Abstract
This study aims at the development of a technique for the optimal water allocation by applying Dynamic Programming Model for the effective usage and rational allocation of water resources, in case of which limited water resources in river basin should be used in several stages. In analytical procedure the possible allocable area was firstly zoned into the four areas: Pohang area ($C_1$), Yeungcheon area ($C_2$), Gyeungsan area ($C_3$), Daegu area ($C_4$), which are located between the Yeongcheon dam and the confluence of the lower Kumho river and the main course of the Nakdong river. Secondly, a return function was determined on the basis of the correlation between the GRP in each area and the amount of water used to it. A DP Model, finally, was applied to the allocation of the water resources according to both their usage and the areas. As a result, the fact has been found that when allocating by the area, $C_1$ could be possibly supplied only with the water resources avaiable from the Yeungchon dam, and the maximum units supplied to $C_1$ should be 240 units ($1unit=10^3㎥$ per day), beyond which we ought to develop an alternative water resources. Also, the return from the allocation by the usage exceeded the one from it by the area. At the same time it was more profitable to limit the water supply to $C_1$ into 217 units. In the allocation by the area 240 units and 80 units, if only the water resources available from the Yeungcheon dam used, and 360 units and 80 units if the Doil dam used additionally, could be supplied to $C_1$ and the lower region respectively. In the allocation by the usage 103 units for industrial water with 33 units for both domestic and commercial water and 183 units, if only the water resources available from the Yeungcheon dam used, and 103 units with 33 units and 304 units, if the Doil dam taken into consideration additionally, could be supplied to $C_1$ and the lower region respectively. Therefore, much more water could be allocated to the region of lower Kumho river if the method of water allocation by the usage.
본 연구는 하천유역에 있어서 한정된 일정의 수자원이 몇 단계로 사용될 경우, 효과적인 물사용 및 합리적인 물배분방법에 동적계획(Dynamic Programming) 모델을 적용하여 최적 물배분량을 결정하고자 하는데 그 목적이 있다. 분석에 있어서는 물배분 가능지구를 영천댐을 중심으로 하는 금호강 하류 낙동강 본류 합류점까지의 포항지구($C_1$).영천지구($C_2$).경산지구($C_$).대구지구($C_4$)인 4개 지구로 구분하고, 이들 각 지구별 지역내 주민총생산과 용도별 물사용량자료의 상관관계로부터 이익함수를 결정하여, 지구별 물배분과 용도별 물배분으로 구분하여 DP 모델을 적용시켰으며, 그결과 지구별 물배분에서 C1 지구의 용수를 제한없이 배분할 시 240units($1unit=10^3㎥/일$)까지는 영천댐의 가용수자원량만으로 공급이 가능하나 그 이상이 될 경우에는 대체수자원을 개발해야 됨을 알 수 있었고, 용도별로 배분할 때의 이익이 지구별로 배분할 때의 이익보다 많이 나타남과 동시에 가용수자원량의 217units까지는 $C_1$지구의 용수를 제한시키는 편이이익이 크다는 점을 알 수 있었다. 지구별로 물배분할 시 영천댐만의 가용수자원량으로는 $C_1$지구에 240units, 지하지구에 80units로 배분되었고 영천댐 상류 도일댐을 고려할 경우 $C_1$지구에 360units, 하류지역에 80units로 배분되었으며 용도별로 물배분할 시 영천댐만의 가용수자원량으로는 C1지구의 공업.생활용수는 103units, 33units로 배분되고, 하류지구에 184units로 배분되었으며 도일댐을 고려할 경우 C1지구의 공업.생활용수는 103units, 33units로 배분되고, 하류지구에 304units로 배분되었다. 따라서 용도별로 물배분하므로서 금호강 하루지역에 더욱 많은 물을 배분할 수 있음을 알았다.
