍수 예경보체제 설립
+홍수터 관리 : 지역구분, 홍수위험도, 건축볍규
+홍수보험 : 정부보상, 공사보험
+홍수방지 : 내수시설 및 건축, 강우지역 변경
+유역관리 및 토지이용 조정 : 개발조정, 투수지역확보, 유역침식방지 등
+나. 관련기술들 장점 및 단점
+) 구조적 대책
+(1) 댐, 홍수 조절지
+- 장점 : 설치지점 하류 홍수량, 홍수위 저감 효과 확실, 홍수 방어량 조절가능 ,용수활용,         관광 자원화
+- 단점 : 상류지역 침수위험 증가, 수몰지역 이주 및 보상, 유사퇴적, 수질 악화, 생태계 파괴
+(2) 방수로 건설
+-장점 : 확실한 홍수조절 효과를 기대할 수 있음. 지하방수로는 도심지 등에서 활용가치 있          음, 다목적 이용.
+-단점 : 방수로 위치 지역의 홍수위험 증가, 토지 보상 등 지역주민 반대, 생태계 영향
+(3) 천변 저류지 계획
+- 장점 : 홍수취역지점의 조절효과 큼, 구하도 복원, 농경지 습지 등의 다양한 활용가능
+- 단점 : 저류수심과 저류랑을 늘리는데 한계가 있음
+(4) 하천정비 및 개수 (제방정비)
+- 장점 : 인명피해, 위험 최소화, 비용저렴, 다른 대안과 연계 용이
+- 단점 : 충분한 대응시간을 가진 유역에만 적용이 가능하며, 정확도가 떨어질 경우 주민
+         신뢰 상실로 실효성 저하
+) 비구조적 대책
+(1) 최적 저수지 운영
+- 저수지 운영방안 : 해석 기법의 개선으로 홍수조절 효과 증대
+- 단일 저수지 운영 또는 연계 운영 : 여러 댐이 하나의 시스템으로 구성된 북한강과 같은 수계는 개별 댐의 모의운영 기법 보다는 최적화 기법의 도입 필요
+(2) 홍수 예·경보 시스템(→홍수경보 기준 별도 정리)
+-장점 : 인명피해, 위험 최소화, 비용저렴, 다른 대안과 연계가 용이
+-단점 : 충분한 대응시간을 가진 유역에만 적용이 가능하며, 정확도 떨어질 경우 주민 신뢰 상실로 실효성 저하
+(3) 도시홍수 대응 대책
+- 홍수적응 : 홍수시 침수가 잦은 지대의 지역 주민이 사전이 인지하고 홍수 대비
+- 택지의 이전 : 침수위험이 적고 안전성이 높은 장소로 택지(주거지)를 이전
+- 건축물의 내수성 강화 : 택지의 승고나 주택의 필로티화, 수방판의 설치 등
+(4) 재해정보 지도(홍수위험지도)의 제작
+   - 과거의 기록 등을 이용하여 침수흔적도, 침수예상도 등을 작성하고 종합적인 대응계획까지 포함한 재해정보지도를 제작하여 지역 주민에게 공지
+(5) 홍수보험
+- 홍수 발생 시 피해 보상을 위한 재정적 대책
+- 기존 재해보상 제도(성금 또는 국가의 보상) → 홍수 보험(홍수위험을 가진 정부,기업,개인)
+(7) 유역관리
+- 토지이용 규제 : 유역의 보수, 유수, 저수 기능을 증대, 홍수 및 토사유출 저감
+- 논의 보전, 산림 육성, 지표 피복(식생), 도심의 경우 저영향 개발(LID, Low Impact Development)을 적극 도입하여 침투량을 증대시키고, 직접 유출량은 감소시키려는 노력 필요
-====시장상황에 대한 분석====
-*경쟁제품 조사 비교
-내용
-*마케팅 전략 제시
-내용
 ===개발과제의 기대효과===
-====기술적 기대효과====
+가. 저류공원 조성 시 기대효과
-내용
+�
-====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====
-내용
+◇ 침수로 인한 인근주민들의 재산피해 예방
+◇ 범람 가능성 저하로 인한 하천주변 활용폭 증가
+◇ 저류공원 조성으로 인한 친환경적인 친수공간 조성, 생활체육 공간 마련
+◇ 식생대 조성을 통한 비점오염원 관리 및 미기후 조절 가능
+◇ 생태수로 조성을 통한 지하수위 조절 및 지하수원 보호
 ===기술개발 일정 및 추진체계===
 ====개발 일정====
-내용
+가. 일정
+�
+단계별 세부 설계(개발)내용
+개발기간 (월단위)
+비고
+정보수집(피해구역 설정)
+v
+v
+수리분석(GIS활용)
+v
+범람 최소화 방안 자료수집
+v
+v
+친환경적 하천주변 공간 방안 토론
+v
+최종선정 및 실현가능성 검토
+v
+v
+새로운 model 제시
+v
 ====구성원 및 추진체계====
-내용
+나. 구성원 및 추진체계
+◇ 전국 여러 하천의 자료 수집을 지역별로 파트를 나누어 개개인에게 분업화 하여
+   조사하며, 해외의 사례를 한명이 전담하여 조사한다.
+◇ 조사된 자료를 통해 설계할 주요 하천 선정 및 문제점을 분석하고 토의를 걸쳐
+   선정한 하천에 맞는 시스템 및 시설을 개개인이 조사한다.
+◇ 토의를 통해 서로 조사한 내용 중 선정한 하천에 가장 적합한 구조물 결정 및 친환경화     방안 도출
 ==설계==