EPA SWMM을 이용한 온천천 유역의 생태저류지 시설 효과 분석

Abstract

급격한 도시화가 진행됨에 따라 불투수지역이 늘어나고 있다. 강우가 토양으로 침투되지 못하고, 지표면에 쌓여있는 오염물질과 함께 그대로 하천 및 하수관거로 흘러들어가고 있다. 늘어난 불투수지역에 의해 강우유출수의 도달시간이 감소하고 첨두유량은 증가하였으며, 비점오염물질까지 증가하고 있다. 온천천 유역의 경우 대부분이 합류식 하수관거로 설치되어 있어, 차집관거의 용량을 넘어서는 유량은 관거를 월류하여 하천으로 그대로 유입된다. 이를 합류식 하수관거의 월류수(Combined Sewer Overflows, CSOs)라고 한다. 부산지역의 경우 차집관거의 용량이 계획오수량(1Q)으로 설계되어 있어, 보통의 합류식 하수관거 기준인 3Q에 현저히 못 미치는 용량이다. 이로 인해 온천천유역은 CSOs가 자주 발생하게 되고, CSOs는 지면에 축적된 비점오염원과 함께 하천으로 유입되어 심각한 오염을 일으킨다. 이러한 도시의 물순환 문제를 해결하고 오염물질의 관리를 위하여 저영향개발(Low Impact Development, LID)을 반영하고자 한다. 본 연구에서는 LID 시설 중 Bio-Retention Cell(BR) 시설의 성능을 확인하고, 이 시설을 온천천 유역에 설치하여 왜곡된 물순환을 개선하고 비점오염물질을 저감하고자 하였다. 먼저, EPA SWMM을 이용하여 온천천 유역의 모형을 구축하고, 수문 및 수질 모의성능을 검증한다. 그 다음 표준 BR의 표준제원 및 비용을 규정하고, 각각 소유역의 지형정보를 이용하여 적절한 BR 시설의 설치 시나리오를 구성하였다. 시나리오별 물순환 개선 효과와 비점오염물질 저감효과를 확인하고, 비용대비 효율을 산정하였다.