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논문KCI 등재

수문학적 추적 기반의 GI 시설 평가 모델: 생태저류지, 침투도랑, 투수성포장, 식생수로를 대상으로

Hydrologically Route-based Green Infra facilities assessment Model: Focus on Bio-retention cells, Infiltration trenches, Porous Pavement System, and Vegetative Swales

최정현|김상단|서지유|원정은
한국습지학회 (Korean Wetlands Society)|2021.02|한국습지학회지 (Journal of Wetlands Researh)|제23권 제1호|pp. 74-84

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SWMM물순환강우유출수GI시설Green infra facilityHydrological cycleStormwater
주제분류기타자연과학

초록

도시 개발로 인한 영향을 최소화하여 물 순환 체계를 개선하기 위해서는 적극적인 강우유출수 관리가 필수적이다. 최근에는 도시의강우유출수 관리를 위한 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법이 합리적인 대안으로 주목받고 있다. Storm Water Management Model(SWMM)은 LID 모듈을 통해 다양한 GI(Green Infra) 시설에 대한 모의 기능을 제공하고 있어 도시 물순환개선 사업에 적극 활용되고 있다. 그러나 SWMM을 이용하여 GI 시설을 모의하기 위해서는 복잡한 유역 설정과 GI 시설 배치에많은 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 GI 시설의 핵심적인 수문 프로세스를 구현하면서도 상대적으로 간단하게 GI 시설의 성능을평가할 수 있는 모형이 제안된다. 제안된 모형은 수문학적 추적을 기반으로 작동되므로 GI 시설의 침투, 저류, 증발산을 모두 반영할수 있을 뿐만 아니라 GI 시설에 의한 도시 물순환 개선 효과를 정량적으로 평가할 수 있다. 제안된 모형의 결과와 SWMM의 결과를비교함으로써 제안된 모형의 적용성을 검증하였다. 더붙여서 SWMM의 투수성 포장 모의에서 발생되는 오류에 대한 논의가 포함된다.

Abstract

Active stormwater management is essential to minimize the impact of urban development and improve the hydrological cycle system. In recent years, the Low Impact Development (LID) technique for urban stormwater management is attracting attention as a reasonable alternative. The Storm Water Management Model (SWMM) is actively used in urban hydrological cycle improvement projects as it provides simulation functions for various GI (Green Infra) facilities through its LID module. However, in order to simulate GI facilities using SWMM, there are many difficulties in setting up complex watersheds and deploying GI facilities. In this study, a model that can evaluate the performance of GI facilities is proposed while implementing the core hydrological process of GI facilities. Since the proposed model operates based on hydrological routing, it can not only reflect the infiltration, storage, and evapotranspiration of GI facilities, but also quantitatively evaluate the effect of improving urban hydrological cycle by GI facilities. The applicability of the proposed model was verified by comparing the results of the proposed model with the results of SWMM. In addition, a discussion of errors occurring in the SWMM's permeable pavement system simulation is included.

참고문헌 (28)

  1. Sang-Soo Baek, "Optimizing low impact development (LID) for stormwater runoff treatment in urban area, Korea: Experimental and modeling approach", Water Research, 86, pp.122~131 (2015), Elsevier BV[DOI]
  2. Sang-Soo Baek, "Developing a hydrological simulation tool to design bioretention in a watershed", Environmental Modelling & Software, 122, pp.104074~ (2019), Elsevier BV[DOI]
  3. E. Burszta-Adamiak, "Modelling of green roofs' hydrologic performance using EPA's SWMM", Water Science and Technology, 68(1), pp.36~42 (2013), IWA Publishing[DOI]
  4. 최보경, "우리나라 비점오염저감시설 설계에서의 불확실성 정량화", 한국방재학회논문집, 16(5), pp.359~367 (2016), 한국방재학회
  5. 최대규, "WQV 기반 비점오염저감시설의 강우유출수 처리비 경험공식의 개선", 한국물환경학회지, 30(1), pp.87~94 (2014), 한국물환경학회
  6. Choi, J., "Estimation of load capture ratio for evaluating LID facilities performance in Korea", Water Supply, 20(8), pp.3464~3477 (2020)[DOI]
  7. 최정현, "생태저류지 LID 시설의 강우유출수 처리비 산정", 한국물환경학회지, 33(5), pp.563~571 (2017), 한국물환경학회
  8. 최정현, "생태저류지 LID 시설의 설계 및 평가를 위한 삭감대상부하비 산정방법 개선", 한국물환경학회지, 34(6), pp.569~578 (2018), 한국물환경학회[DOI]
  9. Choi, J., "Estimation of stormwater interception ratio for evaluating LID facilities performance in Korea", Membrane Water Treatment, 10(1), pp.19~28 (2019)[DOI]
  10. 전지홍, "지속가능한 도시개발을 위한 LID평가모델(LIDMOD)개발과 수질오염총량제에 대한 적용성 평가", 한국물환경학회지, 25(1), pp.58~68 (2009), 한국물환경학회
  11. 전지홍, "LID", BMPs 효과분석을 위한 LIDMOD2 개발, 2010, pp.26(3), 432~438[DOI]
  12. Haifeng Jia, "Advances in LID BMPs research and practice for urban runoff control in China", Frontiers of Environmental Science & Engineering, 7(5), pp.709~720 (2013), Springer Science and Business Media LLC[DOI]
  13. 김경민, "도시하천의 물순환 및 수질 개선을 위한 생태저류지의 효과분석", 한국습지학회지, 21(3), pp.224~235 (2019), 한국습지학회[DOI]
  14. G. Krebs, "A high resolution application of a stormwater management model (SWMM) using genetic parameter optimization", Urban Water Journal, 10(6), pp.394~410 (2013), Informa UK Limited[DOI]
  15. Qinghua Luan, "Runoff Effect Evaluation of LID through SWMM in Typical Mountainous, Low-Lying Urban Areas: A Case Study in China", Water, 9(6), pp.439~ (2017), MDPI AG[DOI]
  16. James D. Miller, "Assessing the impact of urbanization on storm runoff in a peri-urban catchment using historical change in impervious cover", Journal of Hydrology, 515, pp.59~70 (2014), Elsevier BV[DOI]
  17. National Institute of Environmental Research, "The Total Amount of Water Pollution Management Technical Guidance", National Institute of Environmental Research, 67~68 (2014)
  18. Chelsea L. Panos, "SWMM Sensitivity to LID Siting and Routing Parameters: Implications for Stormwater Regulatory Compliance", JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 56(5), pp.790~809 (2020), Wiley[DOI]
  19. 박준호, "SWMM을 이용한 춘천 거두 1지구의 LID 개념 적용으로 인한 유출 감소 특성 분석", 한국물환경학회지, 24(6), pp.806~816 (2008), 한국물환경학회
  20. David J. Rosa, "Calibration and Verification of SWMM for Low Impact Development", JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 51(3), pp.746~757 (2015), Wiley[DOI]
  21. Sarma, A. K., "Urban hydrology, watershed management and socio-economic aspects" (2016), Springer International Publishing
  22. 신현석, "그린인프라 및 저영향개발 기술의 검증 및 인증 기법 개발", Ecology and Resilient Infrastructure, 3(2), pp.92~99 (2016), 응용생태공학회
  23. Sun, Y. W., "Hydrological simulation approaches for BMPs and LID practices in highly urbanized area and development of hydrological performance indicator system", Water Science and Engineering, 7(2), pp.143~154 (2014)[DOI]
  24. Andrzej Wałęga, "Influence of Changes of Catchment Permeability and Frequency of Rainfall on Critical Storm Duration in an Urbanized Catchment—A Case Study, Cracow, Poland", Water, 11(12), pp.2557~ (2019), MDPI AG[DOI]
  25. Jin Wang, "The Impact of Urbanization and LID Technology on Hydrological Effect", Journal of Coastal Research, 104(sp1), pp.14~22 (2020), Coastal Education and Research Foundation[DOI]
  26. Mo Wang, "Future Scenarios Modeling of Urban Stormwater Management Response to Impacts of Climate Change and Urbanization", CLEAN - Soil, Air, Water, 45(10), pp.1700111~ (2017), Wiley[DOI]
  27. Jianguang Xie, "Study on Storm-Water Management of Grassed Swales and Permeable Pavement Based on SWMM", Water, 9(11), pp.840~ (2017), MDPI AG[DOI]
  28. Zongxue Xu, "Impact of urbanization on rainfall-runoff processes: case study in the Liangshui River Basin in Beijing, China", Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences, 373, pp.7~12 (2016), Copernicus GmbH[DOI]

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