과거 초단기 강수 예보 데이터를 활용한 도시침수 모의 및 선행 예측 시간 분석
- Alternative Title
- Urban inundation simulation and forecast lead time analysis using archived very short-range precipitation forecast data
- Abstract
- Due to sudden localized heavy rainfall under recent climate conditions, the risk of urban flooding has been increasing. Urban flooding occurs rapidly within a few hours, making timely response challenging. To enable proactive measures, securing advance lead time through urban flood prediction is critical. The study here utilized archived very short-range precipitation forecast data from Korea Meteorological Administration as inputs for an urban flood simulation model. The model simulated flooding scenarios and analyzed the time required to reach hazardous inundation depths of 20 cm, 30 cm, and 50 cm, defined in the study here, thereby estimating lead time. Prediction accuracy was validated by comparing the precipitation forecast data with observed hourly precipitation measurements from the Automated Synoptic Observing System. Simulations employed a 1D–2D coupled hydrodynamic model that utilizes the TUFLOW module in XP-SWMM developed in prior studies by others to represent both inland and riverine inundation dynamics. The study area was the lower basin of the Naengcheon Stream in Pohang, Gyeongsangbuk-do, which experienced flood damage due to Typhoon Hinnamnor on September 6, 2022. Results indicated that certain areas achieved over one hour of lead time prior to reaching the 50 cm hazard threshold. These findings provide foundational insights for leveraging very short-range forecast precipitation data in urban flood forecasting systems.
- Author(s)
- 정철웅
- Issued Date
- 2025
- Awarded Date
- 2025-08
- Type
- Dissertation
- Keyword
- very short-range precipitation forecast, Urban inundation
- Publisher
- 국립부경대학교 대학원
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/34414
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000904156
- Alternative Author(s)
- JEONG CHEOL UNG
- Affiliation
- 국립부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 토목공학과
- Advisor
- 이상호
- Table Of Contents
- 제1장 서론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 동향 3
1.3 연구 내용 및 범위 6
제2장 연구의 이론적 배경 7
2.1 기상청 강수 자료 7
2.1.1 종관기상관측 7
2.1.2 기상청 수치예보모형 및 초단기 예측 시스템 9
2.1.3 초단기 예보 14
2.2 XP-SWMM의 개요 17
2.3 XP-SWMM 모형의 구성 18
2.3.1 SWMM의 구성 18
2.3.2 SWMM의 지배방정식 20
2.3.3 TUFLOW의 구성 22
2.3.4 TUFLOW의 지배방정식 25
2.4 TUFLOW의 1/2차원 연계 기법을 활용한 하천과 제내지 관망 연계 방법 26
2.5 TUFLOW 2차원 셀(cell)의 수위 산정과 시계열 데이터 추출 방법 28
제3장 과거 초단기 강수 예보 데이터의 예측 정확도 평가 방법 30
3.1 강수 자료 선정 방법 30
3.1.1 지역 및 기상 관측 지점 선정 30
3.1.2 일 합계 강수량 기준의 분석일 선정 33
3.2 과거 초단기 강수 예보 데이터의 예측 정확도 평가 방법 34
3.2.1 관측 및 예측 강수 자료의 수집과 비교 방법 34
3.2.2 정량적 평가 지표 35
제4장 과거 초단기 강수 예보 데이터의 예측 정확도 평가 37
4.1 정량적 평가 지표 및 산포도 그래프를 활용한 예측 정확도 평가 37
4.2 연구 대상 지역의 침수 발생일에 대한 과거 초단기 강수 예보 데이터의 예측 정확도 평가 43
제5장 대상 유역의 침수 모의 모형 구축 47
5.1 연구 대상 유역 선정 및 소유역 분할 47
5.2 XP-SWMM 침수 모의 모형 49
5.2.1 교량과 2차원 침수 모의 격자 49
5.2.2 XP-SWMM의 하천-제내지 배수체계의 연계 구조 50
5.3 입력자료 구성 52
5.3.1 조위 자료 52
5.4 XP-SWMM의 수위 시계열 데이터 출력 지점 설정 53
제6장 침수 모의 기간 및 강수 입력자료 구축 56
6.1 침수 모의 기간 및 초단기 예보 강수 자료 적용 기간 56
6.2 종관기상관측 강수 입력자료 57
6.3 과거 초단기 예보의 강수 입력자료 58
제7장 침수 모의 결과 및 선행 예측 시간 추정 63
7.1 침수 모의 결과 비교 63
7.1.1 침수심 비교 지점 및 연구 대상 지역의 하천 범람 시각 63
7.1.2 침수심 비교 결과 68
7.1.2 침수면적 비교 결과 71
7.2 위험 침수심 기준 설정 73
7.3 수위 시계열 모의 결과의 분석 및 선행 예측 시간 추정 74
7.3.1 위험 침수심 도달 소요 시간 비교 및 선행 예측 시간 추정 74
제8장 결론 및 향후 연구 86
8.1 결론 86
8.2 향후 연구 내용 89
참고문헌 90
부 록 96
- Degree
- Master
-
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- 대학원 > 토목공학과
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- Embargo2025-08-22
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