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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 문영일
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
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기후변화가 현실화 됨에 따라 재난 발생을 야기하는 극치사상에 대한 변화 및 경향 분석이 보다 정량적으로 이루어져 예방적 차원의 수방대책 및 정책 수립이 시급한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 태풍의 규모 및 경로를 이용하여 관측된 강우량을 태풍강우와 집중호우로 분리할 수 있는 기법을 개발하여 태풍의 활동 및 극치강우의 특성을 분석하였고 기상 및 기후시스템에 많은 영향을 미치는 El Nino의 형태 및 진화패턴에 따른 태풍활동과 태풍 및 집중호우의 시공간적인 특성 변화를 살펴보았다. 또한, 태풍과 집중호우의 경향성을 고려한 비정상성 빈도해석 기법을 이용하여 미래 도시하천의 수방능력 평가를 수행하였다.
분석결과, 본 연구에서 개발한 호우분리기법은 기존의 호우분리기법이 가지는 태풍의 중심이 통과하기 전·후에 유발한 태풍강우량을 추출하지 못하는 것과 집중호우나 태풍강우가 동시에 발생할 경우 태풍강우로 간주되는 한계를 보완할 수 있는 것으로 분석되었다.
EP/CP El Nino에 따른 태풍 및 집중호우의 변화 분석결과, 특히 CP El Nino해의 경우 태풍강우는 제주 및 남부지역을 제외하고는 감소패턴을 보였으나 집중호우는 한강유역 및 금강유역에 통계적으로 유의한 강한 증가패턴을 보였다.
CP El Nino의 진화패턴별 태풍 및 집중호우의 변화 분석결과, Prolonged -decaying해의 태풍강우는 한국의 동남쪽 해안지역에서 통계적으로 유의한 증가패턴을 보였고, Abrupt-decaying해에 발생한 태풍의 발생지점은 비교적 한국과 인접하게 생성됨에 따라 강력한 태풍으로 발달하기 어려운 환경이 형성되는 것으로 나타났고 추가적으로 국내 전역에서 태풍강우 및 집중호우가 통계적으로 유의한 감소패턴을 보였다. Symmetric-decaying해는 국내 전역에서 집중호우가 증가패턴을 보이며 특히, 북부지역 및 제주지역에서 통계적으로 유의한 패턴이 나타났다.
본 연구에서 제안한 호우분리기법을 적용한 비정상성 빈도해석 기법은 호우원인별 기후변화 영향을 개별적으로 고려할 수 있으며, 지역적인 호우특성을 반영할 수 있어 합리적인 미래 확률강우량을 추정하는 것으로 나타났다.
마지막으로 서울시의 대표적인 홍수취약지역인 도림천 유역을 대상으로 미래의 수방능력을 검토한 결과(2050년), 제방의 취약단면이 좌안의 경우 64.7%, 우안의 경우 77.6%로 나타났다. 또한, 침수범람 분석결과(2050년), 도림천 중하류 및 대방천 주변으로 침수가 발생하는 것으로 나타났으며 미래의 경우 추가적으로 봉천천에서도 내수침수가 발생하는 것으로 분석되어 기후변화 대응전략 등 수방대책 수립이 시급한 것으로 나타났다(침수면적:7.85, 최대 침수심:2.0m).
본 연구의 결과는 기후변화를 고려한 도시하천의 수방능력 검토, 명확한 수방대책 목표 설정, 구조물 및 비구조물적인 대책의 상호연계를 통한 효율적인 수해대책 및 정책 수립 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.
분석결과, 본 연구에서 개발한 호우분리기법은 기존의 호우분리기법이 가지는 태풍의 중심이 통과하기 전·후에 유발한 태풍강우량을 추출하지 못하는 것과 집중호우나 태풍강우가 동시에 발생할 경우 태풍강우로 간주되는 한계를 보완할 수 있는 것으로 분석되었다.
EP/CP El Nino에 따른 태풍 및 집중호우의 변화 분석결과, 특히 CP El Nino해의 경우 태풍강우는 제주 및 남부지역을 제외하고는 감소패턴을 보였으나 집중호우는 한강유역 및 금강유역에 통계적으로 유의한 강한 증가패턴을 보였다.
CP El Nino의 진화패턴별 태풍 및 집중호우의 변화 분석결과, Prolonged -decaying해의 태풍강우는 한국의 동남쪽 해안지역에서 통계적으로 유의한 증가패턴을 보였고, Abrupt-decaying해에 발생한 태풍의 발생지점은 비교적 한국과 인접하게 생성됨에 따라 강력한 태풍으로 발달하기 어려운 환경이 형성되는 것으로 나타났고 추가적으로 국내 전역에서 태풍강우 및 집중호우가 통계적으로 유의한 감소패턴을 보였다. Symmetric-decaying해는 국내 전역에서 집중호우가 증가패턴을 보이며 특히, 북부지역 및 제주지역에서 통계적으로 유의한 패턴이 나타났다.
본 연구에서 제안한 호우분리기법을 적용한 비정상성 빈도해석 기법은 호우원인별 기후변화 영향을 개별적으로 고려할 수 있으며, 지역적인 호우특성을 반영할 수 있어 합리적인 미래 확률강우량을 추정하는 것으로 나타났다.
마지막으로 서울시의 대표적인 홍수취약지역인 도림천 유역을 대상으로 미래의 수방능력을 검토한 결과(2050년), 제방의 취약단면이 좌안의 경우 64.7%, 우안의 경우 77.6%로 나타났다. 또한, 침수범람 분석결과(2050년), 도림천 중하류 및 대방천 주변으로 침수가 발생하는 것으로 나타났으며 미래의 경우 추가적으로 봉천천에서도 내수침수가 발생하는 것으로 분석되어 기후변화 대응전략 등 수방대책 수립이 시급한 것으로 나타났다(침수면적:7.85, 최대 침수심:2.0m).
본 연구의 결과는 기후변화를 고려한 도시하천의 수방능력 검토, 명확한 수방대책 목표 설정, 구조물 및 비구조물적인 대책의 상호연계를 통한 효율적인 수해대책 및 정책 수립 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.
목차
제 1 장 서 론 1제 1 절 연구의 필요성 및 목적 1제 2 절 연구동향 3제 3 절 연구의 방법 7제 2 장 연구의 이론 9제 1 절 호우분리기법 개발 9제 2 절 경향성 분석 12제 3 절 비정상성 빈도해석 14제 4 절 도시하천의 적용 161. SWMM 162. HEC-RAS 18제 3 장 호우분리기법 개발 및 태풍 및 강우특성 분석 21제 1 절 호우분리기법 개발 211. 태풍의 영향범위를 이용한 호우분리 242. 태풍강우 추출기법의 비교 및 검증 28제 2 절 시기별 태풍활동 및 태풍강우의 특성 분석 361. 한반도 여름철 태풍의 발생빈도 변화 362. 태풍의 발생지점 변화 373. 태풍의 전향점 및 경로 변화 39제 3 절 태풍활동 및 극치호우의 경향성 분석 431. 한반도 영향 태풍활동의 경향성 분석 432. 호우원인별 극치호우의 경향성 분석 46제 4 장 El Nio의 형태 및 진화패턴에 따른 특성 분석 50제 1 절 EP/CP El Nio에 따른 태풍 및 계절강우 특성분석 511. EP/CP El Nio 분류 및 선정 512. 한반도 태풍활동 특성분석 563. 한반도의 계절강우량 특성분석 59제 2 절 CP El Nio의 3가지 진화패턴에 따른 특성 분석 631. CP El Nio의 3가지 진화패턴 632. 한반도 태풍활동 특성분석 673. 한반도 계절강우 특성분석 71제 5 장 (비)시나리오 기반의 미래 확률강우량 추정 76제 1 절 기후변화 시나리오를 이용한 미래 확률강우량 추정 76제 2 절 비정상성 빈도해석을 이용한 미래 확률강우량 추정 83제 3 절 미래 확률강우량의 비교 및 검증 96제 6 장 기후변화에 따른 도시하천의 수방능력 평가 106제 1 절 기후변화에 따른 도시하천의 유출특성 분석 1061. 대상유역의 특성 1062. 강우유출모형 구축 및 검보정 1083. 도시하천의 미래 유출특성 분석 112제 2 절 미래 도시하천의 수방능력 평가 1181. 제방 월류 취약성 평가 1182. 홍수범람 분석 122제 7 장 결 론 124참고문헌 127Abstract 134감사의 글 137
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