도시화에 따른 하천유역분지 내의 지형환경 변화연구

Abstract

본 연구는 한강 하류의 홍제천 유역분지와 중랑천 유역분지를 대상으로 하여, 도시화가 진행되기 이전의 유역분지의 지형 및 하천지형 특성과 도시화 이후의 특성 변화를 지리정보시스템 기법을 적용하여 분석하였다. 또한 지형변화의 공간적 변화 단계를 도시화에 따른 지표 하천의 분포상의 변화가 도시하천의 유역분지 내의 수문환경적 특성을 미칠 수 있는 특성변화 예측을 시도하였다. 본 연구에서는 연구지역의 도시화 이전에 대해서는 1957년도 지형도를 사용하였고, 도시화 이후에 대해서는 1992년 지형도를 기본 데이터로 사용하였다. 토지이용상의 시가지역 변화 파악을 위해서는 도시화 이전에 대해서는 지형도 상에서 시가지역의 범위를 찾아내었고, 도시화 이후에 대해서는 도시화가 최대로 진행된 시점인 1994년도 LANDSATTM 자료를 사용하였다. 도시화에 따른 유역분지의 지형화 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 사면의 특성은 도시화에 큰 영향을 받지 않았으며, 경사가 5도 미만인 지역의 확대와 경사 5도에서 15도 미만지역의 축소가 일어났다. 이는 도시화에 따른 공간 개조가 하천의 양안에서부터 주변의 낮은 구릉지대로 점차 확대되어 가면서 지형 평탄화를 일으킨 것으로 여겨진다. 둘째. 홍제천 유역분지의 시화는 분지 내의 전지역에 대해 고르게 영향을 끼친 반면, 유역분지는 도시화의 시작과 함께 개발제한구역 정책이 시작되어 개발가능 지역과 불가능한 지역 간의 경계가 지어지면서 도시화가 이루어졌다. 또한 중랑천 유역분지는 도시화가 유역분지 내에서 단계적으로 수행되면서 지형변화 정도에 차이가 나타났다. 중랑천 유역분지의 도시화 과정은 하천 하류의 동부지역에서부터 개발이 시작되어 점차 서쪽으로 확대되어 갔으며, 의정부시와 서울의 경계부는 개발제한 구역에 묶여있어 가장 변화가 적었다. 셋째. 하천 분포상의 변화로 홍제천 유역분지는 거의 모든 1. 2차수 하천이 사라지고 도시화 이전의 3, 4차수 하천만이 유로가 직선화되어 남아있다. 중랑천 유역분지는 서울지역에 포함되는 부분의 하천들은 4, 5 차수 하천만이 남아있으나, 의정부시 위로 올라가면 거의 모든 차수의 하천들이 남아있다. 넷째, 각 유역분지에서 사라진 하천들은 복개되어 하수로로 사용되어 자연하천의 우수 배수 기능이 도시하천의 우수 및 오염물질의 배수기능으로 특성이 변화되었다. 하천유역 분지내에서 도시화에 가장 영향을 많이 받는 분지 구성요소는 하천이며, 자연하천이 도시하천으로의 변화는 많은 지류하천 들의 복개되어 그 특성을 변화시켰다. 하천 복개는 지표상에서는 도로나 광장 등으로 사용되어 불투수층을 형성하고, 지하는 도시 오수배수 기능을 하고 있다. 하천의 복개는 지상에서는 단일 하천의 집수 면적을 증가시키게 되고, 복개된 곳의 지상은 대부분이 도로로 호우시에는 제2의 하도기능을 발휘할 수 있어 집중호우가 발생했을 때 범람가능성이 높아졌다고 볼 수 있다. 하구에서는 오수 배출에 의한 퇴적속도가 증가될 것으로 예측되었다. 따라서 자연하도의 개조는 도시하천 이라는 새로운 지형을 만들게 되므로 그 특성에 맞는 환경관리방안이 모색되어져야 할 것이다.;This study is an attempt to compare and analyze the changes in geomorphic characteristics with urbanization in two river basins using the GIS technique. The study area, Hong Je River and Jung Rang River, is located on the lower part of Han River. Among many environmental factors which compose the river basin, topographic slope, aspect, lithology, stream network are, GIS was constructed as a database the 1957 and the 1992 topographic map. To identify of urban area for the time data was collected from the 1994 LANDSAT TM images and the 1957 topographic map. The main results are as follows; First of all, the characteristics of topographic slope and aspect have been influenced somewhat by urbanization. The area that topographic slope degree is less than 5 expansion but between 5 and 15 degree area is reduced. It is recognized to that urbanization extented from the lower area to the neighboring deep area. Secondly. urbanization impacted to all of the area of Hong Je River basin but brought out the area differention in Jung Rang River basin. Because the time of early urbanization in Jung Rang River Basin corresponds to the creation of the law to constrain urban expantion in cities. Thirdly, the change of stream network is different in the two basins. Hong Je stream network was oversimplified and straighted. Jung Rang River channel was changed in the lower part of river basin. But the river density and the total stream length decreased in both of the basins. Fourthly, the river channels on the surface, disappeared and that part was covered with aspalt or impermiable materials and the bottom was used as a sewer. It is increased impermiable area and also the drainage areas in the surface. Urbanization speeds up the water flow by delivering water from streets quickly to the channel system. Thus urbanization causes a decrease in lag time between maximum rainfall and maximum discharge of the stream in the study area.