Abstract
The main objective of sewer rehabilitation is to improve its function while eliminating inflow/infiltration (I/I). If we can identify the amount of I/I for an individual pipe, it is possible to estimate the I/Is of sub-areas clearly. However, in real, the amount of I/I for an individual pipe is almost impossible to be obtained due to the limitation of cost and time. In this study, I/I occurrence of each sewer pipe is estimated using AHP (Analytic Hierarch Process) and RPDM (Rehabilitation Priority Decision Model for sewer system) was developed using the estimated I/I of each pipe to perform the efficient sewer rehabilitation. Based on the determined amount of I/I for an individual pipe, the RPDM determines the optimal rehabilitation priority (ORP) using a genetic algorithm for sub-areas in term of minimizing the amount of I/I occurring while the rehabilitation process is performed. The benefit obtained by implementing the ORP for rehabilitation of sub-areas is estimated by the only waste water treatment cost (WWTC) of I/I which occurs during the sewer rehabilitation period. The results of the ORP were compared with those of a numerical weighting method (NWM) which is the decision method for the rehabilitation priority in the general sewer rehabilitation practices and the worst order which are other methods to determine the rehabilitation order of sub-areas in field. The ORP reduced the WWTC by 22% compared to the NWM and by 40% compared to the worst order.
하수관거시스템 개량의 주된 목적은 불명수(Inflow/Infiltration, I/I)를 제거함으로써 그 성능을 향상시키는데 있다. 이때 전체 하수관거시스템 내에서 개개 관거별 I/I 발생량을 정량화할 수 있다면, 전체 하수관거시스템 내에서 소유역별 해당 정보의 추출이 보다 명확해질 수 있다. 그러나 실제 현장에서는 예산 및 시간의 제약 때문에 개개 관거의 I/I 발생 정보의 획득은 거의 불가능하다. 본 연구에서는 하수 관거별 I/I 발생량을 AHP(Analytic Hierarch Process)를 이용하여 정량화하였으며, 산정된 관거별 I/I 발생량을 이용하여 효율적인 하수과거 개량 사업 시행을 위한 개량 우선순위 결정 모형(Rehabiliation Priority Decision Model for sewer system, RPDM)을 개발하였다. 개개 관거별 I/I 발생량 산정 결과에 기반하여 RPDM은 개량이 시행되는 기간 동안 발생하는 I/I 발생량을 최소화하는 소유역별 최적 개량 우선순위(Optimal Rehabilitation Priority, ORP)를 유전자 알고리즘을 이용하여 결정한다. 이때 최적 개량 우선순위에 따른 소유역별 개량 시행 시 발생하는 이익은 개량 기간 동안 하수처리장으로 들어가는 I/I의 하수처리비용(Waste Water Treatment Cost, WWTC)에 대한 절감을 의미한다. 본 연구에서는 개발된 RPDM에 의한 최적 개량 우선순위의 결과는 일반적인 하수관거 개량사업의 우선순위 결정 방법인 점수가중평가법(Numerical Weighting Method, NWM)과 최악의 개량순서에 따른 결과들과 비교되었으며, 개량 기간 동안의 I/I 처리비용이 점수가중평가법에 비하여 22%, 최악의 개량순서에 비하여 40% 감소하는 것으로 나타났다.
