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반포천유역 침수해소 기본 및 실시설계 용역

자문의견에 대한 조치계획서

2016. 4.

(주)	제일엔지니어링	종합건축사 사무소
(주)	동명기술공단	종합건축사 사무소
(주)	한국종합기술

자문의원: 오 규 창   (인)

자문회의(2차) 조치계획서

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구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 시설계획	○유입부의 유속이 5.5m/s이고 단면사용률이 82%임으로 유속을 저감시키고, 단면사용률을 80% 이내로 조정이 필요함. ○유입부와 터널부, 터널부와 유출부에서 transition 구간에 대한 세밀한 설계가 필요함. ○반포천 수위조건의 경계조건에 따라 유출부-터널부-유입부에 대한 수면곡선 제시가 필요함. ○반포천 합류부에 와류발생으로 수위증가가 상류로 영향을 미칠 것으로 예상되는 바 이에 대한 검토필요 ○맥동류 검토가 필요	●유역분리터널 유입부의 경우 금회 신설되는 우수배제BOX (▣4.5mx4.5m)의 경우 기존 암거구간으로의 배수영향을 최소화하였으며, 전력구의 간섭(이격거리 H=1.3m 확보) 등을 고려한 적정단면 규격으로 계획하였음. ●유역분리터널 노선에 대한 SWMM모형 구축 시 단면변화 구간에 대한 손실 등을 고려하였으며, 추가적으로 단면변화 구간에 대해서는 수리모형실험을 통해 효과 및 성능을 검증하겠음. ●반포천 수위조건(경계조건: 15.74m, 10.6m)에 따라 유입부 -터널부-유출부에 대한 수위변화 여부를 검토하여 제시하겠음. ●유역분리터널이 반포천으로 합류시 수위는 약 46cm 증가 되는 것으로 검토되었으며, 서초1,2배수분구의 홍수량을 반포천 중류로 분산시킴으로써 반포천 시점부의 수위는 약 5~48cm 정도 감소되는 것으로 검토되었음. ●유역분리터널 유출부 구간(반포천 합류부)의 일부 오리피스 형성 시 설계유량조건에 따른 반사파 및 수격현상 등 터널의 수리학적 안정성을 수리모형실험을 통해 확인하겠음.

자문의원: 오 규 창   (인)

구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 수리모형 실험 적정성	○유입부와 유출부는 국부모형 실험이 필요함. ○부정류 조건에 실험이 가능한가? 가능하다면, 어떻게 하는가?	●국부실험 여부에 대한 충분한 검토 후 시행하겠음. ●금회 설계빈도 30년에 대하여 반포천 수위곡선, 유입부 유량곡선의 경계조건을 고려하여 부정류 실험을 진행할 예정임.
∙ 기타의견	○근본적으로 한강의 계획홍수위(EL.15.74m)에 대한 계획이 필요. ○장기계획으로 반포천에 수문을 설치하고 강제배제하는 계획은 무리한 계획임으로 수정요망.	●내수침수예방을 위한 반포천 하구지점 수위 결정시 200년 빈도 한강계획홍수위를 기점수위(15.74m)로 하는 계획 규모는 과대할 수 있어 내수방어관리수위 10.6m를 적용하여 계획하였음. ●반포천의 계획홍수위는 서초P/S 계획홍수위 보다 약 1.2m높게 적용되어 있으며, 이에 대응하기 위해서는 반포천의 제방을 높게 보축하거나 배수펌프장의 신설 등의 치수계획이 수립되어야 하나, 현실적으로 설치가 불가능한 것으로 검토되어 금회 설계에서 반포천 하류에 수문 설치 및 반포빗물펌프장의 기능전환을 장기 대책으로 제시하였음.

자문의원: 박 창 언  (인)

구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 시설계획	○일정부분 현재의 현지상황에서 적용가능한 방법인 것으로 판단됨. ○수리계산 부분에 대한 구체적인 설명 보완이 필요. ○수리모형실험을 위한 수치모형의 적용결과에 대한 우선적인 정리필요(매개변수, 경계조건 등) ○유속 조절을 위한 단면 조정 및 조압수조 계획 보완.	●유역분리터널에 대한 수리계산은 SWMM모형으로 수행 하였으며, 입구부와 출구부의 사이에 입구손실수두 및 마찰손실수두를 계산하기 위한 손실계수값을 적용하여 계획하였음. ●수리모형실험 수행시 설계빈도 30년에 대하여 반포천 수위곡선, 유입부 유량곡선 등의 경계조건을 고려하여 수행하겠음. ●유속조절을 위해서는 단면을 크게 확장하여아 하나, 현장여건상 도로폭 및 지하지장물 등으로 단면확장이 불가능한 것으로 검토되었으며, 조압수조 설치여부는 실시설계 시 필요여부를 검토하겠음.
∙ 유역분리터널 수리모형 실험 적정성	○매개변수 재현을 위한 조심스러운 적용 필요. ○경계조건 재현에 대한 특별한 경우 고려필요. ○길이에 비해 단면이 적어지므로 축척에 대한 고려와 국부실험도 고려필요.	●수리모형실험 수행시 설계빈도 30년에 대하여 반포천 수위곡선, 유입부 유량곡선 등의 경계조건을 고려하여 수행하겠음. ●수리모형실험 시 유역분리터널에 대한 수리학적 안정성을 확인하기 위한 적정 모형 축척을 검토하여 반영하겠음.
∙ 기타의견

자문의원: 박 창 근  (인)

구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 시설계획	○기본설계에서 제시한 터널의 유출부에서 관수로가 되었을 때 흐름이 매우 불안정하기 때문에(반사파 발생) 순간적으로 유출량을 담보할 수 없음. ○효율성 검토에서 당초 침수량 332,330㎥을 터널사업 후 227,548㎥으로 계산됨. 따라서 침수량을 94,782㎥(30%) 줄이는 효과는 사업의 타당성을 확보하기에는 다소 문제가 있음.	●유역분리터널의 설계유량(약 90cms)조건에 따른 SWMM모델링 해석결과, 유출부에서 반포천으로의 통수는 가능한 것으로 검토되었으나, 터널 내 반사파 발생여부는 수리모형실험을 통해 터널의 수리학적 안정성을 검토하겠음. ●반포천유역의 30년빈도 강우에 대한 침수를 해소하기 위한 대책으로 금회설계에서 유역분리터널을 설치하여 반포천 시점부의 홍수량을 저감시켜 하천수위를 저감하고, 반포천 계획홍수위 보다 지반고가 낮은 일부 고지유역을 저지유역으로 GL.19m까지 유역경계조정을 통해 침수량을 저감시켰으며, 장기대책으로 일부 통수능이 부족한 고지/저지수로 암거 및 GL.19.0m 이상 구간의 지선관로의 확대개량이 필요함.
∙ 유역분리터널 수리모형 실험 적정성	○서울시가 진행하고 있는 신월대심도 빗물터널 수리모형실험장을 방문하여 반사파의 영향을 사전에 검토하시기 바람. ○실험실 개수로에서 유출부 간이모형을 제작하여 반사파 영향을 사전에 검토할 필요가 있음. - 이러한 사전검토 결과 문제점이 없다면 수리모형실험을 진행하는 것을 적극 추천함.	●신월대심도 빗물터널 수리모형실험장 방문 계획을 수립하여 금회 실시되는 수리모형실험 수행 시 참조하겠음. ●설계유량 조건에 따른 반사파 및 터널에 공기연행 등 터널의 수리학적 안정성을 확인하기 위해서는 유역분리터널 전체구간에 대한 수리모형실험을 실시하는 것으로 계획하였음.
∙ 기타의견

자문의원: 윤 병 만  (인)

구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 시설계획	○기본적으로 압력수로구간이 존재하는 것은 바람직하지 않음. ○여러가지 시나리오를 설정해서 모의해볼 필요가 있음.	●유역분리터널 유출부 구간은 서리풀 공원을 통과한 후 사평대로를 지나서 반포천으로 합류할 때 사평대로 구간에 광역상수도(2Φ 800mm) 및 기타 지장물(통신, 가스, 전력 등)이 다수 매설되어 있어 유출부는 넓은 단면으로 계획하였음. ●유역분리터널의 SWMM모델링 해석결과 유입부 유량곡선 및 반포천 수위곡선 등의 경계조건을 고려하여 검토 하겠음.
∙ 유역분리터널 수리모형 실험 적정성	○전체구간 대상 수리모형실험은 의미가 별로 없음. ○수리모형실험은 수치모형의 입력자료로 활용할 수 있는 손실계수 산정 등에 초점을 맞추어 실시하는 것이 바람직함.	●설계유량 조건에 따른 반사파 및 터널에 공기연행 등 터널의 수리학적 안정성을 확인하기 위해서는 유역분리터널 전체구간에 대한 수리모형실험을 실시하는 것으로 계획하였음.
∙ 기타의견	○계획 홍수량에 대비할 수 있는 장기계획 수립필요.	●반포천유역의 30년빈도 강우에 대한 침수를 해소하기 위한 금회설계에서 진행하고 있는 유역분리터널과 유역경계조정으로 침수량을 저감시킬 계획이며, 일부 통수능이 부족한 고지/저지수로의 암거와 지선관로에 대한 관거개량 등의 장기대책을 제시하겠음.

자문의원: 조 경 준  (인)

구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 시설계획	○유역분리터널의 효과가 불명확하고 미미함. ○유역의 홍수처리방식이 너무 복잡한 바, 단순화하는 것이 좋다고 판단됨.	●반포천유역 전체의 침수해소사업은 유역분리터널 계획뿐 아니라 유역경계조정이 포함된 단기계획과 펌프장운영개선, 고지/저지수로 및 지선관로 개선 등이 장기계획으로 제시하였으며, 이 중 유역분리터널 설치로 인해 반포천 시점부의 수위를 저하시켜 강남역 일대의 침수량을 약 30%저감시키는 것으로 분석되었음. ●반포천 배수유역은 자연방류유역인 고지수로와 강제배수유역인 저지수로가 혼재되어 있음. 따라서, 반포천 시점부의 홍수량을 저감시키기 위한 유역분리터널과 고지유역 중 일부 지반고가 낮은 저지대지역 일부를 배수구역 경계조정을 통해 외수위로 인한 월류 피해를 방지하여 최소한의 시설계획으로 침수를 해소하고자 하였음.
∙ 유역분리터널 수리모형 실험 적정성
∙ 기타의견

자문의원: 서 상 돈  (인)

구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 시설계획	○유역분리터널의 목적은 홍수시 기존암거 (2.80mX2.65m@3련)를 유하하는 홍수를 반포천으로 직접방류 시키는 것으로 청천시 기존 암거로 유하하도록 되어있음. 따라서 유역분리시설(유입부, 터널부, 유출부)의 명칭에 하수 용어 사용은 옳지않고 우수배수용어로 변경하여야 함 (하수BOX→우수BOX, 따라서 유역분리 우수배수 터널이 정확하다고 사료됨) ○유입부 - 유역변경 유입 BOX 4.50mX4.50m @1련은 적정한 규모로 판단됨(유속은 재검토 바람), 단 터널부 (TBM,NATM) 연결까지 평면성 90° 절곡부가 있으므로 완만한 형태의 선형이 되도록 계획하여 수리모형 실험을 할 것 - 기존의 암거 (2.85mX2.85m @3련)에서 신규BOX (4.50mX4.50m@1련)로 홍수유하 시키기 위하여 많은 구조 변경이 이루어졌음. 벽체제거로 인하여 상부하중을 지지 하기 위하여 기둥(column)이 필요할 것으로 보이며 이를 감안하여 수리모형실험을 할 것. - 기존 암거(2.8mX2.65m @3련)에 1.5mX1.5m@1련 BOX가 접합되어 있음. 흐름의 방향을 고려할 때 홍수시 소통에 지장을 초래하므로 신규BOX (4.5mX4.5m@1련) 설치시 1.5mX1.5m@1련 BOX의 접합방향을 변경시켜야 함.	●금회 신설하는 유역분리터널의 유입부 명칭을 우수배제BOX로 용어를 변경하겠음. ●수리모형실험시 설계와 동일한 조건으로 모형을 제작하여 수행하겠음. ●기존 고지수로 암거와 신설되는 유역분리터널 유입부의 접합부 지점에 대한 구조검토를 시행하여 기둥 설치를 감안한 수리모형실험을 수행하겠음. ●금회 신설하는 유입부 우수배제BOX의 유수흐름을 고려하여 접합방향을 재검토하겠음.

자문의원: 서 상 돈  (인)

구 분	검 토 의 견	조 치 계 획 사 항	비 고
∙ 유역분리터널 시설계획	○터널부 - 터널내경(D5.5m~D6.5m)은 반포천합류부 유출부 3련 BOX와 연계시켜 수리모형실험 후 결정이 바람직함. ○유출부 - 유출부3련 BOX는 반포천에 직각으로 접합토록 계획 되었으나 하류측 방향으로 완만하게 접합토록 선형변경이 필요하며 이를 고려하여 수리모형실험 요망 - 터널부와 유출부 3련 BOX는 단면의 급격한 변화로 터널내의 수위를 증가시킬 수 있으므로 두 구간사이에 완만한 단면 변화구간을 고려하여 터널 하류단 내의 수위 급상승을 방지시키도록 할 것. ○유지관리시설 - 유출부를 반포천에 완만하게 접속시키고 그에 따라 터널 하류단 선형 변경 시 이 구간에 터널 내부 유지관리를 위한 수직 M/H(장비투입시설)과 환기 시설 등을 고려하기 바람. - 유입부와 터널접합부 사이에 수직 M/H(장비투입시설) 고려바람.	●터널부 - 터널유출부 및 반포천 합류부 등의 수리학적 안정성을 확인하기 위하여 유역분리터널 전체구간에 대한 수리 모형실험을 실시하는 것으로 계획하였음. ●유출부 - 기존 고지수로와 금회 신설되는 유입부 우수배제BOX는 하류측 방향의 완만한 선형으로 계확하였으며, 이를 고려한 수리모형실험을 실시할 예정임. - 유역분리터널의 적정단면 검토시 터널구간 내 자유수면의 안정적 형성이 가능하도록 단면을 설정하여 검토하였으며, 하류단 내의 수위 급상승은 수리모형실험을 통해 반사파 등 터널에 대한 효과 및 성능을 확인할 계획임. ●유지관리시설 - 유역분리터널의 유지관리를 위한 수직M/H(장비투입시설) 등은 추후 실시설계에서 상세히 검토하여 유지관리시설을 반영하겠음.
∙ 유역분리터널 수리모형 실험 적정성	○유역분리터널 system전체(유입부+터널부+유출부,반포천)의 모형 축척은 1/20 합리적으로 판단되나 유입부, 유출부와 반포천 부분은 좀 더 대형축척 모형이 필요하다고 사료됨(1/10등)	○유역분리터널에 대한 모형축척은 터널의 수리학적 안정성을 확인하기 위한 적정 축척을 고려하여 시행하겠음.
∙ 기타의견

■권기욱 국장님

- 여러 가지 지적사항이나 보완할 것이 나왔는데요, 그 다음단계로 바로 가는 것은 어려울 것 같고, 오늘 나온 의견들을 보완해서 다시 한 번 결과승인을 드리고 다시 한 번 확인받아서 그 다음단계로 넘어가는 것으로 했으면 합니다.