A Study on Water Demand Forecasting Methods Applicable to Developing Country

개발도상국에 적용 가능한 물수요 예측 방법 연구

Many developing countries face challenges in estimating long-term discharge due to the lack of hydrological data for water supply planning, making it difficult to establish a rational water supply plan for decision-making on water distribution. The study area, the Bandung region in Indonesia, is experiencing rapid urbanization and population concentration, leading to a severe shortage of freshwater. The absence of water reservoir prediction methods has resulted in a water supply rate of approximately 20%. In this study, we aimed to propose an approach for predicting water reservoirs in developing countries by analyzing water safety and potential water supply using the MODSIM (Modified SIMYLD) network model. To assess the suitability of the MODSIM model, we applied the unit hydrograph method to calculate long-term discharge based on 19 years of discharge data (2002-2020) from the Pataruman observation station. The analysis confirmed alignment with the existing monthly optimal operation curve. The analysis of power plant capacity revealed a difference of approximately 0.30% to 0.50%, and the water intake safety at the Pataruman point showed 1.64% for Q95% flow and 0.47% for Q355 flow higher. Operational efficiency, compared to the existing reservoir optimal operation curve, was measured at around 1%, confirming the potential of using the MODSIM network model for water supply evaluation and the need for water supply facilities.

대다수의 개발도상국은 물수급 계획을 위한 수문 자료 부재로 장기유출량 산정이 불가능하며, 물 분배 의사결정을 진행하는데 합리적인 물수급 계획을 수립하기가 어려운 상황이다. 연구대상지역인 인도네시아 반둥지역은 급격한 도시화 및 인구집중으로 심각한 상수부족 상황이며 물수지 예측 방안이 구축되어 있지 않아 상수도 보급률이 약 20% 정도 수준이다. 이에 본 연구에서는 개발도상국에서의 물수지 예측접근방안을 제시하기 위해 MODSIM(Modified SIMYLD) 네트워크 모형 활용한 이수안전도 및 용수공급 가능량을 분석하였다. MODSIM 모형의 적정성을 검토하기 위해 비유량법을 적용하여 Pataruman 관측소의 19개년(2002~2020년) 유출량 자료를 기준으로 장기유출량을 산정하고 물수지 분석을 수행하였다. 분석결과 기존 월별 최적운영곡선과 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 발전소의 발전용량을 분석한 결과 0.30~0.50% 정도 차이가 났으며, Pataruman 지점 이수안전도는 Q95% 유량 기준 1.64%, Q355 유량 기준 0.47% 높게 나타났다. 기존 저수지 최적운영곡선과 비교한 운영효율이 1% 내외로 유사하게 계측되어, 이를 통해 MODSIM 네트워크 모형을 이용한 용수공급 평가 가능성과 용수공급시설의 필요성을 확인할 수 있었다.