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지하수 홍수취약성 평가 모형의 현장 적용성 검토
학술지명 대한지질공학회 저자 김덕근,이승현,김태형,차은지,김규범,신경희,이창원
발표일 2015-04-02

국내에서 하천변의 홍수에 대한 평가 기술은 지표수 중심의 연구가 주를 이루고 있으며, 홍수지도 제작 등 기술개발이 진행 중에 있다. 한편, 유럽에서는 하천변 저지대에서의 홍수발생 원인으로 지하수에 의한 영향이 16% 이상인 것으로 보고되고 있으며, 지하수로 인한 홍수시 타 원인에 비해 오래 지속됨으로써 주변지역에 피해가 발생하는 사례가 많이 보고되고 있다. 최근 유럽에서는 이에 대한 방지책의 일환으로 홍수취약성 평가를 위한 연구가 진행되고 있으며, 취약성 평가 인자 개발 및 경보 시스템 개발 등이 이루어지고 있다(김규범 외, 2014). 이에 우리나라의 경우에도 하천변에서 홍수시 지하수위 상승과 이로 인한 저지대 침수 등이 발생할 우려가 있고, 지하수 문제 발생에 대한 정확한 평가 및 취약성도 제작 등 향후 문제에 적극적으로 대처할 필요가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 하천변에서 발생할 수 있는 지하수 홍수에 대한 평가 모형의 개발 및 개발된 모형의 현장 적용성을 검토하는데 있다. 김규범 외 (2014)에 의하면 지하수 관측정에서 측정된 지하수위 시계열 자료의 수위 상승 이벤트를 대상으로 수위 상승 기울기와 최고 지점에서의 지하수위 깊이를 산정하여 지하수 홍수 강도(groundwater flood intensity, GFI)를 계산하였으며, 고수위가 유지되는 기간과의 상관관계를 활용하여 홍수취약성 지수(flooding vulnerability index, FVI)를 고안하였다. 본 연구에서는 앞서 제시한 지하수 홍수 강도 및 홍수취약성 지수를 이용하여 지형 및 지질, 수리상수, 토양특성, 지층 분포, 토지이용 등 수리지질특성 인자와의 상관관계 분석을 통해 유의한 인자를 도출하였고, 다변량분석 방법인 판별분석(Discriminant analysis)을 통해 지하수 홍수에 대한 평가 모형을 개발하였다. 개발된 평가 모형은 지하수 홍수취약성에‘안전’,‘보통’,‘우려’로 분류되고, 판별분석에 의한 판별적중률은 95.1%로 높게 나타났다. 이후 평가 모형을 이용하여 낙동강의 신천 ? 백천유역을 대상으로 현장 적용성을 검토한 결과, 지하수 홍수취약성에 가장 큰 영향을 주는 인자로는 표고, 지하수위 및 하천수위이고, 실제 지하수 현장 조사 결과와 유사하게 나타났다. 향후 연구로는 다른 유역에서의 현장 적용성을 검토 중에 있고, 최종적으로 지하수 홍수취약성도를 작성하는데 있다.

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