홍수위험지구 선정을 위한 홍수위험도 분석체계 수립 :Development of a Flood Risk Assessment Methodology for Identifying Flood Risk Areas

박승용

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박승용 (영남대학교, 영남대학교 대학원)

지도교수: 최현일

발행연도: 2014

저작권: 영남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

홍수위험지구 선정을 위한 홍수위험도 분석체계 수립

박승용 건설시스템공학 2014.01 학위논문

홍수위험지구 선정을 위한 홍수위험도 분석

박승용 , 남영규 , 이종석 외 1명 한국방재학회 학술대회 2014.01 학술대회자료

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중·소하천 유역에 적합한 홍수위험도 평가방법을 개발하여 유역의 특성 및 중요도에 따른 홍수방어대책을 수립하여 우선순위 정보를 제공하는데 그 목적이 있다. 중·소하천 유역의 홍수특성을 고려하여 홍수위험도(Flood Risk Index, FRI) 산정하고, 홍수위험도를 적용하여 홍수위험지구를 선정하고자 하였다. 연구대상 유역인 전국 유역을 수자원단위지도 표준유역의 공간해상도로 홍수위험지수를 평가하기 위해 인과관계를 바탕으로 한 P-S-R(Pressure-State-Response)구조로 대표적인 지표를 선정하고, Arc-GIS(Architecture Geographic Information System)를 이용하여 812개 수자원단위지도 표준유역 공간단위의 지표를 데이터베이스화 하였다.
본 연구에서는 홍수피해에 영향을 미치는 수문특성, 유역특성, 사회특성, 홍수피해, 치수대책 등 요인들을 고려하여 P-S-R 구성 체계에 의한 압력지수(PI), 현상지수(SI), 대책지수(RI)로 분류하고 총 12개의 평가지표들을 선정하였다. 홍수위험도 평가에 있어서 세부평가항목별 표준화 방법 및 가중치 산정 방법은 매우 중요하고 신중히 결정되어야 하므로, 선정된 지표들은 다섯 가지 방법으로 표준화하였고 민감도분석을 적용한 비교분석을 실시하여 한가지의 표준화방법을 선정하였다. 또한 홍수위험도의 종합적인 평가를 위하여 엔트로피(Entropy)와 요인분석(Factor Analysis) 가중치 산정방법에 의한 가중치를 적용함으로서 가중치 적용에 따른 주관적인 판정을 최소화하고, P-S-R구성 체계에 의해 산정된 압력지수, 현상지수, 대책지수(역수)의 곱을 이용하여 홍수위험도를 산정하였다. 산정결과의 분류를 위해 순위에 따른 5등급 분류방법을 사용하였다. 분석결과에 의해 가장 높은 홍수위험등급(H등급)으로 분류된 162개 표준유역을 홍수위험지구로 선정하고, 선정된 홍수위험지구 중 하천종합관리지표의 홍수취약지수(2012)에서도 H등급에 속하는 동시에, 자연재해위험지구 중 침수위험지구로 지정(2011 현황)되어 있는 27개 표준유역을 특별관리대상구역으로 구분하였다.
본 연구에서 제시한 홍수위험도 평가방법은 홍수의 원인, 피해 및 대응에 관한 역학관계의 결과로서, 홍수위험 관련 정보를 공간적으로 분석하여 정부 및 지자체의 홍수방재 관련 정책수립 등의 업무수행을 위한 보다 효과적인 의사결정에 도움을 줄 것으로 기대한다. 또 치수대책을 수립할 때, 각 지역의 특성에 적절한 치수대책의 우선순위를 선정할 수 있으며 홍수 피해 예방 및 저감을 위한 종합대책인 유역종합치수계획 수립 시 홍수로 인한 재난피해 분석의 정량적 평가에 대해 기본 자료로 활용성이 높을 것으로 기대된다.

This study is focused on developing a methodology for the flood risk assessment to identify flood risk areas in small-medium river basins, which can provide preliminary information on setting up targets and priorities of flood risk management plans. Thus, this study has estimated the FRI(flood risk index) for the regional flood risk assesment based on the P-S-R(Pressure-State-Response) classification system. The twelve representative factors for flood risk assessment were carefully selected and spatially constructed in the three flooding indexes such as PI(Pressure Index), SI(State Index), and RI(Response Index) for the nationwide 812 standard watersheds of the national water resource unit map by using the Arc-GIS(Architecture Geographic Information System) technique. Since the selected twelve flood risk factors are measured at different scales and units, this study has transformed them into a commensurate scale between 10 and 100 by five standardization techniques, and then selected the re-scaling method as the best one through the distribution characteristic and sensitivity analyses for standardized scores. In order to reduce subjective judgement on the effect of weight coefficients, both the entropy and the factor analysis methods were also employed to calculate weight coefficients of flood risk factors for PI, SI, and RI estimations. The FRI determined by product of the three indexes(PI, SI, and reciprocal RI) has classified the 812 standard watersheds as the five categories such as H, M·H, M, M·L, and L from higher risk orders. As a result, the 162 standard watersheds belonging to the most hazard grade(Grade-H) were preliminarily identified as flood risk areas. Also, the special management unit was tentatively named for the 27 standard watersheds among 162 flood risk areas, which were already classified as the Grade-H in the general river management index result by Ministry of Land, Infrastructure and Transport(2012) and officially designated as the natural disaster risk areas by National Emergency Management Agency(2011). The flood risk areas need to be finally designated after a field investigation. It is expected that the flood risk assessment methodology suggested in this study can be used to identify flooding risk areas in terms of the integrated flood risk management, which helps the governments establish the flood risk management and damage reduction strategies.

#홍수위험도 #표준화 #민감도분석 #엔트로피 #요인분석 #홍수위험지구

제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 내용 및 범위 3
1.3 연구 동향 5
제 2 장 홍수위험도 분석기법 체계수립 8
2.1 홍수위험도 평가지표 고찰 8
2.1.1 홍수위험도 평가지표 분류방법 비교 8
2.1.2 홍수위험도 평가지표 분류방법 선정 13
2.2 홍수위험도 평가지표 선정 및 구축 15
2.2.1 홍수위험도 평가지표 선정기준 15
2.2.2 홍수위험도 평가지표 예비선정 16
2.2.3 홍수위험도 평가지표 구축결과 18
2.3 홍수위험도 평가지표의 표준화 25
2.3.1 평가지표의 표준화 방법 25
2.3.2 평가지표의 표준화 방법 선정 29
2.4 홍수위험도 평가지표 가중치 산정 37
2.4.1 가중치 산정 방법 37
2.4.2 평가지표 가중치 산정 41
2.5 홍수위험도 산정 50
2.5.1 평가지표 표준화 방법에 따른 민감도 분석 51
2.5.2 압력, 현상, 대책지수 산정결과 61
2.5.3 홍수위험도(FRI) 산정결과 64
제 3 장 홍수위험지구 분석 및 선정 66
3.1 홍수위험도 산정결과 비교 66
3.2 홍수위험등급 분류 71
3.3 홍수위험등급 검토 73
3.3.1 자연재해위험지구 73
3.3.2 홍수취약지수 77
3.3.3 홍수위험도 산정결과 비교검토 84
3.4 홍수위험지구 선정 85
제 4 장 결 론 90
참고문헌 94

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