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영국의 유역홍수관리계획(CFMPs) 소개
1. 서 론
치수 계획은 수해로 발생할 수 있는 인명과 재 산 피해를 사전에 예방하고 보호하기 위한 목적으
로 시행되는 계획 및 사업이라 할 수 있다. 우리 나라의 치수 계획의 역사를 살펴보면 삼국시대에 농경을 위한 방수제, 보 등을 축조하여 농사를 지 은 유적 등이 남아 있으며 농업 생산이 국가경제 에 대한 영향이 절대적이었던 조선시대에 들어서 는 건국초기부터 국가의 중요사업으로 활발히 치 수 사업을 추진했었다. 현대에 들어서도 치수 계 획은 진행되었으며, 수자원장기종합계획, 유역종 합치수계획 및 하천정비 기본계획 등이 수립 되고 있다.
이렇듯, 그동안 많은 치수 사업이 이루어져 왔 음에도 불구하고 최근 들어 증가하는 홍수 피해 저감을 위해서는 보다 개선된 치수 계획 방안의 필요성이 대두되고 있다. 특히, 치수계획 중에서 도 치수단위구역의 설정은 기본요소로서 중요한 절차임을 부인할 수 없다. 치수단위구역이란‘동일 한 치수목적을 가지고 동일한 홍수방어대책을 수 립할 수 있는 단위구역’으로 정의하고 있듯이, 최 적화된 치수 계획을 위해서는 합리적인 치수단위 구역 설정이 선행되어야 한다. 하지만, 현재 우리 나라 국토해양부(2008)에서 제시하고 있는 치수 단위구역의 설정 방안에 대한 일부 과정은 기술자 의 몫으로 미루고 있기 때문에 주관적인 판단에 의해 그 과정이 조금씩 변동되어 제시되는 경우 가 많다. 또한, 설정된 치수단위구역이 법적인 효 력을 갖는 정책들과 연계되어 활용되어야 하지만, 홍 승 진 ●●●
한국건설기술연구원 신진연구원
김 경 탁 ●●●
한국건설기술연구원 연구위원
주 홍 준 ●●●
인하대학교 토목공학과 박사과정
정 재 원 ●●●
인하대학교 토목공학과 박사과정
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각종 계획에서의 활용 방안 및 유지 관리 체계가 미비한 것도 사실이다.
본 기사에서는 치수 계획 및 홍수 관리 분야에 서 모범적인 국가 중 하나인 영국의 유역홍수관리 계획(Catchment Flood Management Plans, 이 하 CFMPs)에 대해 소개하고자 한다.
2. 유럽 위원회의 물 관리 기본 지침 (WFD)을 통한 하천유역 체계 도입
유럽 위원회(European Commission, EC)에 서는 유럽 통합 하천 유역 관리의 필요성을 인지
한 바, 2000년 10월에 물 관리 기본 지침(Water Framework Directive, 이하 WFD)을 공표하였 다. WFD는 수자원과 관련된 국가의 정책, 법적 구조, 논리와 원칙, 환경, 지속가능 목표 등 물과 관련된 제반 정치, 경제, 사회, 환경, 기술적 요소 를 통합하고자 한다. WFD에서는 매 중간 단계마 다 각 회원국에서 의무적으로 달성코자 하는 목표 를 설정하여 설정된 환경목표에 따라 목표달성 후 종료하는 것으로 계획되어 있으며, 그에 대한 계 획은 2027년까지 수립되어 있다. 그림 1에 나타난 바와 같이 2007년에 1차 이행 보고서를 시작으로 현재는 4차 이행보고서(2015. 3)까지 수립되어 있 는 실정이다.
1) Euro Regional Map : 1:125,000 축척 지형 정보가 포함된 범 유럽 데이터로, EU 27개 회원국(크로아티아 제외), EFTA 4개국(리히텐슈타인, 노르웨이, 아이슬란드, 스위스), 몰도바공화국, 세르비아, 코소보, 구 유고슬라비아 공화국, 마케도니아와 조지아가 포함 되어 있음
그림 1. WFD 이행보고서의 수립 연혁
3차 이행보고서 부터는 하천 유역 분류(River Basin District, 이하 RBD) 지도가 그림 2와 같 이 제공되었으며, RBD는 영국이 CFMPs 및 여 러 국가 계획을 수립하는데에 적극 활용하고 있 다(European Commission, 2008). RBD는 육 지 및 해역으로 인접한 해역 및 연안 해역을 포함 하는 한 개 또는 여러 개의 하천유역으로 구성되
며, WFD에서는 RBD는 하천 유역 관리를 위한 주 요 단위로써 정의하고 있다. RBD는 유럽연합 회 원국에 의해 경계가 이루어지며 대부분의 RBD의 지리적 영역은 국가 내에 완전히 포함되어 있다.
이와 같은 RBD는 National RBDs이며 ‘다뉴브’와 같이 여러 국가에 걸쳐 있는 것을 International RBDs로 명명하고 있다. 대부분의 국가 경계는1)
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ERM(Euro Regional Map) 국가 경계를 바탕으로 하고 있으며, 회원국 및 기타 국가에서 제출한 자 료를 하나로 통합하여 품질관리를 거친 후, 빈곳 이나 겹쳐진 곳이 없도록 조정하여 국가별로 배포 하고 있다.
WFD의 RBD에서 제시한 영국의 하천 유역 분
류체계는 표 1에 나타난 바와 같이 하천 유역 11 개, 각 유역의 소유역은 100개로 이루어져 있다 (그림 3). 영국은 WFD에서 설정한 유역 분류체계 를 기반으로 하여 소유역(sub-catchment)와 하 위 유역(sub-area)를 결정하여 홍수위험 관리를 실시하고 있다.
그림 2. RBD 하위단위 및 ERM 경계
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CFMPs의 경계 범위는 영국 전역을 포함하고 있으며, WFD에서 제시한 RBD를 대상으로 한다.
RBD는 일반적으로 도시 경계 및 WFD의 관리를 받지 않은 하천 유역에 따라 다시 하위 유역(sub- area)으로 분할한다. 하위 유역의 크기가 작은 경 우에는 비슷한 물리적 특성을 가진 유역과 병합하 고, 하위 유역 크기가 큰 경우 도시 및 주변의 영
향을 고려한 후 분할하여 최종적인 단위구역을 설 정한다.
단위구역은 영국 환경청에서 이용 가능한 관측 자료(홍수 범위, 홍수심, 침수 자산 등)을 바탕으 로 중첩 분석(Mapping)이 이루어진다. 영국의 유 역 홍수관리는 사람과 개발, 역사, 자연적인 환경 의 위험을 관리하는 최적의 방법을 찾고 실행하는 표 1. WFD에서 제시한 영국의 11개 하천 유역 분류
River Basin District
No. of
Catchment Catchment Name
Anglian 11
Broadland Rivers, Cam and Ely Ouse(including South Level), Combined Essex, East Suffolk, Nene, North Norfolk, North West Norfolk, Old Bedford including the Middle Level, Upper and Bedford Ouse, Welland, Witham Dee 3 Middle Dee, Tidal Dee, Upper Dee
Humber 15
Aire and Calder, Derbyshire Derwent, Derwent(Humber), Don and Rother, Dove, Esk and Coast, Hull and East Riding, Idle & Torne, Louth Grimsby and Ancholme, Lower Trent & Erewash, Soar, Staffordshire Trent Valley, Swale, Ure, Nidd & Upper Ouse, Tame Anker and Mease, Wharfe and Lower Ouse
North West 12 Alt/Crossens, Derwent(NW), Douglas, Irwell, Kent/Leven, Lune, Mersey Estuary, Ribble, South West Lakes, Upper Mersey, Weaver/Gowy, Wyre Northumbria 4 Northumberland Rivers, Tees, Tyne, Wear
Severn 10
Bristol Avon & North Somerset Streams, Severn Uplands, Severn Vale, Shropshire, Middle Severn, South East Valleys, Teme, Usk, Warwickshire Avon, Worcestershire, Middle Severn, Wye
Solway Tweed 4 Eden and Esk, Till, Tweed, Waver_Wampool
South East 9 Adur&Ouse, Arun & Western Streams, Cuckmere & Pevensey Levels, East Hampshire, Isle of Wight, New Forest, Rother, Stour, Test & Itchen
South West 9
Dorset, East Devon, Hampshire Avon, North Cornwall, Seaton, Looe and Fowey, North Devon, South & West Somerset, South Devon, Tamar, West Cornwall and the Fal
Thames 18
Cherwell, Colne, Cotswolds, Darent, Kennet and Pang, Loddon, London, Maidenhead to Sunbury, Medway, Mole, North Kent, Roding, Beam &
Ingrebourne, South Essex, Thame and South Chilterns, Thames (tidal), Upper Lee, Vale of White Horse, Wey
Western Wales 5 Conwy and Clwyd, Loughor to Taf, North West Wales, Ogmore to Tawe, South West, Wales
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것을 포함하는데, CFMPs 의 방침에 따라 홍수 위 험이 증가/감소 혹은 유지되어야 하는지를 결정 하고 위험 관리를 위해 필요한 조치를 결정짓지는 않고 있다. 즉, 유역 내에 특정 지역이 치수구역에 포함되지 않을 수도 있는 단점도 존재한다.
구역 설정을 통해 생성된 유역의 홍수범위, 홍 수심, 침수자산 정보 등을 중첩 분석 후에는 각 각의 하위 유역 대하여 특성에 맞는 Policy1 - Policy6 까지의 6가지 방침을 표 2와 같이 적용하 고 있다.
3. CFMPs의 단위구역 구분 및 특징
영국 환경청(Environment Agency)은 환경 식품농촌부(Department for Environment, Food and Rural Affairs, Defra)의 지원을 받아 CFMPs를 수립하고 있다. CFMPs는 영국 환경청 이 지속 가능한 홍수 위험 관리를 위한 정책을 확 인하고 동의하기 위해 하천 유역 내 주요 의사 결 정자와 협력할 수 있는 전략적 계획 도구이다. 또 한, 국민을 보호하고 자연적인 환경의 위험을 관 그림 3. WFD의 영국 하천 관리 유역(Catchment)
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리하는 최적의 방법을 찾고 실행하는 것을 포함 하고 있으며 영국은 그림 4에 보여 지는 바와 같 이 CFMPs에서 제시한 간결하면서도 체계화된 절
차에 의해 유역별 치수관리 계획을 실현하고 있다 (Environment Agency, 2004).
표 2. CFMPs의 홍수위험 관리 방침
Policy Content
Policy 1
•홍수 위험이 거의(전혀) 없지만 지속적인 모니터링이 필요한 지역 - 홍수 위험이 거의 없는 지역에 적용됨
- 가능한 한도내에서 자연적인 홍수 발생을 진행하도록 함
Policy 2
•기존의 홍수 관리 조치를 감축할 수 있는 홍수 위험이 낮은 지역 - 전반적으로 인구와 자산의 위험이 낮은 지역에 적용됨
- 더 위험도가 높고 많은 사람이 있는 곳의 위험을 줄이기 위해 지원을 해야 한다면, 현재수준의 홍수위험관리를 유지하지 않아도 됨
- 현행 홍수 위험 관리를 검토해서 위험 수준에 맞게 조치하도록 함
Policy 3
•효과적인 홍수위험관리가 지속되면서 홍수 위험 낮은 지역
- 홍수위험관리가 현재 적절하게 관리되고 있어 앞으로 홍수 위험이 크게 증가하지 않는 경우에 적용됨
- 하지만 향후 발생할 수 있는 홍수 위험에 대응하기 위해 현재 관리방안의 유지 및 개선방안을 제시함
- 장기적인 최적의 홍수 위험을 관리를 위해 현재 홍수 방재 관리조치와 다른 홍수관리 조치를 검토함
Policy 4
• 현재 홍수 위험관리가 효과적으로 이루어지고 있는 홍수 위험이 낮음, 보통, 높음에 속하는 지역이며, 기후변화에 대응하기 위해 추가적인 조치가 필요한 지역
- 현재 적절한 홍수관리가 이루어지고 있지만 향후 홍수위험이 상당히 증가할 것으로 예상되는 지역에 적용됨
- 위험 감축을 위한 추가 조치를 취하기 위해서는 사회·환경적으로 지속가능하고, 기술적으로 실행가능하며, 경제적으로 적당한 대안의 여부를 파악할 평가가 필요함
Policy 5
• 일반적으로 홍수 위험 저감 방안이 시행될 수 있는 홍수 위험이 보통 이상인 지역
- 고위험 구역에 많은 인구가 있거나 환경 변화가 위험을 증가시키는 등 홍수 위험을 줄이기 위한 추가 조치가 반드시 필요한 지역에 적용됨
- 위험 감축을 위한 추가 조치를 취하기 위해서는 사회·환경적으로 지속가능하고/기술적으로 실행가능하며/경제적으로 적당한 대안의 여부를 파악할 새로운 평가가 필요함
Policy 6
• 전반적인 홍수 위험이 감소되거나 환경적 이점을 제공하는 장소에 물을 저장하거나 유출을 관리하기 위해 다른 조치가 필요한 홍수위험이 낮거나, 보통인 지역
- 저류지(혹은 댐유역 등)를 관리함으로써 유역 내에 홍수 위험이 국지적으로 혹은 더 넓게 감소되는 곳에 적용됨
- 이 방침은 지역 내에 상세한 평가 및 협의를 거친 후 특정 장소에만 적용됨
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CFMPs 수립을 위한 조사 항목으로는
- 유역의 물리적 특성과 하천시스템 및 배수구역 에서 평상시와 홍수시의 흐름
- 토지이용 및 토지관리계획
- 홍수 방어 시스템의 위치, 상황, 기준
- 현재 유역내에 시행되고 있는 홍수 위험 관리 계획 및 시행 이유
- 홍수 위험 : 위험한 위치, 규모, 발생이유, 위험 요인
(예:고빈도 저영향 또는 저빈도 고영향) - 이해당사자 의견
등 을 적 절 하 게 참 고 하 여 수 립 하 고 있 다 (Environment Agency, 2004). 또한, CFMPs 수 립을 위해서는 향후 100년 동안의 유역이 어떻게 변화할지에 대한 시나리오를 토지이용, 국토개발, 토지관리계획 등을 참고하여 결정하며, 홍수위험 에 대한 기후변화의 잠재적 영향도 고려하고 있 다. 즉, 홍수위험 관리 시행을 통해서 국가적으로 더 많은 이익을 얻기 위해 유역별로 개발계획을 시행하고 있다. CFMPs는 약 6년의 주기로 지속적 으로 수립되는 계획이며 계획 수립시 기후변화의 영향도 고려하기 때문에 향후 50~100년을 고려한 방침을 제시하고 있다. CFMPs는 2009년 이후로 현재까지 10개 하천 유역 구역에 대해 수립되어 있으며 자세한 사항은 영국 정부 사이트(http://
www.gov.uk)에서 제공하고 있다.
CFMPs는 그림 5에 보여 지는 수립 절차의 흐 름을 가지고 있으며, 가장 기본적으로 계획의 대 상 범위를 정의하는 것으로부터 계획을 시작하
고 있다. CFMPs 의 경계범위는 수많은 Sub- catchment 들이 연결된 크고 복잡한 유역 시스 템이 될 수도 있고, 간단한 프로세스를 갖는 작 은 개별 유역일 수 도 있다. CFMPs의 경계 범 위(유역분할)는 가능한 물 관리 기본지침(Water Framework Directive, 이하 WFD)에서 구분 한 하천 유역 전체를 대상으로 나누고 있다. 유 역의 크기가 작은 경우 비슷한 특성끼리 그룹화 하고, 유역의 크기가 매우 큰 경우 분할하되 유 역 전체 및 주변의 영향을 고려하도록 되어 있으 며, CFMPs는 England와 Wales의 해안까지 확장 된 영역을 포함하고 있다. 이러한 영역의 정의가 마무리 되면 영국의 환경청에서 이용 가능한 관 측 자료를 요약하여 맵핑하여 제시하고 있다. 이 러한 단계가 마무리 되면 유역의 다양한 홍수 위 험 특성을 이해하기 위해 하천 유역을 하위 유역 (sub-area)의 개념으로 분할하게 되는데, 하위 유 역(sub-area)는 일반적으로 하천유역 또는 도시 지역 경계를 따라 나누게 된다. 즉, 물리적 특성이 비슷하고 홍수 발생 원인과 위험수준이 동일한 지 역끼리 그룹화 하는 작업을 진행하게 된다.
CFMPs는 소유역(sub-catchments)과 하위 유역(sub-areas)의 조합으로부터 구축된 강우- 유출 요소들로 전체 유역 모델을 이용하여 수립 하며, 유역 모델 절점(node)의 상류 유역을 소 유역(sub-catchment)이라고 하고 절점사이의 영역을 하위 유역(sub-area)이라고 정의한다 (Ramsbottom and Packman, 2004). 유역 내에 서 소유역 및 하위 유역의 유량 예측이 요구되는 그림 4. CFMPs의 절차
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주요 지점(key site)을 결정해야한다. 주요 지점은 구조적으로 유역 형태를 정의하고 상대적으로는 유사한 지형, 기후, 토지이용을 갖는 하위 유역들 을 산출하기 위해서 선택된다. 여기서 주요 지점 의 위치 선정은 가장 중요한 부분을 차지하게 되
며, 선택된 절점의 위치는 유역 모델의 흐름 보정 을 단순화 하게 된다. 일반적으로 각각의 유역 유 출이 전체 유출량의 10%를 넘지 않도록 10-20개 정도의 주요 지점이 필요하다고 언급하고 있다.
그림 5. CFMPs 수립 절차 흐름도(Evans, 2002)
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4. 홍수 관련 계획간 연계 및 하위계획 수립
CFMPs는 유역 홍수에 대한 자세한 관리 방안 보다는 유역 전반적인 방침을 제공하고 있다. 그 리하여 영국에서는 홍수 위험관리를 보다 효과적 으로 하기 위해 CFMPs, Strategy Plan, Projects 단계로 이어지는 구체적인 계획을 수립하고 있다.
각 단계에서는 표 3에 나타난 바와 같이 홍수 위험
프로세스, 환경적인 고려사항, 계획 문제 및 현재 와 미래의 토지 이용 등을 참고하여 적절한 수준 의 세부사항을 제시하고 있다. CFMPs는 잉글랜 드와 웨일즈 전체 지리적 범위를 제공하고 있으며, Strategy Plan은 CFMPs에서 지정한 특정 지역 만을 대상으로, Projects는 Strategy Plans 의 특 정 홍수 위험 관리 조치를 실시하는데 필요한 단 계이다.
표 3. CFMPs를 비롯한 하위계획의 주요 내용
단계 CFMPs Strategy Plan Projects
주요목적
• 유역의 지속가능한 홍수 위험 관리를 위한 정책을 식별하는 상위계획 개발
• 전략을 준비하기 위해, 필요시 유역내의 특정 지역의 CFMP 정책을 전달하기 위한 바람직한 관리조치 식별
• 유역내의 특정 위치를 위한 바람직한 홍수위험관리 조치를 전달
범위
• 유역 프로세스, 현재와 미래의 홍수위험 평가 및 환경적 제약과 목적의 이해
• 홍수 프로세스, 관리 조치 대안 평가 및 바람직한 대안 선택에 대한 상세한 이해
• 특정 조치의 평가 및 바람직한 접근법의 선택, 설계, 실행
산출물
• 보완적인 홍수 위험 관리 정책 세트
• 바람직한 홍수 위험 관리 조치(조치 유형 및 위치, 보호 기준, 하천용량 등)
• 프로젝트 실행(홍수 경보 서비스 실행, 유지관리 체제 강화, 홍수 방어 자산 인프라 개선, 새로운 홍수 방어 자본 작업 등)
결과
• 장기 유역 홍수 위험 관리가 개선됨
• 홍수 위험 관리 정책은 통합되고 지속가능하며 유역 전체의 상황에 적절함
• 유역내의 모든 활동은 정책 목표 전달에 의해 인도됨
• 유역 전체의 상황에 적합하고 지역의 홍수 위험 관리와 CFMP 정책에 최적의 접근 방식을 제공하는 조치에 따라 장기 홍수 위험 관리가 개선됨
• 유역 전체의 상황에 적절하고 지속가능한 방법으로 프로젝트의 영향하에 있는 사람이나 자산(자연 및 인적)에 대한 홍수의 위험을 경감함
그리고, CFMPs는 개발 계획(Development Planning), 수자원 관리(Water Resource Management), 홍수 관리(Flood Management), 다중 분야 계획(Multi-Sector Planning), 자연 환경(Natural Environment) 등의 여러 관련 법 정/비법정 계획과 상호 연계되어 있다(그림 6). 여 러 유사 분야와의 상호 연계는 영국이 홍수 위험 관리 측면에서 선진화를 이루었으며, CFMPs는
그 중심에 있는 컨트롤 타워의 역할을 한다고 볼 수 있다.
5. 맺음말
현재 유역종합치수계획에서 제시하고 있는 치수 단위구역은 대구역, 중구역, 단위소구역 등의 순
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서대로 유역을 구분하고 있으며, 이러한 내용을 기반으로 치수단위구역을 각 계획별로 설정하고 있다. 또한, 유역종합치수계획에서 치수단위구역 의 치수안전도를 비교 평가하기 위해 사용되는 홍 수피해잠재능(Potential Flood Damage, PFD)은 산정식 내의 가중계수가 기술자의 주관적인 판단 에 의해 결정된다.
한편, 영국의 CFMPs에서는 하천유역 분류체계 에서 홍수위험관리 개념을 바탕으로 병합 및 분할 을 통해 단위구역을 설정하고 있다. 또한, CFMPs 는 환경청에서 제공하는 자료를 단위구역에 바 로 Mapping하여 분석하기 때문에 결과적인 측 면에서도 신뢰도의 차이를 보인다. 마지막으로, CFMPs는 단위구역 특성에 맞는 6가지 구체적인 방침을 제시하여, 그에 맞는 적절한 조치와 유지 관리를 계획하고 있으며, 관련 및 하위 계획과의 상호 연계를 통한 피드백적인 통합 체계를 이루고
있다.
우리나라는 수자원장기종합계획을 시발점으로 유역종합치수계획을 거쳐 하천정비종합계획까지 내려오는 단계별로의 계획 수립의 연계성이 부족 하며, 이는 개선되어야 될 사항이다. 우리나라는 그 동안 치수 계획 및 사업에 많은 노력을 기울여 왔다. 그러나 과연 우리나라 치수 계획 정책이 변 화하는 치수 패러다임에 맞추어서 시행되고 있는 지 고찰해 볼 필요가 있다. 영국의 CFMPs의 사례 는 우리나라의 제도 및 실정을 고려하여 충분한 검 토와 연구가 필요한 좋은 선진 사례로 판단된다.
감사의 글
본 연구는 국토교통부 물관리연구사업의 연구비 지원(16AWMP-B121100-01)에 의해 수행되었습 니다. 이에 감사드립니다.
그림 6. 법정/비법정 계획과 CFMPs의 관계도(Environment Agency, 2004)
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참고문헌
1. 국토해양부 (2008), “유역종합치수계획 및 하천기본계획 수립지침”
2. 안재현, 강두선, 윤용남 (2007), “치수단위구역 설정 및 홍수피해잠재능 산정의 개선 방안 연구”, 물과 미래, Vol.40, No.11.
3. Environment Agency, 2004, Catchment Flood Management Plans: Guidelines Volume I
4. Evans, E. P., Ramsbottom, D. M., Wicks, J. M., Packman, J. C., & Penning- Rowsell, E. C. (2002, May). Catchment flood management plans and the modelling and decision support framework. In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Civil Engineering (Vol. 150, No. 5, pp. 43-48). Thomas Telford Ltd.
5. European Commision (2008), “Water Notes on the Implementation of the Water Framework Directive”
6. Ramsbottom, D., & Packman, J. (2004). Catchment flood management planning: catchment modelling for assessing flood risk and mitigation measures. In Hydrology: science and practice for the 21st century, Proceedings of the British Hydrological Society Conference (pp. 466-473).
