S-RAT Urban은 기존의 개념적 분포형 수문 모형인 S-RAT(Spatial Runoff Assessment Tool)에
도시 지역의 하수관망(Urban Pipe Network) 시스템을 결합/연계한 유역 규모의 도시 홍수 해석 수문 모형입니다.
1. 개발 배경 및 필요성
기존 S-RAT의 한계: S-RAT 모형은 격자(Grid) 기반으로 토양 수분, 지표 유출, 침투 등을 모의하는 우수한 유역 수문 모형이지만, 자연 유역에 초점이 맞춰져 있어 불투수면이 많고 지하 하수관망이 복잡하게 얽혀 있는 도시 유역의 유출 특성을 정확히 반영하는 데 한계가 있었습니다.
도시화 특성 반영: 도시 지역은 우수관, 하수관로, 펌프장 등으로 인해 강우 발생 시 우수가 관망을 타고 빠르게 이동하며 배수됩니다. S-RAT Urban은 이러한 1D 지하 관망 해석과 2D 지표 수문 유출 해석을 일체화/연계하기 위해 확장된 버전입니다.
2D 지표 유출 + 1D 도시관망 연계
지표 유출 (2D): 격자 기반의 지표면 강우-유출, 토양 침투, 불투수율 등을 계산합니다.
하수관망 흐름 (1D): 지표면에서 빗물받이(Manhole/Inlet)로 유입된 우수가 도시 하수관로를 거쳐 하천이나 배수지로 빠져나가는 관로 내 흐름을 동역학적으로 모의합니다.
첨두유출 및 지연 효과 정밀 모의
도시 관망 도입 유무에 따른 첨두유출량(Peak Discharge) 변화와 첨두시간(Peak Time) 지연/생성 현상을 정밀하게 파악할 수 있습니다.
도시 내 침수 지역(Overland Flooding) 및 관로 통수능 부족으로 인한 역류(Surcharge) 현상을 통합적으로 수문 해석에 반영합니다.
도시 침수 및 유역 홍수 모의의 효율성
복잡한 물리적 3D 모형 대비 계산 부담을 줄이면서도, 유역 전체 관점에서의 도시 홍수/침수 위험 구역(Hotspot)을 빠르게 모의·평가할 수 있습니다.
도시 유역 침수 영향 평가: 기후변화나 국지성 호우 발생 시 도시 내부 하수관망 용량 초과에 따른 유역 단위의 위험성 분석
우수관망 및 치수 시설 설계 검토: 빗물펌프장, 우수저류조 등 도시 방재 시설 신설/증설 시 유역 전체 수문 유출에 미치는 영향 모의
도시 재해지도 작성: 지표 유출과 관망 배수를 동시에 고려한 맞춤형 홍수/침수위 예측 및 재해 지도 구축 데이터 활용
