기후 변화를 고려한 홍수 위험도 평가

Abstract

기후변화에 대한 명백한 증거가 전 세계적으로 관찰되고 있음에도 불구하고 현재 사용 중인 홍수 빈도분석 방법은 이러한 기후변화나 장기변동성을 고려할 요소를 갖추지 못하고 있다. 본 연구에서는 관측된 연최대 일강우량과 일유출량 시계열을 대상으로 추세분석을 실시하여 전 지구적으로 나타난 기온상승과 같은 증가추세가 존재하는지 linear regression과 Mann-Kendall 기법을 이용하여 살펴보았으며, 나아가 기후의 변동성으로 인해 발생할 수 있는 홍수량의 증가추세를 반영한 빈도분석 방안을 제시하였다. 5개 대상지점(서울, 인천, 울릉도, 전주, 강릉)의 연최대 일강우량 모두 시간에 따른 증가추세를 일관되게 보이고 있었으나, 통계적인 유의성이 검증되지는 않았다. 홍수량도 3개의 대상지점(안동댐, 소양강댐, 대청댐) 모두에서 시간에 따른 증가추세가 관찰되었으나, 안동댐의 상향추세만이 통계적인 유의성을 내포하였다. 선형추세를 가진 홍수량의 빈도분석 및 위험도를 추정할 수 있는 대수정규 추세모형(log-normal trend model)을 소개하고, 안동댐과 소양강댐의 홍수 빈도분석을 위해 적용하였다. 적용결과 대수정규 추세모형의 2005년 50년 빈도 홍수량은 안동댐과 소양강댐 모두 대수정규 모형보다 각각 41%와 21% 증가하였으며, 목표연도가 증가함에 따라 추정되는 홍수량 역시 함께 증가함을 확인하였다. The evidence of changes in the climate system is obvious in the world. Nevertheless, at the current techniques for flood frequency analysis, the flood distribution can not reflect climate change or long-term climate cycles. Using a linear regression and a Mann-Kendall test, trends in annual maximum precipitation and flood data for several major gauging sites were evaluated. Moreover, this research considered incorporating flood trends by climate change effects in flood frequency analyses. For five rainfall gauging sites (Seoul, Incheon, Ulleungdo, Jeonju, and Gangneung), upward trends were observed in all gauged annual maximum precipitation records but they were not statistically significant. For three streamflow gauging sites (Andong Dam, Soyanggang Dam, and Daecheong Dam), upward trends were also observed in all gauged annual maximum flood records, but only the flood at Andong Dam was statistically significant. A log-normal trend model was introduced to reflect the observed linear trends in annual maximum flood series and applied to estimate flood frequency and risk for Andong Dam and Soyanggang Dam. As results, when the target year was 2005, 50-year floods of the log-normal trend model were 41% and 21% larger then those of a log-normal model for Andong Dam and Soyanggang Dam, respectively. Moreover, the estimated floods of the log-normal trend model increases as the target year increases.