SWMM을 이용한 도심지 LID시설에 따른 하수관망 통수능 개선 효과 분석

Abstract

본 연구에서는 강우-유출 수문해석 모형의 하나인 SWMM(Storm Water Management Model)을 통해 LID(저영향개발, Low Impact Development) 시설에 따른 첨두유량의 변화와 하수관망의 통수능에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

본 연구의 대상지는 실제 LID 시설이 설치되어 있는 44.46ha의 LID 관련 시범단지로 선정하였고, 현장조사 및 하수관망도와 지형도 자료 수집 등을 통해 SWMM 모형을 구축하였다. 설치되어 있는 LID 시설은 투수성 포장(투수 블럭 29,535 ㎡, 투수콘 2,666 ㎡), 나무 여과상자(136 개소), 식물 재배화분(466 ㎡), 식생 체류지(1,509 ㎡), 침투 도랑(687 ㎡), 침투통(22 개소), 침투형 빗물받이(5 개소) 등 총 7개 요소의 LID 시설이 35,151 ㎡에 설치 되어있다.

결과 검토를 위한 시나리오는 크게 두 가지로 LID 시설 설치 전과 LID 시설 설치 후로 구분되며, 입력 강우는 확률 년수 2년, 5년, 10년, 20년, 30년에 대한 3시간 확률강우를 Huff의 3분위로 배분하여 첨두유량 저감과 하수관망의 개선효과에 대해 검토 하였다.

SWMM을 통한 LID 시설 효과의 검토 결과, 유역별 첨두유량은 평균 9.07%의 저감율을 보였으며, 전체 사업지는 7.46%의 저감율을 보였고, 5년빈도 확률강우에서 7.82%로 제일 높은 저감율을 보였으며, 빈도가 높아질수록 다소 감소하는 경향을 보였다. 하수관거 통수능 검토 결과, 지선하수관거는 10년빈도 확률강우에 대해 13.22%, 간선하수관거는 30년빈도 확률강우에 대해 9.69%의 여유율 개선 효과를 보였다.