허리케인 카트리나에 의한 뉴올리언스 피해현황 및 시사점

허리케인 카트리나에 의한 뉴올리언스 피해현황 및 시사점

동 부 엔 지 니 어 링 (주 )

전 무 오 규 창

2005. 12. 8 2005. 12. 8

허리케인 카트리나에 의한 뉴올리언스 피해현황 및 시사점

허리케인 허리케인 카트리나에 카트리나에 의한 의한 뉴올리언스

뉴올리언스 피해현황 피해현황 및 및 시사점 시사점

전무 오규창

동 부 엔 지 니 어 링 ㈜

전무

전무 오규창

오규창

동 동 부 부 엔 엔 지 지 니 니 어 어 링 링 ㈜ ㈜

2

목 목 차 차

1. 허리케인 카트리나에 의한 재난 현황

1.1 발생경로

1.2 카트리나 피해현황

1.3 카트리나에 의한 제방붕괴 원인 1.4 허리케인 급증이유

2. 우리나라의 재해발생 여건

3. 우리나라의 재해대응 방안 : 유역종합치수계획

3.1 유역종합치수계획 개요 3.2 한계 및 문제점

4. 허리케인 카트리나의 교훈 5. 수해에 대비한 비구조적 대책 6. 시사점

3

1. 1. 허리케인 허리케인 카트리나에 카트리나에 의한 의한 재난 재난

4

허리케인 허리케인 카트리나 카트리나

ƒ발 생 일 : 2005/8/23~ 2005/8/31

ƒ풍 속 : 280 km/h

ƒ강 우 량 : 250 ~ 457 mm

ƒ중심기압 : 902 hPa

ƒ폭풍해일 : 4.5 ~ 9.0 m

ƒ미국 기상관측사상 4번째로 큰 허리케인

ƒ국내 태풍 루사(2002년)와 매미(2003년)와 비교시 –중심기압과 바람은 카트리나가 훨씬 강력 –강수량은 비슷하거나 루사 및 매미보다 작음

426 870

250~457 강 우 량(mm)

30~40 30~50

65~78 풍 속(m/s)

550 650

220(?) 반 경(km)

950 950

902 중심기압(hPa)

2003/9/6~14 2002/8/23~9/1

2005/8/23~31 발 생 일

매미 루사

카트리나

태 풍

5

ƒ ^{카트리나의 발생}

– 8월 23일 : 미국 국립허리케인센터는 서인도제도의 버뮤다 인근 지역에서 열대성 폭풍 발생을 경보

– 8월 24일 : 열대성 폭풍 카트리나 발생을 공식적으로 경보

– 8월 25일 : 열태성 폭풍이 허리케인 카트리나로 전환되어 플로리다에 상륙 (1 등급으로 허리케인 분류 중 가장 약한 단계)

– 8월 27일 : 3등급으로 강해짐

– 8월 28일 : 오전 4 등급에서 오후 5 등급으로 강해짐

ƒ 풍속 78m/s, 돌풍 : 96m/s

– 8월 29일 : 루이지애나에 상륙, 4 등급으로 다소 약해짐 – 미국 허리케인 등급 및 특성

카트리나 카트리나 발생경로 발생경로 및 및 강도 강도

3.9~5.4 210~249

4

5.4이상 2.7~3.6

1.8~2.4 1.2~1.5

폭풍해일(m)

249이상 178~209

154~177 119~153

풍속(km/hr)

5 3

2 1

등 급

6

카트리나 카트리나 발생경로 발생경로 및 및 강도 강도

8월20일 열대성 저기압

8월24일 열대성 폭풍

8월28일 허리케인(5등급)

8월29일 허리케인(4등급)

ƒ ^{카트리나의 발생}

7

카트리나 카트리나 발생경로 발생경로 및 및 강도 강도

8 월 25 일 위 성 자 료

8 월 27 일 위 성 자 료

8 월 28 일 위 성 자 료 8 월 26 일 위 성 자 료

8

카트리나 카트리나 발생경로 발생경로 및 및 강도 강도

ƒ 카트리나 발생 지점 및 진로

–버뮤다 인근지역에서 발생하여 플로리다 남단을 거쳐 루이지애나에 상륙

9

ƒ ^피해지역

– 남 플로리다와 뉴올리언스를 중심으로 루이지애나, 미시시피, 앨라배마

ƒ ^{인명과 재산피해}

– 사망자 : 수천명 추정 – 행방불명자 : 20,000명 수준 – 뉴올리언스 시의 80% 정도 침수

– 재산피해 : 1,000억$ 추정(걸프만의 석유공급피해 제외) – 보험피해 : 125억$ 추정

ƒ ^{정치적 영향}

– 주민대피문제 : 시민의 38%가 빈곤층으로 이동수단이 없어 대피 못함 – 흑백문제 : “흑인은 먹을것을 훔치고, 백인은 먹을것을 구한다.”

– 정부대응문제

ƒ 신속하게 대응하지 못함을 비난

ƒ 연방정정부의 허리케인과 홍수방어 예산의 삭감

카트리나 카트리나 피해 피해

10

카트리나 카트리나 피해 피해

ƒ ^대피령

– 카트리나가 5 등급으로 강해짐에 따라 뉴올리언스 시장 “래이 내긴”은 8월 28일 오전 10시를 기해 시민들에게 의무적인 대피령 내림

– 그러나 150,000명의 주민은 대피할 교통수단이 없어 시내에 잔류

– 뉴올리언스 외의 루이지애나, 미시시피, 앨라배마 등 인접 주의 일부 저지대 도시에 대해서 소개령

– 8월 28일 연방정부는 루이지애나 및 미시시피 지역 233,000km²을 연방 재난 지역으로 선포

침수된 도시 전경

침수된 도로 및 가옥

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카트리나 카트리나 피해 피해

임시 피난처로 이용된 슈퍼돔

ƒ ^{주민 대피}

– 뉴올리언스 시장은 도시를 떠나지 못한 9,000명의 시민들에게 ‘루이지애나 슈퍼돔’ 경기장을 임시 피난처로 제공

– 9월 1일 60,000명의 시민들이 경기장으로 모였으며 물과 전기가 단절된 상태에서 치안 마저 부재하여 자살, 강간, 마약 등의 범죄 발생

– 또 다른 피난처로 사용되었던 ‘뉴올리언스 컨벤션 센터’에도 한때 20,000 명이 수용되었으며 상황은 슈퍼돔과 대동소이

– 9월 2일 피난민들은 완전히 소개되어 인근 주 새피난처로 피신

헬리콥터에서 본 침수된 도시

헬리콥터에서 본 침수된 도시

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뉴올리언스

뉴올리언스 시의 시의 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

ƒ

붕괴 전 붕괴 후

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뉴올리언스

뉴올리언스 시의 시의 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

ƒ

14

뉴올리언스

뉴올리언스 시의 시의 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

붕괴 전 붕괴 후

ƒ

15

뉴올리언스

뉴올리언스 시의 시의 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

ƒ

16

뉴올리언스

뉴올리언스 시의 시의 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

ƒ

17

뉴올리언스

뉴올리언스 시의 시의 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

ƒ

18

뉴올리언스

뉴올리언스 시의 시의 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

침수 전(2005.3.9) 침수 후(2005.8.31)

ƒ

19

Biloxi

Biloxi 제방붕괴와 제방붕괴와 수몰 수몰

붕괴 전(2005.4.12) 붕괴 후(2005.8.31)

ƒ

20

21

ƒ 뉴올리언스 시의 지리적 요인

– 미시시피강의 낮은 지형에 형성

– 시내 대부분이 해수면보다 1.6m 이상 낮은 둑으로 둘러싸인 도시

ƒ ‘사발 효과(Bowl Effect)’

– 해수면보다 낮은 도시를 둘러싼 둑이 무너져 내릴 경우 저지대인 도심 전체 가 물로 넘쳐날 때까지 계속 유입되는 현상

제방붕괴의

제방붕괴의 원인 원인

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제방붕괴의

제방붕괴의 원인 원인

ƒ 뉴올리언스 인근 해안환경 파괴

– 해안지대 개발로 바람, 해일 막아주는 모래섬, 휴양림, 습지 등 소멸 – 제방축조, 지하수 채취등 제방을 포함한 도시 자체의 지반이 침하 – 3등급 헤리케인에 대응하도록 설계된 제방에 대한 보강 노력 미비

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ƒ ^{지구온난화}

– 허리케인의 주요 이동 경로인 멕시코만의 이상고온

ƒ 멕시코만의 수온이 평년보다 1℃ 상승

ƒ 멕시코만의 해수면 온도는 25년만에 최고치, 점점 상승 중 – 멕시코만 난류‘루프’ 해류

ƒ 카트리나: ‘루프’ 해류 상공에서 9시간만에 3등급에서 5등급으로 세력강화

ƒ 헤리케인 리타: ‘루프’ 해류 통과하면서 강풍의 속도 282 km까지 증가

제방붕괴의

제방붕괴의 원인 원인

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허리케인 허리케인 발생횟수 발생횟수 급증이유 급증이유

ƒ 지구 온난화에 의해서 (우세론)

– “지구온난화로 대기가 뜨거워질수록 가뭄은 더 길어지고 폭우는 더 집중적으 로 내리며 더위는 더 자주 찾아오고 폭풍은 더 강해진다”고 주장

– 카트리나는 처음 발생시 비교적 작은 폭풍 -> 그래서 플로리다 남부지역을 관통할 때만 하더라도 큰 피해를 남기지 않음

– 그러나, 멕시코만의 높은 수온과 만나면서 초대형 허리케인으로 바뀜

ƒ 멕시코만의 해수온도가 1890년 관측이래 사상 최고치를 나타냄

ƒ 지구 온난화 외의 다른 변수들에 의해서

– “카트리나를 비롯한 최근의 허리케인의 강도와 지구 온난화의 관련 주장은 시기상조”라고 주장

ƒ 해안지대가 마구잡이로 개발되면서 바람, 해일 등의 재난을 막아줄 수 있는 모 래섬과 휴양림(삼나무, 층층나무), 습지 등이 사라짐

– 관측자료의 부정확으로 추정결과에 대한 신뢰가 떨어짐

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지구 지구 온난화에 온난화에 의해 의해 허리케인이 허리케인이 강력해 강력해 졌다는 졌다는 주장 주장

ƒ ^{해양표면의 기온상승}

– 공기는 따뜻해질수록 그 공기가 머무르는 해양을 따뜻하게 만들고, 해양 기 온이 오르면 해양의 표면으로부터 수분이 증가하여 공기 속의 수증기 양 또 한 증가

– 그렇게 수증기를 많이 머금은 습한 대기는 결국 응집되어 비의 형태로 내리 면서 폭풍을 강하게 하며, 대류현상으로 인해 더 강한 폭풍이 생성 – 이와 같이 해양기온의 상승이 폭풍의 터빈역할을 한다는 주장

– 근거 : 카트리나

ƒ 멕시코 걸프만의 해수 온도가 3℃ 상승하며 카트리나를 강력하게 하였음

ƒ 증기형태의 수분유입이 강우강도를 증가시킴

– 카트리나에 의해 뉴올리언즈 근방에 300mm 이상의 비가 내림

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지구 지구 온난화에 온난화에 의해 의해 허리케인이 허리케인이 강력해 강력해 졌다는 졌다는 주장 주장

ƒ 이산화탄소 배출에 의한 지구온난화 악순환

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ƒ 심해의 온도 상승이론

– 해양 표면보다 심해의 온도가 더 따뜻해졌기 때문에 허리케인은 만곡해류 (Loop Current)를 지나면서 더 강력하고 치명적으로 변함

ƒ ^{이산화탄소 순환이론}

– 대기의 이산화탄소는 일부 비로 내려지고 해양에 침전되어 가라앉음 – 허리케인에 의해 생긴 강한 거품이 해양에 흡수된 이산화탄소를 대기중을 방

출하는 이산화탄소 순환이 생기면서 지구의 온난화를 촉진 – 그 결과 스스로 더 강력한 힘을 얻음

– 근거 : 1995년 허리케인 플릭스

ƒ 폭풍이 강타한 지역의 이산화탄소 수치가 100배 상승되었음

지구 지구 온난화에 온난화에 의해 의해 허리케인이 허리케인이 강력해 강력해 졌다는 졌다는 주장 주장

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지구 지구 온난화에 온난화에 의해 의해 허리케인이 허리케인이 강력해 강력해 졌다는 졌다는 주장 주장

ƒ 이산화탄소 배출로 인한 지구 온난화

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2. 우리나라의 2. 우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

30

우리나라의

우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

ƒ 기상이변 및 집중호우의 증가로 인한 홍수피해 급증

– 최근 20년간 전국 풍수해 피해

ƒ 전국의 연평균 피해액 : 1조555억원, 연평균 침수면적 : 7만9천ha

ƒ 피해액 기준으로 2002년(루사 및 집중호우), 2003년(매미), 1998년(집중호 우) 순으로 큰 피해 발생

– 최근 빈발하는 기상이변의 경우 연도별 호우 발생횟수는 1930년대 이전 평 균 2.2회로 낮았고, 1940년대 부터 1970년대 까지 5.3회, 1980년대에 는 8.8회로 점차 증가 추세에 있음

31

우리나라의

우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

– 최근 10년간 (1992~2001년) 1일 100mm 이상의 집중호우가 발생한 빈도 : 325회

ƒ 1970~80년대의 222회에 비해 1.5배 증가

– 지속적인 치수분야 투자에도 불구하고 홍수피해는 급격하게 증가

ƒ 과거 30년간(1974~2003년) 재해로 인한 연평균 재산피해액이 매 10년 단 위로 3.2배씩 증가

ƒ 강우강도 증가로 홍수피해도 급격하게 증가

23.9 56,502

13,514 138

1990-2003

3.3 90,428

3,018 308

1970-1989

0.8 91,874

718 267

1916-1969

침수면적당 재산피해 (백만원/ha) 침수면적

(ha) 재산피해

(억원) 인명피해

기 간 (명)

기간별 연평균 홍수 피해

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우리나라의

우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

– 지금까지 치수사업은 하천정비기본계획을 근간으로 진행

ƒ 지속적인 사업추진에도 홍수피해는 줄지않고 있는 실정

– 도시화에 따른 인구 및 자산집중의 심화로 인한 홍수피해규모 급증

ƒ 침수면적은 감소추세이나 하천변 도시화 등으로 최근 10년간 침수면적당 피해 액은 1970~80년대에 비해 7배에 달하는 등 기하급수적으로 증가추세

과거 30년간 일강우 100mm 이상 발행일수 최근 30년간 연도별 재산피해 및 인명피해 추이

33

우리나라의

우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

ƒ 폭설, 가뭄, 산사태 등의 다양한 재해 발생 가능

– 폭설

ƒ 폭설피해로 비닐하우스, 축사, 공장, 체육관 지붕 붕괴

ƒ 도로 교통마비, 산간지방마을 고립

ƒ 2004년 3월4~5일 기간 중 중부 및 경부지방에 10~49cm의 폭설로 6,734억원의 피해

34

우리나라의

우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

– 가뭄

ƒ 가뭄은 인간이 극복하기 가장 어려운 자연재해로 사회, 경제 및 환경에 막대한 피해를 줌

ƒ 특히 농업부문에서 농작물에 대한 피해가 극심

- 1976 1992 1977 1981 1994 1982 1967 1968 년도

29,711 552 616 1,173 2,844 3,137 4,521 8,222 9,198 피해액

(억원)

계 8 7 6 5 4 3 2 1 순위

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우리나라의

우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

– 산사태

ƒ 언덕이나 산지의 경사가 급한 곳의 표층 부분이 집중호우, 장마 등의 강우로 인 하여 무너져 내리는 현상

ƒ 붕괴물질 등이 도로나 가옥을 덮쳐 인명과 재산피해를 가져옴

ƒ 2002년 8월 집중호우와 태풍‘루사’로 인한 인명피해 중 약 30%인 81명이 산사태와 절개지 붕괴로 인하여 발생

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우리나라의

우리나라의 재해발생 재해발생 여건 여건

ƒ 지진에 대한 위험도 증가 추세

– 지진은 자연재해 중 그 파괴규모의 격렬함이 다른 재해보다 월등히 큼

ƒ 1970년대 이후 국가 경제의 급속한 발달에 따라 원자력 발전소, 대규모 댐, 주요 공업단지, 고층 건물 등 주요 산업시설이 증가

– 우리나라에도 해마다 20~30회의 지진이 발생하고 있음

ƒ 2005년 진도 3.0이상 10회, 3.0미만 11회 등 21회 발생

ƒ 2004년 42번의 지진 중 울진지역에 진도 5.2의 강진 발생

1978년 홍성 지진 (진도 5.0) 2004년 울진 지진 (진도 5.2)

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3. 우리나라의 3. 우리나라의 재해대응 재해대응 방안 방안 - - 유역종합치수계획 유역종합치수계획 - -

38 유역종합치수계획 개념도

유역종합치수계획 개념도

유역종합치수계획 유역종합치수계획

ƒ ^기본개념

––유역의유역의 홍수유출을홍수유출을 억제할억제할 수수있는있는모든모든시설물을시설물을유유 역전반에

역전반에 설치, 설치, 운영함으로운영함으로 써써유역의유역의홍수저감능력을홍수저감능력을 극대화하는

극대화하는 계획계획

ƒ ^{계획의 성격}

–시–시 행행 계계 획획 :: 치수부문치수부문 최상위최상위 계획이며계획이며, , 유역전체를유역전체를 거시적거시적 관점에서관점에서 분석하여

분석하여 홍수저감을홍수저감을위한위한각종각종시설물의시설물의설치계획을설치계획을 수립수립 –부–부 문문 계계 획획 :: 물물 관리관리 분야에서분야에서 치수문제만을치수문제만을 다루는다루는 부문계획부문계획 임임 –

–구속적구속적 계획계획 :: 대외적대외적 일반국민에일반국민에 대하여대하여 법적법적 구속력을구속력을 갖는갖는 계획계획 포함포함

39

유역종합치수계획 유역종합치수계획

ƒ ^추진경위

– 「’99 수해방지종합대책」전국 13대 하천 유역종합치수계획 수립 제안 – 2001 ‘하천법 11조’에「하천유역종합치수계획의 수립」을 추가 – 2002 홍수피해 잠재능이 큰 14개 중소규모 대상하천 선정 일부 시행 – 2003「범 정부적 수해방지대책」에서 13대 하천유역에 대한 유역종

합치수계획 수립제안(수해방지대책기획단 및 감사원 자연재해 국책감사) – 2003「한국수자원학회」’유역종합치수계획의 표준내역’ 작성 – 2004「한국엔지니어링진흥협회」에서 ‘수자원 표준품셈’에 포함

– 현재 낙동강, 한강, 금강, 섬진강, 안성천, 양양남대천, 강릉남대천 등 13 대 수계의 유역종합치수계 획이 추진중임

40

유역종합치수계획 유역종합치수계획

ƒ 일본 하천법의 하천관련 계획과의 비교

–– 일본은일본은 공사실시기본계획공사실시기본계획((우리우리 하천정비기본계획하천정비기본계획 해당해당))을을 ’’9797년년 하천법개정하천법개정 시

시 하천정비기본방침과하천정비기본방침과 하천정비계획하천정비계획으로으로 분리하여분리하여 계획간계획간 구분을구분을 명확히명확히 함함 –– 20032003년년 6월6월 홍수피해가홍수피해가 두드러지는두드러지는 지역에지역에 대해대해 특정특정 도시하천도시하천 침수피해침수피해

대책법을

대책법을 제정제정 ((우리우리 하천법하천법 취지와취지와 유사유사))

–– 일본의일본의 하천정비기본방침은하천정비기본방침은 이이, , 치수치수 환경분야를환경분야를 모두모두 포함포함한한 종합계획이나종합계획이나 우리의

우리의 유역종합치수계획은유역종합치수계획은 치수단일치수단일 목적의목적의 부문계획임부문계획임 –

– 세계적으로세계적으로 우리와우리와 가장가장 유사한유사한 치수정책을치수정책을 시행하고시행하고 있는있는 일본과일본과 비교해비교해 볼볼 때때 유역종합치수계획은유역종합치수계획은 내용상내용상 다소다소 차이가차이가 있으나있으나

·· 유역을유역을 총괄하는총괄하는 계획수립이계획수립이 필요필요하였다하였다

·

· 도시지역도시지역 관류하천에는관류하천에는 높은높은 치수안전도와치수안전도와 대책수립이대책수립이 필요하다는필요하다는 점에서

점에서 유사성이유사성이 있으며있으며 각자각자 장단점을장단점을 지니고지니고 있음있음

41

유역종합치수계획

유역종합치수계획 수립 수립 기본 기본 방향 방향

42

¾ 제방

9제방축조에 따른 홍수터 감소로 인해 상 류의 홍수량이 하류역으로 미치는 영향 검토

9연도별 축제계획에 따른 하도내 홍수위 상승 판단

¾ 다목적 (천변)저류지 효과

9홍수시 하도내 과도한 홍수량을 분담하기 위한 조절지 계획

9주로 시가지를 중심으로 홍수방어 대책과 자연 친화적 기능을 동시에 수행할 수 있 는 지점으로 선정

9선택적 방어개념 도입 필요

개수전 개수후

첨두홍수량증가

도달시간감소

Time Flow

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0 5 10 15 20 25

시간(Hour)

홍수량(cms)

다목적 조절지를 이용한 저류효과

제방효과

저류지 조절효과

ƒ 구조적 홍수 방어 대안

홍수방어계획

홍수방어계획

43

¾

9하도지형을 바탕으로 한 개수전 단면과 하 도 및 고수부지 준설 또는 성토 등을 실시 한 개수후 단면 간의 홍수소통 변화검토

¾

9하류부의 홍수지체와 수위상승으로의 피해 예방

9방수로의 다목적 이용(용수공급, 인공습지, 도로 건설, 지역개발 등) 측면 고려 9도시내 국부적 집중호우 방어 대책 수립

No, 125 (군문교 상류)

EL, 9.532 EL, 9.532

EL, 5.00 EL, 5.00

년최대 홍수위 준설 년최대홍수위 준설

0 100 200 300 400 500 600

-2 0 2 4 6 8 10 12

Elevation (m)

No, 125 (군문교 상류)

EL, 9.532 EL, 9.532

EL, 5.00 EL, 5.00

년최대 홍수위 준설 년최대홍수위 준설

0 100 200 300 400 500 600

-2 0 2 4 6 8 10 12

Elevation (m)

교포천 방향 관리천 방향

교포천 방향 관리천 방향

교포천 방향 관리천 방향

교포천 방향 관리천 방향

하도개선 계획 구상

방수로 계획 전경

홍수방어계획 홍수방어계획

44

¾기존 저수지 증고 계획

9농업용 저수지의 홍수조절효과를 증대하여 하류부에 대한 홍수량 저감계획 수립 ⇒ 다목적 이용방안 수립

9수문설치, 제방증고 등의 방안 검토

¾ 배수갑문 확장계획

9하류로 이송되는 대규모 퇴사와 유출량 증 가의 문제점 검토

9배수갑문의 능력검토 방법

- 홍수모형과 외수위(조위)를 일관적으로 검토

- 조위 및 하구둑의 수문조작에 의한 배수 영 향을 고려하는 하천모형 구성

0 40 80 120

CAPACITY(106m3 ) -15

-10 -5 0 5

EL.(m)

25 20 15 10 5 0

AREA(km2 )

Legend 1973YEAR 1986YEAR 1994YEAR 1996YEAR 2003YEAR 준 설 에 의한

저 수 용 량의 증 가

0 40 80 120

CAPACITY(106m3 ) -15

-10 -5 0 5

EL.(m)

25 20 15 10 5 0

AREA(km2 )

Legend 1973YEAR 1986YEAR 1994YEAR 1996YEAR 2003YEAR 준 설 에 의한

저 수 용 량의 증 가 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00

1 6 1116 2126 3136 4146 5156 616671 Time(hour)

Flow(CMS)

48.00 53.00 58.00 63.00 68.00

Elevation(EL. m)

Inflow Outflow(1m증고) Outflow(2m증고) Elevation(1m증고) Elevation(2m증고) QP(inflow) = 518CMS

QP(outflow) = 179CMS QP(outflow) = 121CMS

저수지 홍수방어 효과 분석

퇴사량 검토

홍수방어계획

홍수방어계획

45

¾내수침수지역 처리계획

9기성제 형성 구간 대부분 홍수시 내수배제 어려움 존재 9현지조사와 내수침수 발생 현황 등 조사

9상습 침수구역에 대한 내수배제 펌프장 검토

9제방해체를 통한 내수문제 해결 및 유역저류공간 확보 방안 검토

¾ 홍수조절지 및 신규댐

9댐건설장기계획 반영

9제내지 및 제외지 여유공간 지역은 상류의 홍수를 일시 저류하여 하도내 홍수부담 경감

홍수방어계획 홍수방어계획

46

¾

¾

¾

¾

¾

¾

¾

ƒ 비구조적 홍수 방어 대안

홍수방어계획

홍수방어계획

47

한계 한계 및 및 문제점 문제점

ƒ ^{도시 내수배제}

– 뉴올리언스 도심지역의 70%가 주위 호수수면보다 낮은 저지대로 홍수피해 에 취약한 구조를 지닌 도시

– 홍수피해의 일차적인 원인은 오래된 제방들이 붕괴되어 침수 시작

– 그러나 제방의 일부 만이 무너진 상황에서 카트리나가 지나간 뒤 비가 그치 고 호수의 수위가

내려갔지만 침수된 시가지의 다른 부분 에서는 오히려 그 제방이 물이 다시 빠져나가지 못하게 막는 이른바 사발효과 로 장기간 침수피해 크게 가중

48

한계 한계 및 및 문제점 문제점

– 유역종합계획은 하천 본류의 홍수량을 유역 전반에 분담시키는 것을 주 목적 으로 하기 때문에 내수지역의 홍수량 배제에는 다소 대책이 미흡할 우려가 높음

– 뉴올리언즈의 카트리나 피해에서 본 바와 같이 침수된 지역에서 홍수량을 신 속하게 배제하거나 다른 공간으로 유도하여 저류하지 못할 경우에는 더 큰 침수피해가 발생할 가능성이 큼

– 이에 도시지역에 적합한 지하저류지, 지하댐, 지하수로 터널 등의 내수침수 방지를 위한 대책이 필요

ƒ 지하저류지 및 지하댐

– 지하수가 흐르는 땅속에 인공 물막이 벽을 설치하여 물을 가두어 둔 뒤 필 요시 지상으로 끌어 올리는 소규모 지하 저류지

– 현재 우리나라에서는 치수목적 보다 이수목적으로 활용되고 있음 – 속초 쌍천댐, 상주 이안댐, 영일 남송댐 등 6개 지하댐이 국내에 설치되어

1일 약 16만m³의 저류 및 공급능력을 지니고 있음

ƒ 지하수로 터널

– 일본 도쿄, 오사카, 나고야 등의 대도시 지하에는 80년대 초부터 직경 10-18m, 길이 10Km 안팎의 지하하천 수십개가 건설되고 있음

49

4. 허리케인 4. 허리케인 카트리나의 카트리나의 교훈 교훈

50

허리케인 허리케인 카트리나의 카트리나의 교훈 교훈

ƒ 인간의 무분별한 개발활동으로 인한 자연파괴의 결과

– 홍수터를 개발하여 정주 도시로 확대한 것이 문제의 근본(사발효과) – 하천, 호수, 운하 등 물로 둘러싸인 도시를 제방 하나만으로 의존

ƒ 뉴올리언스는 1717년 미시시피강과 폰차트레인 호수 사이에 제방을 쌓으면서 형성된 도시 : 근본적인 홍수방어 취약성 문제

ƒ 미시시피강쪽 6m이상, 폰차트레인 호수쪽 4.5m 이상의 제방이 약 2,000Km 에 걸쳐 축조됨

ƒ 도시 안으로 흘러드는 홍수량을 펌프로 퍼내는 시스템을 도입하였으며 이는 재 즈와 함께 뉴올리언스의 명물로 꼽힘

– 1930년대 이후 운하와 제방 건설로 습지가 사라져 홍수피해 가중

ƒ 도시에 적합한 치수대책의 부재

– 긴 제방 중 3곳이 붕괴되어 뉴올리언스시는 욕조처럼 물이 차오르게 됨 – 배수펌프장으로는 침수해소 역부족 : 다양하고 근본적인 홍수대책 필요 – 제방위주의 치수대책의 한계와 문제점을 극명하게 보여주는 사례

51

허리케인 허리케인 카트리나의 카트리나의 교훈 교훈

ƒ ^{우리에게 주는 교훈}

– 1970년대 이후 한강, 낙동강 등 대하천 유역의 연안개발

ƒ 홍수방어를 위해 대규모 제방축조

ƒ 대도시와 하천변 중소도시가 하천 홍수시 제방에 대부분 의존

ƒ 제방 붕괴로 인한 대규모 도시침수 가능성 내재

ƒ 산업화로 인하여 국토의 도시화율이 급증하고 인구가 밀집하여 도시의 홍수위험성 급증

–

ƒ 종래 제방축조 등의 하도중심 치수대책에서 벗어나 유역이 갖고 있는 치 수기능을 최대한 살릴 수 있는 대책이 필요

ƒ 홍수유출을 저감할 수 있는 다양한 홍수방어시설물을 유역전반에 설치하 여 연계 이용함으로써 유역의 홍수방어능력 극대화

ƒ 내수배제 등 도시가 안고 있는 홍수피해에 대한 특별한 대책 필요

52

국내 국내 유사 유사 사례 사례

ƒ 파주(문산)지역 침수피해

– 1996년 7월과 1999년 7~8월 대홍수로 인한 침수피해 발생 – 지형적인 특징

ƒ 문산천의 하류지역은 상류로부터 유출된 토사가 장기간 퇴적되어 천정천(天井 川)을 형성

ƒ 문산 시가지 지역은 문산천과 동문천이 합류하는 지점 우안에 위치하며 문산천 과 동문천의 하상보다 낮은 곳에 위치

ƒ 최근 급격한 도시화의 진행으로 하천의 하상 또는 제방보다 낮은 저지대에 토지 이용이 활발한 상황

– 문제점 및 개선방안

ƒ 파주시만이 갖는 지형적인 특징을 고려한 지역특성에 맞는 홍수재해대책이 필요 하여 다른 지역에서 수행하는 홍수재해대책은 파주시에 적절하지 않을 수 있음

ƒ 장기적으로 파주시는 도시기본계획 또는 장기토지이용계획을 수립하여 침수지역 에서 다른 곳으로 경제활동 공간 이전을 유도하는 정책과 함께 단기적으로는 침 수지역의 토지이용규제 등의 다양한 정책이 필요

53

국내 국내 유사 유사 사례 사례

ƒ 김해(한림)지역 침수피해

– 2002년 8월 대홍수로 인한 침수피해 발생 – 지형적인 특징

ƒ 낙동강 제1지류로 낙동강 수위상승시 배수문을 닫아 자연배수 불가

ƒ 유역의 중/하류부의 제내지가 저지대 : 내수배제 불량 농경지 (과거 홍수터 및 하도 습지를 경작을 위해 제방을 건설하여 제내지로 편입)

ƒ 22개의 배수펌프장이 있으나, 화포천 유역내 홍수량을 유역외로 방류하는 배수 펌프장은 (구)한림배수장 1개에 불과 (2002년 당시)

ƒ 2002년 집중호우시에는 하구배수문 폐쇄(EL. 1.32m)에 따라 홍수량이 유역 내에 장기간 저류되어 홍수저류량을 견디지 못한 제방이 붕괴

– 문제점 및 개선방안

ƒ 화포천의 수리/수문학적 조건(홍수량의 자연배제가 어렵고 배수펌프장에만 의존 하여 첨두 홍수량보다 전체 홍수체적의 처리가 중요)과 환경조건(중하류지역에 하도습지가 발달)에 맞는 이 지역만의 치수대책 필요

ƒ 낙동강 수위(외수위) 상승시 홍수방어시설의 운영방법을 검토하여 개선하고 구 하도복원 및 저류지 설치 등 친환경적인 치수대책과 토지이용 규제 및 변화를 유도할 수 있는 정책 필요

54

5. 수해에 5. 수해에 대비하는 대비하는 비구조적 비구조적 대책 대책

55

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

ƒ 첨단 홍수예보 시스템의 개발 필요

– 1990년 후반부터 중랑천, 파주, 문산 등에서 국지성 집중호우로 인한 피해 가 증가하고 있는 추세

– 국지성 폭우 및 돌발홍수(Flash Flood) 빌생 예상지역에 첨단예보시스템 을 개발하여 사전에 대비함으로써 홍수피해 최소화

한강홍수통제소 홍수예경보 시스템 계통도

56

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

ƒ 홍수지도제작의 활성화 1. 홍수지도 정의

9홍수로 인한 재해를 최소화시킬 목적으로 작성된 지도

9기존 홍수의 범위나 어느 특정 크기의 홍수에 의한 피해 예상범위를 나타낸 지도 9종이지도, 수치지도, 시스템지도로 제작

2. 홍수지도제작 현황

91999년 : 홍수범람위험지도 제작방침 결정(수해방지대책 기획단)

92000년 : 수자원연구소를 사업주관기관으로 선정(하천정보 표준화 및 홍수위험지도 Prototype 개발, 홍수지도 제작지침 개발)

92001년 : 홍수지도기본조사 시행(기본정보 및 사업시행 우선대상지 24개지역 선정 92002년 : 홍수지도 시범제작 시행(한강유역 6개구역 : 108㎢ )

92003년 : 홍수지도 시범제작 시행(안성천유역 4개구역 : 91㎢ ) 92004년 : 낙동강권역 1차 홍수지도제작(낙동강유역 3개구역 : 83㎢ ) 92005년 : 낙동강권역 2차 홍수지도제작(형산강유역 3개구역 : 100㎢ )

92006년(현재) : 낙동강 하류부 홍수지도제작 시행 중(낙동강하류 및 주요지류(국가하천)대상)

57

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

3. 홍수지도 제작 사례(포항시)

발간처 및 년월일 범람도 개요

홍수지도 개요

범람해석 개요

홍수시나리오 개요

범람시 고려사항

해석조건 현황사진 범람해석용 MESH 3차원 침수영역

대상지 일람도 지도 범례

범람모형 개요

범람지내 대표 횡단도

대상하천 특성

범람해석 모식도

58

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

4. 홍수지도 활용방안

59

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

ƒ 하천 인근 저지대 지역에 대한 건축법 개정 필요

‰

지하공간에서의 재해 원인

–호우시 외수위 상승으로 자연배제가 불가능한 상습 침수 저지역에 대하여 신축건물과 지하공간 구조물에 대한 건축법 개정이 필요 – 계획홍수위 이하의 구조물 신설시 간이펌프시설 설치 의무화 등

–피난 경로의 한정

– 외부 상황 파악 어려워 상황 판단 지연 – 피난 여유시간 작음

– 설비(배수펌프장 등) 기능 정지 가능성 높음

60

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

‰

지하공간의 침수 대책

–각 단계에서 각각의 침수대책 메뉴 설정 필요 – 각 단계에서 지상으로의 탈출로 확보 필요

ƒ 지상으로 탈출구의 확보

•탈출구를 확보하고 유도하기 위한 대책

3단계

ƒ ^{피난 행동의 원활화}

•지하공간에의 유입을 알리기 위한 대책

•재난 발생시의 정보전달 및 피난행동을 원활히 하기 위한 대책

2단계

ƒ 지하공간의 침수 방지 및 지연

•지하공간 침수의 가능성을 알기 위한 대책

•지하의 침수 방어를 위한 대책

•위기의식을 계몽하기 위한 대책

1단계

단계별 침수 방지 대책 침 수 단 계

해당 지구의 침수

지하공간으로 물 유 입

지하공간의 수몰

61

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

ƒ 도시수방대책의 법제화 : 일본

– 일본은 공사실시기본계획(우리의 하천정비기본계획에 해당)을 하천정비기본 방침과 하천정비기본계획으로 분리하여 계획간 구분을 명확히 함

– 일본의 하천정비기본계획은 이수, 치수, 환경분야를 포함

– 나아가 2003년 6월에는 홍수피해가 두드러지는 지역에 대해 하천법, 수방 법, 하수도법 및 도시계획법을 아우르는 “특정도시하천침수피해대책법”을 제 정 건설성 통달로서 시행되고 있었던 “종합치수대책 특정하천사업”에서 발생 하는 문제점을 해소하는 법정계획을 수립

ƒ 일본의 경우 특정도시하천침수대책법(2003)에 의해 도시지역을 흐르는 하천의 유역에 있어 심각한 침수피해가 발생했거나 그러한 우려가 있는 곳

ƒ 또한, 하도 등의 정비에 의한 침수피해 방지가 도시화에 의해 곤란한 지역에 대 해, 침수피해로부터 국민의 생명과 재산을 보호하기 위하여 해당 하천 및 지역 을 각각 특정도시하천 및 특정도시하천유역으로 지정

ƒ 침수피해대책의 종합적인 추진을 위해 유역수해대책계획의 수립, 하천 관리자에 의한 우수저류침투 시설의 정비 등을 실시하며, 특정도시하천유역에 있어서의 침수피해방지를 위한 대책을 추진하여 공공복지 달성

62

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

ƒ 특정 도시하천 침수대책법의 구성

63

수해에 수해에 대비한 대비한 비구조적 비구조적 대책 대책

국토종합계획 국토종합계획

수자원 장기종합계획 수자원 장기종합계획

유역종합계획

유역종합계획 ^{· 수문조사}_{· 하상변동 조사}

· 유사조사

· 홍수량측정 조사

· 수문조사

· 하상변동 조사

· 유사조사

· 홍수량측정 조사

유역치수계획 유역치수계획

하천 기본계획

하천 기본계획 도시배수 기본계획도시배수 기본계획

· 하천개수사업

· 수계치수사업

· 수해복구사업

· 유역저류사업

· 방수로 계획

· 사방사업

· 하천개수사업

· 수계치수사업

· 수해복구사업

· 유역저류사업

· 방수로 계획

· 사방사업

· 내·배수대책사업

· 도심지 저류계획

· 침투시설

· 내·배수대책사업

· 도심지 저류계획

· 침투시설

이수관리 계획 이수관리 계획

· 댐

· 내륙주(수)운

· 유역간 이수사업

· 지하수 조사

· 유지유량

· 지하댐

· 댐

· 내륙주(수)운

· 유역간 이수사업

· 지하수 조사

· 유지유량

· 지하댐

하천환경관리 계획 하천환경관리 계획

· 하천환경정비사업

· 하천복원사업

· 수변복원사업

· 수변경관개선사업

· 하천역사·문화 복원사업

· 하천 모니터링

· 하천환경정비사업

· 하천복원사업

· 수변복원사업

· 수변경관개선사업

· 하천역사·문화 복원사업

· 하천 모니터링

ƒ ^{법정계획의 재정비}

– 하천기본계획이외의 도시배수, 이수관리, 하천환경관리계획 등은 법정계획에서 배제되어 있으므로 법제화하여 포함할 필요가 있음.

64

6. 시 6. 시 사 사 점 점

65

시사점 시사점

ƒ 도시의 홍수피해 취약성

– 도시토지이용의 집약화

ƒ 저지대의 택지화, 하천변 도로나 주차장의 설치, 지하공간의 활용 등 재해에 노 출될 우려가 높은 지역이 실생활에 유용한 공간으로 활용되고 있어 홍수 등의 자연재해에 대응이 취약

ƒ 서울 동부간선도로, 정릉천 복개도로, 의정부 가능 3동 안골복개도로 등은 하천 의 원활한 물흐름을 저해

– 도시개발사업

ƒ 택지개발사업과 같은 도시개발사업은 녹지공간의 축소, 아스팔트화로 인한 투수 면적의 감소 등을 초래하여 도달시간을 감소시키고 첨두홍수량을 증가시켜 하류 지역 홍수재해를 유발할 가능성이 높음

ƒ 의정부 일대 장암/신곡 택지개발로 인한 중랑천의 수위상승과 범람(장암 택지개 발지구의 성토로 인한 신곡1동 저지대화로 침수됨)

– 도시계획시설

ƒ 도시계획추진시 도로, 교량, 공원, 녹지 등의 도시계획시설이 도시지역의 한정 된 토지자원과 높은 지가로 인해 비교적 낮은 지가를 형성하는 하천변이나 산사 면에 주로 입자하여 재해에 노출됨

ƒ 중랑천과 합류되는 백석천 일대의 200m구간에 5개의 교량이 집중됨

66

시사점 시사점

ƒ 방재측면에서의 현행 제도 및 계획상 문제점

–

ƒ 여러 치수관련계획에서 제시된 홍수방어계획과 도시의 실제적인 설계를 담당하는 도시기본계획(토지이용계획)과 밀접하게 관련되어 있음에도 불 구하고 서로 종합적인 관점에서 통합 운영되지 못함

–

ƒ 도시기본계획상 나타난 방재계획은 풍수해대책, 교통재해대책, 화재재해 대책, 방호대책 등으로 각 부문별 계획의 입안시 원론적인 측면의 형식 적 차원에 그치고 있어 근본적인 방재대책 수립에 한계

ƒ 도시기본계획은 장기적 측면의 계획으로 재해발생예상지역의 지정에 관 한 일반적인 기준만을 제시하고 있어 후속조치가 취해지지 않으면 실제 적인 홍수방어계획이 실현되기가 어려움

ƒ 중앙 또는 지방도시계획심의에 치수관련 전문가가 심의위원으로 위촉되 지 않아 도시계획사업의 수행시 재해에 관한 영향의 정도를 가늠하기 힘 듬

67

시사점 시사점

ƒ 도시수방대책 수립방안

– 상수도, 교통, 통신, 전기 등 기반시설에 대한 침수에 대비한 시설 보강 등 수방대책 수립

– 저지대 상습침수구역에 대한 배수펌프장 신설 또는 보강

– 건물옥상, 운동장, 공원 등 기존 시설과 부지를 활용한 도시내 침투 및 저류공간 확보

– 도로, 주차장에 침투유도시설 설치(집수정, 측구 등)

– 대규모 택지개발사업시 지하공간을 활용한 우수저류시설 설치를 의 무화

– 하수, 우수관거, 우수로 등의 점검 및 정비(퇴적물 제거, 파손부 정 비)

– 수해 발생예상지역에 대한 피해를 최소화 하기 위해서 토지이용규제 에 따른 보상방안과 내홍수건축기준을 구체적으로 제시

– 도시지역에 적합한 지하저류지, 지하댐, 지하수로 터널 등의 내수침 수 방지를 위한 다양한 대책이 필요

68

시사점 시사점

ƒ ^개선방안

– 도시의 홍수방어문제는 도시계획 중 교통계획과 녹지계획 등과 연계 시켜야 지만 해결할 수 있음

– 따라서, 도시의 홍수예방은 도시계획과 연계하여 도시계획에 방재의 개념이 도입된 방재도시계획을 추진해야 함

– 홍수방어를 위한 도시계획 필요

– 재해관련볍 중 도시계획 관련내용의 통합적 운용

– 유역종합치수계획, 하천정비기본계획 수립시 도시를 고려한 종합적계획 필요 – 도시계획시설로서 도시방재시설에 대한 입지 및 시설기준을 규정

– 지역특성에 맞는 재해발생지역을 행정적으로 사전지정(홍수지도 등) – 상습침수지구에 대한 재개발기본계획 필요

69

감 감 사 사 합 합 니 니 다 다 . .

일본의 특정도시하천침수대책법의 개요와 시사점

(주 )방 재 안 전 기 술 원

대 표 이 사 최 성 열

1. 서론

20세기의 인류문명의 발달과 지구적 기후변동은 과거에는 생각하지도 못했던 여러 가지 문제를 우리에게 던지고 있는 실정이다. 도시홍수문제 또한 그러한 문제 중 하나가 아닐까 싶다.

도시화로 인해 저지대에의 인구 및 자산 증가, 피복율의 증가로 인한 홍수사상의 변화 등 은 과거의 관거 정비만으로 담당하기에는 역부족이 되었으며, 다양한 조직과 전문인력이 지 혜를 모아야만 해결 가능하리라고 판단된다.

이러한 사항을 감안할 때, 일본에서 2003년도에 제정․공포된 “특정도시하천침수대책법”을 살펴보는 것은, 도시홍수문제의 해결에 있어서 시사하는 바가 매우 크다고 생각된다.

2. 일본의 특정도시하천침수대책법

2.1 특정도시하천침수대책법 제정의 배경

일본에 있어서의 도시화가 진행된 유역에 대한 도시호우에 따른 침수예방을 위한 방책으 로 최근에 제시된 특정도시하천침수대책법(2003년 법률 제77호)에 대해서 요약한다.

이 법률은 도시부를 흐르는 하천 유역에 있어서 현저한 침수피해가 발생하거나 혹은 그러 한 우려가 있고 또한 하도 등의 정비에 의한 침수피해방지가 시가화의 진전에 의해 곤란한 지역에 대해서 특정도시하천 및 특정도시하천유역을 지정하여、침수피해대책에 관한 종합적 인 추진을 위해 유역수해대책계획의 책정、하천관리자에 의한 우수저류침투시설의 정비, 그 외의 조치를 정하게 함으로서 특정도시하천유역에 있어서의 침수피해방지를 위한 대책의 추 진을 도모하도록 하는 것이다.

이와 같은 사항을 기본으로 일본에 있어서 시행되고 있는 특정도시하천침수대책법의 전모 를 요약하면 다음과 같다.

최근 도시지역의 하천유역에 있어서 침수피해가 빈발

• 도시지역에서는 2000년의 토우카이(동해) 수해 등 침수피해가 빈발하고 있다.

• 열섬현상 등에 의해 집중호우가 빈발하고 있으며, 침수피해의 위험성이 증대되고 있다.

• 일부에서는 택지개발 등에 의해 설치되었던 조정지가 매립되는 등의 문제도 발생하고 있다.

ꀻ

• 현저한 침수피해가 발생하거나 그와 같은 위험이 있음에도 불구하고 하도 또는 홍수조 절댐의 정비에 의한 침수피해방지가 도시화의 진전에 의해 곤란하게 되었다.

ꀻ

도시하천유역에 있어서의 새로운 방법에 의한 침수대책이 필요

• 하천관리자, 하수도관리자 및 지방공공단체가 하나가 된 침수피해대책이 유효함.

그림 1. 특정도시하천침수대책법의 구성

2.2 특정도시하천침수대책법 제정의 개요

본 법률은 도시지역을 흐르는 하천의 유역에 있어 심각한 침수피해가 발생하거나 또는 그 러한 우려가 있고 한편으로는 하도 등의 정비에 의한 침수피해 방지가 시가화의 진전에 의 해 곤란한 지역에 대해, 침수피해로부터 국민의 생명, 신체 또는 재산을 보호하기 위하여 해당 하천 및 지역을 각각 특정도시하천 및 특정도시하천유역으로서 지정하여 침수피해대책 의 종합적인 추진을 위한 유역수해대책계획의 책정, 하천관리자에 의한 우수저류침투시설의 정비, 그 외의 조치를 정하는 것으로서, 특정도시하천유역에 있어서의 침수피해 방지를 위 한 대책의 추진을 꾀하여 공공복지의 확보를 위하는 것을 목적으로 한다.

본 법률에서 규정하는 구체적인 시책을 기술하면 다음과 같다.

1) 특정도시하천 및 특정도시하천유역의 지정(제3조)

【특정도시하천의 지정요건】

• 현저한 침수 피해가 발생하거나 또는 그러한 우려가 있는 곳

• 하도 또는 홍수조절댐의 정비에 의한 침수피해 방지가 시가화의 진전에 의해 곤란한 곳