비선형 계획법을 이용한 상수도 관망설계에 관한 연구

A Study on the Pipe Network System Design Using Non-Linear programming

  • 김정환 (고려대학교 토목환경공학과 대학원) ;
  • 김태균 (고려대학교 생산기술연구소 선임연구원, 고려대학교 토목환경공학과)
  • 발행 : 1994.12.01

초록

본 연구에서는 설계기준에 합당한 제약조건을 고려하여 최저경비의 관망시스템을 설계함을 목적으로 비선형계획법(NLP)을 적용하였다. 경기도 고양군의 고양배수지를 급수원으로 하는 배수유역에 실제 적용하여 기존의 설계와 비교한 결과 기존 수리모의모형에서 사용되고 있는 반복계산 과정이 필요없이 설계가 가능함을 알 수 있었고, 설계의 최적화를 도모하는 동시에 수요절점에서의 유량 및 수압조건을 만족시킬 수 있었다. 이상의 결과와 같이, 본 연구에서의 비선형계획법(NLP)을 이용한 상수도 관망설계가 실무에서도 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었고 최적화 설계로 인하여 경제적 측면까지도 고려할 수 있음을 알 수 있었다.

The objective of this study is to develop a method which can design an optimal pipe network system using nonlinear programming(NLP) technique. The method finds the minimum-cost pipe network while satisfying all the design constraints including hydraulic constraints. The method developed in this study was applied to the Goyang distribution area in Goyang, Kyoungi-do. It has been found in the application and the comparison between the original design and the optimal design of this study that the optimal design method developed in this study does not require the trial-and-error procedure while satisfying the discharge and pressure requirements at the demanding nodes. Therefore, the optimal design method using NLP could be effectively utilized in the practical design considering economic aspect of the pipe network system at the same time.

키워드

참고문헌

  1. 상수도 시설기준 건설부
  2. 상수도 원단위 산정 및 장기종합개발계획수립에 관한 연구 건설부
  3. 고양군 상수도확장사업기본계획 및 실시설계 보고서 고양군
  4. 수리학 윤용남
  5. 서울대학교 박사학위 논문 배수관망의 최적설계법에 관한 연구 현인환
  6. Release 2.25 GAMS a User’s Guide David Kendrick(et al.)
  7. KYPIPE2 User’s Manual Don J.Wood
  8. Ph.D. Dissertation, The University of Texas at Austin Optimal Rehabilitation/Replacement Model for Water Distribution System Kim,J.H.
  9. GRG2 User’s Guide Leon S.Lasdon;Allan D.Waren
  10. Annuals of Economic and Social Management v.6 no.5 A GRG Algorithm for Econometric Control Problems Mantell,J.B.;Lasdon,L.S.
  11. Hydrosystems Engineering and Management Mays,L.W.;Tung,Y.K.
  12. Mathematical Programming Study v.16 A Projected Lagrangian Algorithm and Its Implementation for Spaese Nonlinear Constraints;Algorithms for Constrained Minimization of Smooth Nonlinear Functions Murtagh,B.A.;Saunders,M.A.
  13. Mathematical Programming v.3 A Quadratically Convergent Algorithm for General Nonlinear Programming Problems Robinson,S.M.