ENSO 정보를 이용한 저수지 운영울의 산출

Deriving a Reservoir Operating Rule ENSO Information

  • 김영오 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • Kim, Yeong-O (Dept. of Earth Environment System Engineering, Seoul National University)
  • 발행 : 2000.10.01

초록

Kim and Lee(2000)는 우리 나라 충주댐의 월 유입량을 EI Nino Southern Oscillation (ENSO)과 연관지어 분석한 결과, 엘리뇨가 발생한 해의 가을과 겨울의 유입량은 평년보다 적은 반면, 라니냐가 발생한 해의 가을과 겨울의 유입량은 평년보다 많음을 밝힌바 있다. 본 연구에서는 이런 ENSO와 유입량 사이의 원격상관관계를 저수지 운영에 활용하는 방안을 제시하고자 한다. 즉, ENSO 정보를 추계동적계획법(SDP)의 수문상태변수로 사용하여 충주댐의 월 운영율을 산출하였다. 대안으로, 수문상태변수를 사용하지 않은 SDP로 월 운영율울 또한 산출하였다. 이러한 두 가지 운영율을 모의운영을 통하여 비교함으로써, ENSO 정보를 이용하였을 때의 가치를 검토하였다. 모의운영 결과, ENSO 정보를 이용한 운영울은 발전량과 용수공급의 안정성을 증대시키고 동시에 월류량을 감소시키는 것으로 나타났다.

Analyzing monthly inflows of the Chung-Ju Dam associated with EI Nino Southern Oscillation (ENSO), Kim and Lee(2000) reported that the fall and winter inflows in EI Nino years tended to be low while those in La Nina years tended to be high. This study proposes a methodology of employing such a teleconnection between ENSO and inflow in reservoir operations. The ENSO information is used as a hydrologic state variable in stochastic dynamic programming (SDP) to derive a monthly optimal rule for operating the Chung- Ju Dam. An alternative operating rule is also derived with the SDP with no hydrologic state variable. Both of the SDP operating rules are simulated and compared to examine the value of using the ENSO information in operations of the Chung-Ju Dam. The simulation results show that the operating rule using the ENSO information increases energy generation and reliability of water supply as well as reduces spill. spill.

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참고문헌

  1. 고석구, 이광만, 이한구 (1997). '양해 추계학적 동적계획법에 의한 저수지 운영률 개발', 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, Vol. 30, No.3, pp 269-278
  2. 한국수자원공사, (1991), 신뢰도를 고려한 저수지의 월별 운영율 개발, 연구보고서
  3. 한국수자원공사, (1999). 다목적댐 운영 실무편람, 한국수자원공사
  4. Doran, D.G. (1975). 'An efficient transition definition for discrete state reservoir analysis: the divided interval technique.' Water Resources Research, Vol. 11, No.6, pp. 867-873
  5. Hamlet, A.F. and Lettenmaier, D.P. (1999). 'Columbia river streamflow forecasting based on ENSO and PDO climate signals', Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, Vol. 125, No.6, pp. 333-341 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(1999)125:6(333)
  6. Kim, Y.-O. and Lee, H.-S. (2000). 'Korean streamflow patterns in relation to El Nino/ Southern Oscillation', Water Engineering Research, Vol. 1, No.2, pp. 107-117
  7. Pegram, G., Stedinger, J.R, Payne, K. and Born, P. (1991). Statistical analysis program for SDP optimization, unpublished manu script, School of Civil and Environmental Engineering, Cornell University, USA
  8. Piechota, T.C, Dracup J.A. and Fovell R.G. (1997). 'Western U. S. streamflow and atmospheric circulation patterns during EI Nino-Souther Oscillation (ENSO)', Journal of Hydrology, Vol. 201(1-4), pp, 249-271 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(97)00043-7
  9. Ropelewski, C.F., and Jones, P.D. (1987). 'An extension of the Tahiti Darwin Sourthern Oscillation Index', Monthly Weather Reviews, 113, pp. 1101-1106
  10. Tejada-Guibert, J.A., Johnson, S., and Stedinger, J. (1995). 'The value of hydrologic information in stochastic dynamic programming models of a multi-reservoir system', Water Resources Research. 31(10), pp. 2571-2579
  11. Yeh, W. W-G. (1985). 'Reservoir management and operation models: a state-of-the-art review', Water Resources Research, 21(12), pp. 1797-1818