SWMM 5.0 모형을 이용한 목감천 유역의 배수성 아스팔트 포장의 수문학적 효과 분석 연구 :Hydrological Analysis of Porous Asphalt Pavement to the Mokgamcheon Watershed Using SWMM 5.0

장영선

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자료유형: 학위논문

저자정보: 장영선 (서울과학기술대학교, 서울과학기술대학교 대학원)

지도교수: 문성호

발행연도: 2014

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

SWMM 5.0 모형을 이용한 목감천 유역의 배수성 아스팔트 포장의 수문학적 효과 분석 연구

장영선 학위논문(석사)-- 서울과학기술대학교 건설시스템공학과 2014.01 학위논문

2013

SWMM 모형을 이용한 목감천 유역의 LID 시설 적용 홍수저감효과 분석

장영선 , 문성호 , 양성린 한국도로학회논문집 2013.01 학술저널

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본 연구는 최근 기후변화로 도심지역의 집중호우로 인한 도심침수의 피해를 최소화 하는 방안으로 투수성능을 향상 시킨 배수성 아스팔트 포장을 개발하였다. 기존의 일반 배수성 아스팔트에 사용되어지는 자갈이나 쇄석이 아닌 SMA(Stone Mastic Asphalt) 골재를 적용하였다. 이에 따라 제작된 SMA 골재를 적용한 배수성 아스팔트 포장의 투수성능을 실내 투수 시험으로 측정하였으며, 구체적인 투수효과를 분석하기 위해 도시유역의 유출량산정과 배수성 아스팔트와 같은 시설의 효과를 분석할 수 있는 SWMM(Storm Water Management Model) 5.0 모형을 이용하였다. 대상유역은 기존 연구에서 PCSWMM 모형으로 적용한 목감천 유역으로 선정하였으며, 배수성 아스팔트 포장의 적용 부분이 다른 시설에 비해 폭넓기 때문이다. SWMM 5.0 모형을 이용하여 목감천 유역을 구축은 PCSWMM 모형에서 적용한 물리학적, 수문학적 매개 변수를 모두 적용하였으며, 환경적인 수질 매개변수는 본 연구에서는 적용하지 않았다. 모형의 검증은 실제 유역출구에서의 유량과 SWMM 5.0 모형의 모의를 통항 유역출구에서의 유량을 비교하여 실시하였으며 상관관계 분석을 통해 분석하였다. 제작된 배수성 아스팔트의 효과를 분석하기위해 일반 배수성 아스팔트와 배수성 아스팔트 설치 전의 총유출량과 첨두홍수량을 비교하였으며, 그 결과 연구에서 제작한 SMA 골재 적용 배수성 아스팔트 포장의 성능이 우수한 것으로 판단되었다. 본 연구에서 제시한 배수성 아스팔트 포장을 통해 도심지역의 내수침수의 피해를 줄일 수 있는 대안의 연구로써 다양한 골재의 적용을 통해 성능이 우수한 배수성 아스팔트 연구에 도움을 줄 수 있을 것이다.

In this study developed porous asphalt improving the water permeability as a plan to minimize the damage of urban flood inundation following the localized heavy rain of the downtown area caused by recent climate change. This study was applied to SMA (Stone Mastic Asphalt) aggregate in grabbles or rubbles used in normal porous asphalt. This study was measured the water permeability performance of the porous asphalt for this purpose in which this study was applied the prepared SMA aggregate through a water permeability test, and in order to analyze concretely the water permeability efficiency, this study was used the estimated flow volume in urban area and the SWMM (Storm Water Management Model) 5.0 so this study could analyze the efficiency of the installations like the porous asphalt. This study selected the Mokgamcheon Watershed where the PCSWMM was applied in the existing studies because the part to apply porous asphalt pavement was wider compared to other installations. In the SWMM 5.0 of the Mokgamcheon Watershed, this study was applied the physical and hydrological variables used in the PCSWMM, but this study did not apply the environmental water quality variable. This study performed the verification of the model through the correlation analysis of the quantity by comparing the real discharge rate observed in the outlet of the watershed and the discharge rate in the outlet of the watershed through the simulation of the SWMM 5.0. In order to analyze the effectiveness of the manufactured porous asphalt, this study compared the discharge volume using normal porous asphalt and before installing the porous asphalt and the peak flood volume. The results showed that the performance of the manufactured SMA aggregate porous asphalt pavement was superior than the performance of normal porous asphalt pavement. As a result of the porous asphalt pavement was applied with SMA aggregate shown in this study can be a great help for outstanding porous asphalt pavement studies for a plan to reduce damage from inundation in downtown areas.

I. 서 론 1
1. 연구배경 및 목적 1
2. 연구의 내용 및 범위 2
II. 이론적 고찰 4
1. 배수성 아스팔트 포장의 특성 및 외국 사례 4
가. 배수성 아스팔트 포장의 개요 4
나. 배수성 아스팔트 포장의 구조적 특성 6
다. 배수성 아스팔트 포장의 기능적 특성 6
라. 배수성 아스팔트 포장의 외국 사례 7
마. 비교 고찰 9
2. 혼합물의 배합설계 10
가. 혼합물의 품질기준 10
나. 골재 입도 11
3. 배수성 아스팔트 혼합물의 공시체 제작 및 투수시험 14
가. 배합설계 14
나. 공시체 제작(KS F2377) 15
다. 투수 시험 (KS F2494) 16
라. 투수 계수의 산정 18
마. 시험 결과 20
4. SWMM 5.0 모형의 선정 22
가. SWMM 5.0 모형의 선정 이유 22
나. 연구 동향 22
다. SWMM 모형의 입·출력 자료 25
5. 대상유역과 유역 모델링 26
가. 유역 선정 이유 26
나. 목감천 유역의 현황 및 특성 26
다. 하천 수계 현황 29
라. 목감천 유역의 소유역 분할 29
마. 모형의 구축 31
바. 모형의 검증 31
6. 배수성 아스팔트 포장의 적용 36
가. 적용 개요 36
나. 적용 지역의 선정 37
다. 적용범위 37
III. 연구결과 40
1. 배수성 아스팔트 포장의 효과 분석결과 40
IV. 결론 및 향후 연구과제 47
1. 결론 47
2. 향후 연구과제 48
참고문헌 49
Abstract 51
감사의 글 53

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