SLEUTH 모델을 이용한 기후변화에 따른 도시지역 침수분석

Abstract

본 연구에서는 남양주시 주변을 대상으로 기후변화와 토지이용변화를 고려한 도시지역의 침수분석을 실시하였다. IPCC SRES (Special Report in Emission Scenario)기반의 우리나라 30 m 해상도 기후모델(General Circulation Models, GCMs)을 이용하였다. 토지이용변화 예측을 위해서는 현재 도시지역의 토지이용변화 예측에 다양하게 적용되고 있는 SLEUTH 모형을 적용하였다. 분석결과, 시나리오에 따른 미래강우별 지속시간별 강우량 및 증감률 분석 결과 재현기간이 짧을수록 시나리오별 강우량 증가율은 커지고, 상대적으로 감소율도 커지는 경향이 나타났다. 즉, 동일한 지속기간 60분에 대해 재현기간 5년이 30년 보다 증가율은 크게 증가하는 경향을 보였다. 그러므로 침수가능성은 지속기간이 짧을수록 크게 증가하게 되므로 도시계획 시 이를 반영할 필요가 있다. 기후변화만을 고려한 경우와 기후변화 및 토지이용변화 예측 결과를 반영한 침수분석 결과 모두 침수특성치가 C1~C5까지 증가 후 C5~C7의 변화율은 작게 나타났다. 이는 확률강우량의 증가 추이와 유사하게 변화하는 경향이나 확률강우량의 경우 C1 시나리오 대비 C5의 증가율이 10년 빈도 약 25%, 30년 빈도 약 30%점을 고려할 경우 침수면적의 증가율이 상대적으로 큰 150% 이상으로 나타났다. 그러므로 도심지 침수피해지역은 기후변화 및 토지이용변화에 따라 향후 피해 규모가 증폭될 수 있는 점을 고려한 효과적이고 유의한 대응대책 수립이 필요하다. 토지이용변화를 고려한 침수해석 결과, 침수면적은 기후변화 시나리오에 따른 강우량의 변화만을 고려할 경우에 비하여 침수특성치의 증가율이 상대적으로 크게 나타났다. 미래 기후변화에 따른 배수체계의 성능 제고를 위해서는 반드시 도심지 토지이용 변화예측을 반영한 침수해석을 통해 대안을 수립하는 것이 바람직할 것이다. In this study, inundation and impact assessment due to climate change and land coverage use change for the basin of Namyang-ju city and its vicinity. This study used three Global Climate Models (GCMs) over South Korea at 30 meter resolution based on IPCC SRES scenario. The SLEUTH model was utilized to predict land-use change modelling and its impact on discharge. As the results, rainfall for each scenario had been increased as the frequency was shorter and decrease ratio also increased relatively. Namely, increase ratio of 10-yr frequency was bigger than the ratio of 30-yr frequency in the same condition of 60-min duration. Possibility of inundation had significantly increased as the frequency shorter, therefore, urban planning in the plan should be reflect the result. In the case of climate change considered only and the case of climate change and forecasted landuse change, inundation characteristics value had been significantly increased in the section from C1 to C5 and a little changes had been shown in the section from C5 to C7. Thus, effective countermeasures for increased future damages for climate change and landuse change is necessary and considered. Future landuse change and climate change is a clear fact, therefore, evaluation of the runoff and the effect is necessary for the global change of hydrologic environment. And the result of this study can be applied to the establishment of adaptation strategy of urban planning for landuse change and climate change.