도시침수 (도시 홍수피해)

도시침수의 정의

도시침수는 홍수로 인한 도시하천 범람 또는 도시지역 내 강우의 배수 불량으로 발생하는 침수현상이다.

쉽게 말하면 빗물이 땅에 스며들지 못하고 도로 위로 흘러, 배수가 감당하지 못해 잠기는 현상이다.

정식 정의는 도시하천유역 침수피해방지대책법 제2조에 따른다.

외수침수와 내수침수

도시침수는 두 경로로 나뉜다. 첫째는 하천이 넘쳐 생기는 외수침수다.

둘째는 제방 안쪽 강우가 배수되지 못해 생기는 내수침수다.

내수침수는 하천이 범람하지 않아도 생긴다. 하천 수위가 높으면 배수구 방류도 제한된다.

빗물이 배수 용량을 넘는 원리

도시 침수는 강우가 도시 배수체계의 용량을 넘을 때 생긴다. 흐름을 따라 보자.

빗물은 불투수면을 따라 지표로 빠르게 흐른다.

우수관거가 용량을 넘으면 맨홀로 역류해 저지대 노면이 잠긴다.

불투수면이 늘면 침투량이 줄고 유출 계수가 커진다.

도시 침수는 배수 용량보다 유출량이 커질 때 발생한다.

합리식과 유출계수 계산

유량 산정의 핵심은 합리식이다. 첨두 유량 Q는 C, I, A에 비례한다.

C는 유출계수, I는 강우강도, A는 유역면적이다.

불투수 비율 90%이면 가중 평균으로 C는 0.84가 된다.

교외 불투수 비율 10%라면 C는 0.36이다. 도심 유출계수는 교외의 2배 이상이다.

이 문제를 직접 풀어 보자.

정답은 커진다. 불투수면이 늘면 C가 커져 같은 강우에도 Q가 증가한다.

도시홍수 유형 비교

도시홍수는 원인에 따라 내수침수, 하천 범람형, 해안 침수로 나뉜다.

실무 답안에서는 내수침수와 하천 범람을 먼저 나누고 역류는 복합형으로 설명한다.

1984년 서울 성내동·풍납동 침수는 역류형의 전형이다.

원인이 다르므로 대책도 원인별로 달리 세운다.

법정 기본계획과 주기

도시침수 대책은 일회성 공사가 아니라 장기 계획으로 관리된다.

특정도시하천 유역의 기본계획은 기후에너지환경부장관이 10년 단위로 수립한다.

기본계획은 수립일부터 5년마다 타당성을 검토하고, 유역물관리위원회 심의 후 고시된다.

구조적·비구조적 대책

대책은 크게 구조적 대책과 비구조적 대책으로 나뉜다.

구조적 대책은 관거 확충, 저류, 펌프장처럼 배수 능력을 늘리는 시설이다.

비구조적 대책은 예보, 대피, 건축과 토지이용 규제다.

법도 기후변화 고려와 예보체계 구축을 기본원칙으로 둔다.

채점에서는 구조적 대책과 비구조적 대책을 함께 써야 점수를 받는다.