Earticle

연구목적: 본 연구는 국내 자연재난으로 인한 피해액에서 가장 큰 비율을 차지하는 홍수로 인한 피해액 중 건물의 직접 피해액을 HEC-RAS와 GIS를 활용하여 정량적으로 평가하고자 하였다. 이를 통해 자원 의 효율적 배분과 재난관리에 기여할 수 있는 리스크 분석 모델을 개발하는 것이 목표이다. 연구방법: 하천 기본계획을 기반으로 시나리오를 설정하여 HEC-RAS 2D를 활용한 홍수 시뮬레이션을 통해 침수 깊이와 면적을 시각화하고, 이를 바탕으로 홍수 위험지도를 작성하였다. 또한, 건물의 종류와 층수(높 이) 정보와 개별 공시지가 데이터를 중첩하여, K-FRM 모델을 근거로 홍수로 인한 직접 피해를 예측하 는 방법을 연구하였다. 또한, GIS를 연계하여 연구지역의 지형정보와 경제데이터를 투입하고 분석하 였다. 연구결과: 홍수 위험지도 작성 체계를 성공적으로 구축하였으며, 침수 깊이와 면적에 따른 위험 등급을 도출하였다. 건물정보와 경제적 정보 분석기법의 통합을 통해 국내 건축물의 구조 및 용도를 반 영한 직접 피해 예측 방법을 제시하였다. 결론: 개발된 모델은 불확실한 미래의 손실을 예측하고 이를 통해 재난 관리 사업의 우선순위를 선정하고 자원의 효율적 배분에 기여할 수 있다. 본 연구는 리스크 및 재난 관리의 중요성을 강조하며, 안전계획 수립에 중요한 지표를 제시하고자 하였다.

Purpose: This study aims to quantitatively assess the direct damage to buildings caused by floods, which constitute the largest share of damage from natural disasters in South Korea. The evaluation employs HEC-RAS and GIS to develop a risk analysis model that contributes to the efficient allocation of resources and disaster management. Method: Scenarios were established based on river basic plans, and flood simulations were conducted using HEC-RAS 2D to visualize inundation depth and area. This data was used to create flood risk maps. Furthermore, building types, heights, and individual land value data were overlaid with the K-FRM model to predict direct flood damage. GIS integration enabled the incorporation and analysis of topographic and economic data for the study area. Result: A successful flood risk map creation system was developed, resulting in risk ratings based on inundation depth and area. By integrating building information and economic data analysis techniques, a method for predicting direct damage to domestic buildings that reflects structural and usage characteristics was proposed. Conclusion: The developed model can predict uncertain future losses, aiding in prioritizing disaster management projects and efficiently allocating resources. This research underscores the importance of risk and disaster management and provides crucial indicators for establishing safety plans.

본 연구 대상지역은 강원도 삼척 오십천 하류부에 위치하고 있으며 1962년 오십천 수로변경공사로 인하여 하천의 직선화 작업이 진행되었다. 수로변경 공사로 인해 현재의 시가지가 발전하게 되었으며 인구의 변화, 토지의 이용 등 많은 변화가 생겼다. 하지만 여전히 2002 태풍루사, 2003 태풍매미 등 대형태풍이나 집중호우 기간 동안 침수피해가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 국토지리정보원(NGII)을 통하여 획득한 시대 별 지도를 지리정보시스템(GIS)을 통하여 비교하고 1957년 고지도(유로변경전 특성이 반영된 지도)를 통하여 하폭을 결정하였다. 또한 1차원 모형인 HEC-RAS모형을 이용하여 오십천의 1992년과 2012년의 빈도별 홍수량과 태풍 “루사” 시 홍수량일 때의 유속, 수위 및 수리특성이 연구대상지역에서 어떻게 변화하는지 비교 및 분석하였다. 그 결과 오십천 하류부의 경우 유로변경전의 하도형태를 유지한 경우 평균유속은 감소되고 도달시간은 늘어나는 것으로 분석되었다.

Recent studies chose the downstream of Oship stream as research topics. It has been straightened due to the linearization of the Oship Stream Channel Diversion Project in 1962, and urban areas are now footed on it. There have been many changes in the area such as an increase of the population and the number of buildings. However, the target area has been, and is still, in trouble during the periods of major typhoons (e.g. Rusa in 2002 and Maemi in 2003) and localized torrential downpours. This study obtained maps from NGII, compared the old maps of the area through GIS, and determined the river widths in 1957. Furthermore, the study used the HEC-RAS model to compare the frequency of floods at the downstream of Oship stream in 1992 and 2012 and to analyze velocity, water level, and characteristics of water in typhoon Rusa. The result was analyzed to better maintain the shape of Oship streams before the channel diversions to increase a lag-time so as to reduce the average velocity.

2017년 7월 16일에 발생한 집중호우로 인하여 오송 제2생명과학단지 남쪽 정중3리, 봉산3리 및 서평2 리에 농경지 및 주택의 침수 피해가 발생하였다. 청주 지역에 발생한 홍수사상을 분석하고, 오송 지역에 미치는 영향을 확인하고자 관측 수문자료를 바탕으로 강우빈도 해석을 실시하였으며, 이를 통해 홍수사상의 재현빈도를 산정하고, 홍수사상이 확률강우량 산정에 미치는 영향을 확인하였다. 또한 홍수피해 지역의 분석을 위해 GATE2012 침수모의 프로그램을 이용하였으며, 연구 대상지 내 발생유량의 유입을 반영하지 않은 경우와 반영한 경우로 구분하여 모의하였다. 발생유량의 유입을 반영하지 않은 경우는 양배수장 미가동시과 정상 가동시로 구분하였고, 반영한 경우는 발생유량을 변화시켜 총 9가지 Case로 구분하여 침수분석을 실시하였다. 본 연구를 통해 연구 대상지의 유출량을 산정하여 침수형태를 분석하고 양배수장의 침수방어 역할을 판단할 수 있었으며, 추후 홍수시 농경 지 침수피해 분석의 신뢰성을 향상시키고 이를 통한 침수 방지 계획을 수립하는 데 기여하고자 한다.

A severe rain storm that occurred on July 16, 2017, caused flooding of paddy fields and rural houses south of Osong Biovalley. To analyze the flood event that occurred in the Cheongju area and to verify its effects on the Osong area, rainfall frequency analysis was evaluated based on the observed hydrological data. The recurrence frequency of flood events was estimated through rainfall frequency analysis, and the effect of flood events on the estimation of probable rainfall was confirmed. The GATE2012 flood simulation program was used to analyze the flood-damaged area. The program simulation was performed by dividing it into the case where the inflow of the generated discharge within the study area was not reflected and the case where it was reflected. In the case of not reflecting the inflow of the generated discharge, it was divided into the non-operational and normal operation of the pumping and drainage station, and in the case of consideration, the generated discharge was changed and the inundation analysis was performed by classifying it into nine cases. Through this study, it is to improve the reliability of the analysis of flood damage in paddy fields during floods and to contribute to the establishment of a flood prevention plan.

최근 기후변화 및 도시화의 영향으로 홍수와 가뭄과 같은 자연재난이 점점 심화되고 있다. 습지는 유속 과 수위를 낮추는 홍수조절 효과가 있으며 가뭄시에는 물을 저장하는 역할을 하여, 인공습지의 조성은 심 각해지는 홍수 및 가뭄에 해결방안으로 활용될 수 있다. 기존의 인공습지에 관한 연구는 식생과 수질정화 기능과 종 다양성 등 생태적 기능에 관한 연구가 주로 이루어져왔으며, 인공습지의 홍수조절 효과에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 경안천 유역에 인공습지 조성에 따른 수문학적 홍수저감효과를 분석하였다. 이를 위해 수리모형인 HEC-RAS를 통하여 가상의 인공습지를 모형화 하여 인공습지 조성 전·후에 대한 홍수위 를 비교 분석하였다. 또한 홍수범람을 모의하여 대상유역의 침수심 및 침수면적을 산정하고 이를 다차원홍 수피해액산정법을 통하여 인공습지 조성 전·후에 대한 홍수피해액을 추정하였다. 본 연구결과를 바탕으로 인공습지 조성 사업 시 사업의 경제적 타당성을 평가하며, 인공습지 설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것 으로 기대된다.

습지는 생태자원의 보고로 다양한 생물종의 서식지를 제공하며, 습지 생태계는 어느 생태계보다 생산성 이 높다. 습지는 잦은 수위변동으로 인해 습지의 식물은 수위의 영향을 많이 받는다. 따라서, 식물종의 특 징과 최적의 생육환경과의 관계를 규명하기 위해 수위에 따른 식물의 서식환경을 분석해야 한다. 본 연구 에서는 자연생태계가 잘 발달되어 있는 남한강의 비내섬 습지에 대해 유황분석을 하였고 유황에 따른 유 량을 모의하였다. 모의된 유량과 HEC-RAS 모형을 이용하여 유황별 홍수위를 산정하였으며, RAS Mapper 를 이용하여 침수심과 침수구역을 모의하였다. 이를 통해 침수심에 영향을 많이 받는 식물의 서식환경을 분석하였다. 버드나무군락은 침수가 발생하지 않는 지역 및 0~0.8m의 침수심, 물억새군락은 침수가 발생하 지 않는 지역 및 0~0.4m의 침수심, 쑥-망초군락과 달뿌리풀군락은 0~0.4m의 침수심, 그리고 환삼덩굴군락 은 0~0.8m의 침수심이 발생하는 지역에서 서식하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 유황에 따른 침 수심에 대한 식생서식환경을 분석한 것으로 식생을 고려한 인공습지 조성이나 하천설계에 있어 기초적인 자료가 될 것으로 기대된다.

본 연구에서는 자연친화적인 호안 블록의 현장 적용시 충분한 기술적인 검증과 구조적, 수리학적 안정성 검 토 등이 제대로 이루어지지 않고 있는 문제점을 개선하기 위해 생태적 기능을 확보할 수 있는 식생강화를 위한 다공성 소일 블록에 대하여 수리적 거동 변화에 따른 수리학적 안정성을 검토하였다. 대상구간을 선정 하여 수치해석 및 수리모형실험을 실시하였으며 수치해석을 위해 1차원 수치해석모형인 HEC-RAS와 2차원 수치해석모형인 RMA-2를 이용하여 1, 2차원 수치해석을 실시하였고, Froude 상사법칙을 적용하여 식생 유, 무에 따른 축척된 수리모형실험을 실시하였다. 수리모형실험의 경우 실험결과에 대한 타당성을 위해 축척된 수리모형실험의 유속 및 소류력 결과를 원형으로 환산하여 1, 2차원 수치해석결과와 동일한 조건하에 비교· 검토하였고 그 결과 비교적 일치된 결과가 나타난 것으로 확인되었으며 이에 따른 원형으로 환산된 소류력 결과를 기존 연구결과인 호안의 허용소류력과 비교함으로써 블록의 수리학적 안정성을 제시하였다.

In this Research, in order to improve problems of not enough technical validation and structural and hydraulic stability evaluation when nature-friendly revetment block is applied to field, hydraulic stability evaluation according to hydraulic behavior change of porosity soil block for vegetation reinforcement that secures ecological function was reviewed. By selecting object section, numerical analysis and hydraulic model experiments were performed; for numerical analysis, by using 1-dimensional numerical analysis model HEC-RAS and 2-dimensional numerical analysis RMA-2, one-dimensional(1D) and two-dimensional(2D) numerical analysis were performed; by applying Froude's similarity law, reduced-scale hydraulic model experiments according to vegetation existence were performed. In hydraulic model experiment, for validity of experiment result, the result of velocity and tractive force of reduced-scale hydraulic model experiments was converted to prototype so that it can be compared and reviewed under the same condition of one-dimensional(1D) and two-dimensional(2D) numerical analysis result; as a result, it was confirmed that comparatively united result appeared, and by comparing prototype-converted tractive force result with revetment’s allowable tractive force coming from an existing research, block’s hydraulic stability was suggested.

최근에 들어서 홍수조절과 생태적 기능을 모두 만족시키는 방안으로서 천변저류지에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 경상남도 창녕군의 토평천 유역을 대상으로 하여 천변저류지를 설치하였을 경우 천변저류지로 인한 홍수조절 효과를 분석, 검토하였다. 천변저류지는 우포늪의 상류 및 중하류에 골고루 분포하는 것을 가정하였으며, 홍수위 저감 효과 이외에도 침수 면적과 피해 저감 등의 홍수 조절 효과를 분석하였다. 연구 결과 천변저류지로 인하여 홍수 조절 효과가 있는 것으로 나타났으나, 여러 천변저류지의 형식이나 조합에 따라서 조절 효과는 상이하게 나타났다. 따라서, 천변저류지를 설치할 경우 저류용량의 극대화 보다는 실제적인 홍수 조절효과 분석을 통한 홍수 조절 효과의 극대화를 지향하는 것이 타당하다고 보여진다.

In recent, we have a growing interest in the washland construction for the satisfaction of flood mitigation and ecological function in the river. This study performed the flood mitigation analysis for washland construction plan in Topyoung-cheon basin in Changyeong-gun, Gyeongnam. Several cases were considered for the washland construction on Topyoung-cheon basin, and we analyzed flood stage, inundation and flood damage mitigation for each case. From the result of flood mitigation analysis, we found some significant results according to the combination of each washland case and form. Therefore, to maximize flood mitigation effect by flood mitigation analysis is more desirable than guarantee the maximum storage area in washland construction.

본 연구는 도심지 유역인 경기도 부천 여월동 단지 내의 도시하천에 대해서 유출 및 홍수 특성을 분석하였다. 해당 유역의 하천은 차집 관로에 의한 생활하수와 흐름의 차단으로 인하여 평상시에는 매우 적은 유량만이 흐르고 있으나, 홍수 시에는 상대적으로 높은 홍수위로 인해 홍수 피해의 위험성을 보이고 있다. 홍수에 대한 안전성을 확인하기 위하여 유출 해석 모형을 적용하고, 또한 해당 유역에 대해 구축된 GIS 자료 및 하천 단면과 HEC-RAS를 이용, 홍수위를 예측하여 이를 바탕으로 해당 하천의 치수 안정성을 검토하였다. 검토 결과 다목적 소하천을 목적으로 설치된 하천 구조물로 인하여 홍수 피해 발생 위험이 있었으며, 하천 안정성에 대한 불안요소를 포함하고 있었다. 이러한 단지내 소규모의 도시유역에 대한 홍수 유출 해석에서는 홍수 유출 외에도 구조물에 의한 배수위 변동과 유속 등과 같은 여러 위험 요인에 대하여 함께 고려해야 할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 HEC-HMS와 HEC-RAS 모형을 이용하여 소양강댐에 가능최대강수량이 발생하여 소양강댐이 붕괴할 경우 두 모형간의 소양강댐 직하류의 유출량을 산정해 그 결과를 비교하였다. 가능최대강수량은 태풍 루사의 호우사상을 사용하여 강릉지역의 면적별평균강우량과 수분최대화방법을 이용하여 산정하였다. 산정된 가능최대강수량은 지속시간(6 hr, 12 hr, 18hr, 24 hr)별로 각각을 비교하였으며, HEC-HMS 모형의 입력자료로 이용하였고, HEC-HMS로 산정되어진 유입량자료를 HEC-RAS에서의 유입량 자료로 이용하여 부정류 해석을 실시하였다. 두 모형의 댐 붕괴 조건은 동일하게 입력하였으며, HEC-HMS 모형으로 산정되어진 첨두유출량은 HEC-RAS 모형보다 크게 산정되었다. HEC-RAS와 HEC-HMS의 댐 붕괴 해석을 이용해 두 모형의 적용성을 판단하였는데, HEC-HMS 모형보다는 HEC-RAS 모형이 댐 붕괴 해석에 대한 적용성에서 보다 실제에 가까운 모의를 할 수 있었다. 하지만 HEC-HMS 모형은 자료 구축이 용이하다는 측면에서 신속한 댐 붕괴 모의를 필요로 할 때 적용성이 있을 것으로 판단된다. 두 모형의 경우 댐 붕괴 해석에 대한 정확한 자료와 함께 각기 다른 붕괴해석 개념에 대한 가이드라인의 생성이 중요하다고 판단된다. 또한 두 모형이 모두 불확실성을 포함하고 있기 때문에 보다 자세한 지형인자와 실제 하천과 비슷한 자료의 구축의 필요성이 있다고 판단된다.

This study simulates the dam break situation by a probable maximum precipitation of Soyang-River Dam using HEC-HMS model and HEC-RAS model and compares the simulated results. The probable maximum precipitation was calculated using the flood event of the typhoon Rusa occurred in 2002 and using the mean areal precipitation of the Gangreung region and the moisture maximization method. The estimated probable maximum precipitations were compared for the duration of 6, 12, 18, and 24 hrs and were used as input data for the HEC-HMS model. Moreover, the inflow data calculated by HEC-HMS were utilized as ones for HEC-RAS, and then unsteady flow analysis was conducted. The two models were used for the dam break analysis with the same conditions and the peak flow estimated by HEC-HMS was larger than that of the HEC-RAS model. The applicability of two models was performed from the dam break analysis then we found that we could simulate more realistic peak flow by HEC-RAS than HEC-HMS. However, when we need more fast simulation results we could use HEC-HMS. Therefore, we may need the guidelines for the different utilizations with different purposes of two models. Furthermore, since the two models still include uncertainties, it is important to establish more detailed topographical factors and data reflecting actual rivers.

본 연구는 2022년 9월 6일 태풍 힌남노로 발생한 포항시 냉천 유역의 도시 침수를 대상으로, 하천 범람(외수)과 내수 침수를 동시에 고려한 HEC-RAS 2D 모형의 재현성을 검증하였다. 모형 구축은 하천 기본계획 단면을 기반으로 본류와 좌·우안 저지대에 2차원 해석 영역을 설정하고, DEM(5 m)과 주요 맨홀 월류량(163개소)을 GIS 기반으로 반영하는 방식으로 수행하였다. 입력자료는 기존에 산정된 HEC-HMS 유출량과 XP-SWMM 관망 해석 결과를 경계조건으로 적용하였다. 모의 결과는 CCTV 영상, 피해 사진 및 기존 연구와 비교·검토하였으며, 최대 침수심(약 3-4 m)과 침수 확산 과정이 실제 피해 상황과 유사하게 나타났다. 또한 지점별 추정 침수심은 모의값과 ±0.1-0.2 m 이내에 근접하여 신뢰성을 확보하였다. 특히 주거지 일대에서는 얕은 침수(0.5 m 이하)가 광범위하게 나타난 반면, 산업단지·도로·지하차도 인근에서는 국지적 심수 침수(2 m 이상)가 발생하였다. 이러한 결과는 HEC-RAS 2D 모형이 비교적 단순화된 입력조건에도 불구하고 도시부의 복합 침수를 효과적으로 재현할 수 있음을 보여주며, 향후 도시 홍수 대응을 위한 예·경보 체계 고도화와 국지적 방재 대책 수립에 활용될 수 있는 학술적·실무적 의의를 가진다.

This study validated the performance of the HEC-RAS 2D model for simulating urban flooding in the Naengcheon Basin of Pohang City during Typhoon Hinnamnor on September 6, 2022. The model was developed based on cross-sectional data from the river master plan, with two-dimensional computational domains defined for the main channel and adjacent low-lying areas. A 5 m resolution DEM and 163 manhole overflow locations were incorporated using GIS data. Boundary conditions were provided by runoff hydrographs estimated from HEC-HMS and sewer network outflows calculated by XP-SWMM. Model results were compared with CCTV footage, flood photographs, and previous studies. The maximum inundation depth (approximately 3-4 m) and the flood propagation process closely matched the observed flood conditions. At specific sites, simulated flood depths were within ±0.1-0.2 m of estimated values, indicating good model accuracy. Widespread shallow flooding (less than 0.5 m) was reproduced in residential areas, while severe inundation exceeding 2 m occurred near industrial complexes, roads, and underpasses. These results demonstrate that the HEC-RAS 2D model can effectively simulate compound flooding processes in urban catchments, even with relatively simplified input conditions, and highlight its academic and practical value for improving flood forecasting systems and supporting localized flood risk management strategies.

하천 식생은 하천 생태계의 서식처 제공과 하안의 물리적 안정 등의 중요한 기능을 한다. 그러나 조도계수와 항력의 증가로 홍수 피해 가중 등의 악영향을 미치기도 한다. 하천 식생 관리는 홍수와 생태 관리의 균형점을 찾는다는 점에서 매우 중요하다. 그러나 식생이 하천에 미치는 영향에 대해서는 아직도 불확실한 것이 많다. 본 연구에서는 식생이 흐름이 미치는 영향을 분석하기 위하여 임진강 초평도 구간을 대상으로 식생 조도 설정에 따른 흐름 양상을 2차원 부정류 모형을 통해 분석하였다. HEC-RAS 2D 모형에 의한 2차원 흐름 해석 결과에 의하면 초평도 식생 조도에 따라 임진강 만곡부의 유속 분포가 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 현재와 같이 초평도 만곡부 외측에 홍수시에 주흐름이 형성되는 것은 초평도의 목본과 초본의 영향으로 판단된다. 초평도 전체에 목본류가 분포하면 만곡부 외측의 유속이 더욱 강하게 나타날 것으로 예상된다. 하천의 식생은 단순히 수위를 상승시키는 영향만 발생시키는 것이 아니라 유속 분포 변화를 유발할 수 있음을 확인하였다.

River vegetation has important functions such as providing a habitat for the river ecosystem and physical stability of the river bank. It also has adverse effects such as aggravating flood damages due to the increase in roughness coefficient and drag forces. River vegetation management is very important in finding a balance between flood and ecological management. There are still many uncertainties about the effect of vegetation on rivers. In this study, in order to analyze the effect of vegetated flow, the flow patterns according to the vegetation roughness are analyzed through a two-dimensional unsteady flow model for Chopyeong island of the Imjin River. According to the results of the 2D flow analysis using the HEC-RAS 2D model, the velocity distribution in the bend of the Imjin River was greatly affected by the vegetation roughness of Chopyeong Island. The formation of the main flow outside the bend of Chopyeong Island during flooding is presumed due to the influence of tree and grass on Chopyeong Island. If tree are distributed throughout Chopyeong Island, the velocity outside the bend is expected to be higher. River vegetation causes the effect of raising the water level, and could cause a change in the velocity distribution.

하천법에 의거하여 국내 하천들에는 상당한 국가예산으로 하천정비기본계획이 5-10년 주기로 수립되고 있으며, 홍수위 계산을 위한 HEC-RAS 모의에 필요한 하천단면 등 다양한 하천측량이 실시되고 있다. 그러나, 하천측량자료들은 하천관리지리정보시스템(RIMGIS)에 pdf 보고서 형태로만 제공되고, 원자료는 CAD 형식으로 하천정비계획을 수행한 설계사 등이 분산 소유하고 있어 관리 부재로 망실의 우려도 있어, 다른 용도로의 활용성이 상당히 저하되어 있는 실정이다. 그리고, 측량된 CAD 형식의 단면자료 등을 HEC-RAS에 활용할 때, 'Dream'과 같은 툴을 활용하나 거의 수작업에 가까운 시간과 비용이 소요되는 현실에 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결할 수 있는 툴인 RAUT(River information Auto Upload Tool)를 개발하였다. RAUT 툴은 첫째, 실무에서 하천기본계획 수립 시 활용되는 HEC-RAS 1차원 모형의 입력자료를 CAD 측량자료를 직접 수기로 입력 및 모의를 실시하는 복잡한 단계를 자동화시키고자 하였다. 둘째, 하천공간정보인 CAD측량 자료를 직접 읽어 표준 데이터 모델 (ArcRiver)기반 하천공간정보 DB에 자동 업로드하여 전국단위의 하천정비계획의 하천측량자료 관리가 가능하게 할 수 있다. 즉, 만약 RIMGIS가 RAUT와 같은 툴을 사용하면 하천단면과 같은 전국단위 하천측량 자료를 체계적으로 관리할 수 있게 된다는 의미이다. 개발한 RAUT는 제주도 한천유역을 대상으로 하천정비기본계획의 하천공간정보 CAD자료를 읽어들여 mySQL기반 공간 DB로 구축하고, 구축된 DB로부터 HEC-RAS 1차원 모의 실시하기 위한 지형자료를 자동으로 생성시키는 과정을 시범적으로 구현하였다.

In accordance with the River Law, the basic river maintenance plan is established every 5-10 years with a considerable national budget for domestic rivers, and various river surveys such as the river section required for HEC-RAS simulation for flood level calculation are being conducted. However, river survey data are provided only in the form of a pdf report to the River Management Geographic Information System (RIMGIS), and the original data are distributedly owned by designers who performed the river maintenance plan in CAD format. It is a situation that the usability for other purposes is considerably lowered. In addition, when using surveyed CAD-type cross-sectional data for HEC-RAS, tools such as 'Dream' are used, but the reality is that time and cost are almost as close as manual work. In this study, RAUT (River Information Auto Upload Tool), a tool that can solve these problems, was developed. First, the RAUT tool attempted to automate the complicated steps of manually inputting CAD survey data and simulating the input data of the HEC-RAS one-dimensional model used in establishing the basic river plan in practice. Second, it is possible to directly read CAD survey data, which is river spatial information, and automatically upload it to the river spatial information DB based on the standard data model (ArcRiver), enabling the management of river survey data in the river maintenance plan at the national level. In other words, if RIMGIS uses a tool such as RAUT, it will be able to systematically manage national river survey data such as river section. The developed RAUT reads the river spatial information CAD data of the river maintenance master plan targeting the Jeju-do agar basin, builds it into a mySQL-based spatial DB, and automatically generates topographic data for HEC-RAS one-dimensional simulation from the built DB. A pilot process was implemented.

The objective of this study is to analyze the flood inundation in a low-lying rural area. The study watershed selected for this study includes the Il-Pae and Ahn-Gok watersheds. It is located in the Namyangju, Korea and encompasses $3.64km^2$. A major flood event that occurred in July 2011 was chosen as the case for the flood inundation analysis. The Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) and River Analysis System (HEC-RAS) were used to simulate flood runoff and water surface elevation at each cross-section, respectively. The watershed topographic, soil, and land use data were processed using the GIS (Geographic Information System) tool for the models. The contribution to the total flood volume was estimated based on the results simulated by HEC-HMS and HEC-RAS. The results showed that the overflow discharge from the Il-Pae stream constituted 80% of the total flood volume. The contributions of rainfall falling directly on the inundation area and overflow discharge from the Ahn-Gok stream were 15 % and 5 %, respectively. The simulation results in different levee scenarios for the Ahn-Gok stream were also compared. The results indicated that the levee could reduce the flood volume a little bit.

For the effective operation of irrigation reservoirs, a general and systematic policy is suggested to make balance of the conflicting purposes between water conservation and flood control. In this study, the flood effective analysis system was developed through the integration of long-term water budget analysis model, GIS-based HEC-HMS model and HEC-RAS model. The system structure consists of long-term water budget model using modified TANK theory, flood runoff and flood effects analysis model using HEC-GeoHMS, HEC-HMS and HEC-RAS models. The flood effects analysis system simulated the flood runoff from the upstream, downstream flood and long-term runoff of the watershed using the observed data collected from 1998 to 2002 of Seongju dam. The simulated results were reasonably good compared with the observed data. The optimal management method of the reservoir during the whole season is suggested in this study, and the flood analysis system can be a useful tool to evaluate a reservoir operation quantitatively for the mitigation of flood damages of reservoir basin.

The objective of this study was to analyze the characteristics of combined 1D/2D inundation simulation of riverside farmland using the Hydrologic Engineering Center - River Analysis System (HEC-RAS). We compared and analyzed inundation simulation results between 1D and combined 1D/2D hydraulic simulation using HEC-RAS. Calibration and validation of stream stage were performed using three rainfall events. The coefficient of determination ($R^2$) and root mean square error (RMSE) between simulated and observed stream stage were 0.935 - 0.957 and 0.250 m - 0.283 m in calibration and validation, respectively. The inundation area showed no significant difference in 1D and combined 1D/2D simulation ($8.48km^2$ in 1D simulation, $8.75km^2$ in combined 1D/2D simulation). The average inundation depth by 1D simulation was 1.4 m deeper than combined 1D/2D simulation. In the lower inundation depth, the inundation area by combined 1D/2D simulation was larger than inundation area by 1D simulation. As the inundation depth increased, the inundation area by 1D simulation became wider. In the case of the 1D/2D combined simulation, low elevation areas along the river bank were inundated widely. Compared to 1D/2D combined simulation, the flood radius in some sections was longer in 1D simulation. In the 1D analysis, because the low altitude riverside farmlands are also assumed to stream, it is calculated that riverside farmlands have the same stage as the mainstream when the stream is overflowed. Therefore, the inundation area seems to be overestimated in those sections. In other regions, the inundation areas tend to be broken depending on overflow by each stream cross-section. In the case of river flooding, the overflow is expected to flow to the lower area depending on the terrain, such as the results of the combined 1D/2D simulation. It is concluded that the results of combined 1D/2D inundation simulation reflected the topographical characteristics of low-lying farmland.

최근 기후변화에 의한 영향으로 태풍의 발생빈도가 증가하고 있으며 그 결과 산지하천의 경우 상류부의 유량증가와 하류부에 빈번한 수위상승을 가져오고 있다. 본 연구에서는 2012년 9월 17일~18일에 우리나라에 직접적인 영향을 준 태풍 산바의 영향으로 발생한 집중호우가 산지하천 하류부 수위 변동에 어떤 영향을 주는가를 분석하였다. 삼척 오십천 유역을 대상유역으로 선정하고 HEC-RAS모형을 적용하고 홍수위 분석을 실시하였다. 그 결과 2012년 측정된 관측수위와 HEC-RAS모형에 의해 모의된 수위가 유사한 결과를 나타냈으며 최대 홍수위는 5.32m, 평균유속은 2.33m/sec, 최대수로수심은 7.51m로 모의 되어 태풍산바에 의해 내린 집중호우가 오십천의 수위상승에 영향을 미친 것으로 판단되며, 향후 구축된 자료는 하천정비기본계획 수립시 수공구조물 설계에 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

Recently, the frequency of typhoons have increased due to the effects of climate change. As a result, in mountain streams, it has caused streamflow increase upstream and frequent water surface elevation downstream. This study analyzed the effects of the heavy rainfalls caused by Typhoon Sanba, which had a direct impact on Korea between September 17 and 18, on the water level variations downstream in mountainous streams. In addition, the drainage basin of Samcheok Oship stream was chosen as the object of this study. This study analyzed the flood level by applying HEC-RAS model. The observed water level measured in 2012 and the water level simulated by HEC-RAS model showed similar results. In addition, the simulation results showed the maximum flood level was 5.32m the mean flow velocity was 2.33m/sec and the maximum channel water depth was 7.51m. The analysis showed that the heavy rainfalls caused by Typhoon Sanba had an impact on the water surface elevation in Oship stream. The final results from this study will give a reasonable and important data to perform the Design of Hydraulic Structure.

This study is to evaluate flood inundation and to recommend measures of damage reduction on sediment by concentrated torrential rainfall at Gonjiamcheon Watershed (183.4 $km^2$). Firstly, the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) was simulated streamflow and sediment at upstream. Then, we produced a map of floodplain boundary by using HEC-RAS (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System) at downstream. The SWAT model was calibrated with 2 years (2008~2009) daily streamflow and validated for another years (2010~2011. 7. 31). The SWAT model was simulated with 3 years (2008~2010) by monthly water quality (Sediment) at Gonjiamcheon water quality station. The streamflow and sediment from SWAT model were input as boundary conditions to HEC-RAS. The results of HEC-RAS indicated that mapping of floodplain boundary was Jiwol and Jiwol 2 district. Additionally, inundation area and depth were assessed and applied BMPs scenario for managing the sediment yield.

강변저류지를 홍수방어대책에 포함시키기 위해서는 정확한 홍수조절효과 산정이 필요하며, 이를 위해 현재 실무에서는 1차원 부정류 수치모형인 HEC-RAS를 사용하고 있다. 그러나 강변저류지의 저류용량이 부족한 경우에 발생하는 잠긴 횡월류 흐름에 대해서는 HEC-RAS 부정류 수치모의의 정확도 분석이 수행되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 직선수로에 강변저류지를 설치한 경우에 대하여 횡월류부의 다양한 흐름 형태를 재현할 수 있는 부정류 수리실험을 수행하였다. 또한 부정류 수리실험 결과를 이용하여 HEC-RAS 모형의 부정류 수치모의 결과의 정확도를 분석하여 하도 내 수위 오차 및 강변저류지의 홍수조절효과 산정 오차를 제시하였다. 분석 결과 횡월류부에서 잠긴 횡월류 흐름이 발생하는 경우에 대한 HEC-RAS의 수위 계산 결과는 최대 -5% 오차를 보였으며, 홍수조절효과 오차는 최대 2.4%로 나타나 HEC-RAS의 부정류 모의 결과가 비교적 정확한 것을 확인하였다.

Accurate quantitative assessment of flood control effect of side-weir detention basin as a flood countermeasure was highly required, in which one-dimensional HEC-RAS model has been widely utilized in practice. When the submerged overflow occurred particularly driven by limited storage capacity of a given detention basin, HEC-RAS model could not be sufficiently applicable by guaranteeing acceptable accuracy without reliable benchmark dataset. From this perspective, a dedicated unsteady experiment was planned and carried out to physically realize such submerged overflow for accommodating better accuracy. Subsequently, the experimental results were applied to validate and calibrate HEC-RAS unsteady modeling to provide flood control effect of the detention basin for various inflow scenarios. After following this procedure, the modelled results indicated that there appeared within -5% of difference in stage height and maximum 2.4% accuracy to assess the flood control effect, thereby ensuring the calibrated HEC-RAS unsteady model to be accurate with practically acceptable error range.

하천에 설치되는 강변저류지의 효율적 설계를 위해서는 정확한 부정류 흐름 해석이 반드시 필요하다. 일반적으로 하천의 부정류 수치모의는 1차원 부정류 수치모형인 HEC-RAS를 많이 사용하고 있다. 하지만 강변저류지가 있는 하도에서의 부정류 흐름에 대한 수리실험과 현장 모니터링 자료가 거의 없기 때문에 HEC-RAS를 이용한 부정류 수치모의 결과의 신뢰도를 확신하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 부정류 수리실험을 수행하여 강변저류지가 있는 하도에서의 HECRAS를 이용한 부정류 수치모의 적용성을 검토하였다. HEC-RAS 적용성 검토는 직선수로에 강변저류지가 설치되어 있거나 그렇지 않은 경우에 대해 부정류 수리실험을 실시하여 측정된 결과와 비교하여 평가하였다. 특히, 강변저류지가 설치되어 있는 경우는 강변저류지의 저류용량이 충분하여 하도에서 강변저류지로 통하는 위어에 완전 횡월류 흐름만 발생하는 경우에 대해 실험을 수행하였다. 강변저류지가 설치되지 않은 직선수로에 대한 HEC-RAS의 수위 계산 결과는 최대 3% 오차를 유량은 최대 1% 오차를 보였으며, 강변저류지가 설치된 경우의 HEC-RAS 수위 계산 결과는 최대 4% 오차를 유량은 최대 2% 오차를 나타냈다.

It is necessary to perform the precise analysis of unsteady flow for effective design of the side-weir detention basin installed in the river. Generally, the HEC-RAS program, which is a 1D unsteady numerical model, is mostly used to simulate the unsteady flow for rivers. However, it is difficult to have confidence of unsteady flow results simulated by HEC-RAS due to the lack of experimental data and field monitoring data for the channel with a side-weir detention basin. Therefore, the purpose of this study is to validate or verify the simulation results calculated by HEC-RAS through the experiments for the open channel with a side-weir detention basin using specially-designed unsteady discharge-supply system. The experimental cases included unsteady flows in the straight channel with and without a side-weir detention basin. Especially, for the case with a detention basin, the experiment was performed to consider only the free flow condition over the side-weir. The study results showed that values of water level and discharge obtained from HEC-RAS coincided reasonably with experimental results with the maximum error of 3% for water level and 1% for discharge in the case of the flow without the side-weir detention basin and 4% for water level and 2% for discharge with the side-weir detention basin.