• Title/Summary/Keyword: 용수공급계획

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Extraction of Primary Factors Influencing Dam Operation Using Factor Analysis (요인분석 통계기법을 이용한 댐 운영에 대한 영향 요인 추출)

  • Kang, Min-Goo;Jung, Chan-Yong;Lee, Gwang-Man
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.40 no.10
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    • pp.769-781
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    • 2007
  • Factor analysis has been usually employed in reducing quantity of data and summarizing information on a system or phenomenon. In this analysis methodology, variables are grouped into several factors by consideration of statistic characteristics, and the results are used for dropping variables which have lower weight than others. In this study, factor analysis was applied for extracting primary factors influencing multi-dam system operation in the Han River basin, where there are two multi-purpose dams such as Soyanggang Dam and Chungju Dam, and water has been supplied by integrating two dams in water use season. In order to fulfill factor analysis, first the variables related to two dams operation were gathered and divided into five groups (Soyanggang Dam: inflow, hydropower product, storage management, storage, and operation results of the past; Chungju Dam: inflow, hydropower product, water demand, storage, and operation results of the past). And then, considering statistic properties, in the gathered variables, some variables were chosen and grouped into five factors; hydrological condition, dam operation of the past, dam operation at normal season, water demand, and downstream dam operation. In order to check the appropriateness and applicability of factors, a multiple regression equation was newly constructed using factors as description variables, and those factors were compared with terms of objective function used in operation water resources optimally in a river basin. Reviewing the results through two check processes, it was revealed that the suggested approach provided satisfactory results. And, it was expected for extracted primary factors to be useful for making dam operation schedule considering the future situation and previous results.

Effects of weir on the change of sediments (하천의 보가 퇴적물에 미치는 영향)

  • Cho, Yong-Chul;Kim, Kyung-Hee;Woo, Hyo-Seop;Oh, Jong-Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1083-1087
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    • 2006
  • 과거 50 년 동안 국내 보 설치 수는 매년 증가하여 왔으나, 그 증가비율은 근래 들어 감소하는 추세로, 이는 보 보다는 용수공급능력이 큰 양수장, 저수지 등 타 시설물에 의존하는 것으로 판단 할 수 있다. 더욱이 인구의 도시 집중화에 따른 농경지의 도시화, 경작 방식의 변화에 의한 비닐하우스 단지로의 변화, 시설의 노후화 등으로 매년 $50{\sim}150$개 정도의 보가 폐기되고 있다. 그러나 이렇게 폐기되는 보는 하천에 그대로 존치되어 하천생태통로의 단절, 수질악화, 수변 서식처 악화 등의 문제를 지속적으로 야기 시키고 있다. 실험은 문산천 검전보, 안양천 안양대교보, 기철거된 경안천 무명보에서 자연시료를 채취하여 실행 하였다. 문산천 검전보는 하천환경이 안정되고 양호한 대조구간으로 선정하였다. 안양 대교보는 도심화로 인하여 원기능을 상실하였으며 수차례에 걸친 개수가 이루어졌고 수년전까지만 해도 러브보로 인한 수질정화장치가 있었으나 효능이 약화되어 철거할 계획을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 경안천 무명보는 현재는 완전 철거된 상태이다. 경안천 무명보는 기 철거된 보의 대조구간으 로 선정하였다. 보 상류의 수질 오염도가 높은 것은 정체구역에 의한 용존산소 부족과 오염저니에 의한 것으로 판단되므로, 각각의 대상보의 퇴적물 오염도를 조사하였다. 각각의 조사 지점은 검전보의 경우, 만장교를 최상류 지점으로, 검전보 상/하류, 광탄교를 최하류 지점으로 선정하여, 총 4 지점에서 채취했으며, 안양대교보의 경우 최상류지점, 보 상/하류 지점으로 총 3지점, 무명보의 경우 보 상/하류로 총 2 지점에서 채취했으며, 실험은 $\ulcorner$Soil Method$\lrcorner$에 준하여, 각각 입도분포, 함수율, 강열감량, COD, T-N, T-P 등을 시행하였다. 문산천 검전보 퇴적물 오염도 조사 결과, 강열감량, COD, T-N, T-P 항목에서 보 상류가 보 하류에 비해 높게 나타났으며, 각각 하류에 비해 상류가 30.76%, 16.69%, 73.13%, 18.91% 더 높게 나타났다. 안양대교보 퇴적물 조사 결과, 검전보와 마찬가지로, 강열감량, COD, T-N, T-P 항목에서 보 상류가 보 하류에 비해 33.33%, 9.23%, 24.78%, 18.56% 높게 나타났다. 기 철거된 무명보의 경우, 무명보 상류, 무명보 하류 2개 지점을 채취하였으며, 강열감량, COD, T-N 항목에서 보 상류가 보 하류에 비해 18.75%, 412.6%, 25.75% 높게 나타났다. 퇴적물 조사 결과, 강열감량, COD, T-N 항목에서 검전보, 안양대교보, 무명보 모두 보 상류의 오염도가 높게 나타났으며, 무명보를 제외한 검전보, 안양대교보는 T-P 항목에서도 보 상류의 오염도가 높게 나타나, 보 상류의 퇴적물 오염농도가 심화된 것으로 나타났다. 그러나 기철거된 무명보의 경우, 강열감량, COD, T-N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.

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Estimation of Water Quality Improvement Benefit Using Replacement Cost Approach (대체비용법을 이용한 하천 수질개선편익 산정)

  • Yeo, Kyu-Dong;Yi, Choong-Sung;Kim, Gil-Ho;Shim, Myung-Pil
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.42 no.4
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    • pp.343-353
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    • 2009
  • The objective of this study is to evaluate the effect of the water quality improvement by water discharge through dams and to provide a benefit estimation methodology, taking domestic situation into consideration, by the replacement cost approach analyzed with a sewage treatment plant instead of an alternative dam. To this end, facility that alternates a dam must have same functions of the discharged water from the dam and the two facilities must be able to be compared objectively. To estimate the benefit, estimation methodology of alternative facility's cost is established and criteria of cost.benefit analysis that are duration period and ratio of large scale repairing expense was presented. As a case study, the water quality improvement benefit of Song-Li-Won dam was evaluated, which is planned to be built on Nae-Sung stream in Nak-Dong River system. The results of applying this methodology to Song-Li-Won dam are 644,006 million won of the annual average discharge and 1,351,526 million won of maximum discharge. The usage of the framework in this study is expected for estimation of water quality improvement benefit in case water quality improvement project is performed.

Investigation of pollutant on Sediment of Shin-Gal Reservoir (신갈 저수지의 퇴적물 오염도 조사)

  • Ahn, Tae-Woong;Choi, I-Song;Oh, Jong-Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1972-1975
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    • 2008
  • 우리 인간이 수원으로 가장 많이 이용하는 지표수의 이동 및 저장 역할을 하는 호소는 자연환경과 인간을 이어주는 중요한 매개체임은 분명하다. 그러나 최근에 경제 성장만을 위주로 발전을 추구해온 결과, 급격한 산업화에 따른 도시지역으로의 인구 집중 현상은 호소에 자연적 혹은 인위적으로 큰 영향을 주고 있다. 하천의 자정능력을 초과하여 발생하는 오염물질이 신갈 저수지로 유입되어 생태계를 파괴하고, 하천의 최종 유입지인 호소의 오염을 가중시켰다. 경기도 용인시, 화성군, 오산시 지역의 농 공업용수의 공급원으로 이용되고 있는 신갈 저수지로 유입하는 하천 역시 도시로의 인구 집중으로 인한 막대한 생활하수와 주변 지역에 조성된 공장에서 발생하는 사업장 배수의 유입으로 인해 심각하게 오염되어 신갈 저수지의 오염을 가중시키고 있다. 현재 용인시에서는 기흥 호수공원을 2010년까지 신갈 저수지 일대 118만평에 여가와 문화, 휴양시설이 연계된 대규모 유원지로 조성한다는 계획을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 신갈 저수지의 퇴적물 오염도를 조사하여 호수공원 조성 시 기초 데이터의 확충 및 현황파악을 위하여 신갈 저수지의 퇴적물에 대한 모니터링을 실시하였다. 측정 시기는 1차(2007년 7월)와 2차(2007년 10월)로 총 2회 실시하였으며, 조사 지점선정은 수역 전체의 특성을 가장 대표할 수 있는 지점(호심 또는 가장 깊은 곳 등), 주요 유입하천수가 유입된 후 충분히 혼합되는 지점, 호수가 유출되는 지점, 폐수나 하수의 유입으로 항상 오염이 인정되는 지점을 고려하여 신갈저수지의 6지점을 선정하여 조사하였다. 퇴적물 분석항목 중 VS, COD, T-N, T-P, 중금속 농도를 중심으로 신갈 저수지의 퇴적물 오염도를 조사하였다. 각 지점별 1차 퇴적물 조사 결과, VS $23.1{\sim}46.6\;g/kg$, COD $8.5{\sim}26.4\;mg/g$, T-N $0.35{\sim}1.52\;mg/g$, T-P $0.60{\sim}1.05\;mg/g$ 등의 농도로 조사되었으며, 중금속은 수은, 시안, 카드뮴은 검출되지 않았고 구리의 농도는 $0.1{\sim}0.6\;mg/kg$, 납의 농도는 $2.1{\sim}3.5\;mg/kg$로 조사되었다. 또한 각 지점별 2차 퇴적물 조사 결과, VS $22.8{\sim}41.4\;g/kg$, COD $7.9{\sim}21.5\;mg/g$, T-N $0.31{\sim}1.44\;mg/g$, T-P $0.82{\sim}1.01\;mg/g$ 등의 농도로 조사되었으며, 중금속은 수은, 시안, 카드뮴은 검출되지 않았고 구리의 농도는 $0.2{\sim}0.7\;mg/kg$, 납의 농도는 $2.4{\sim}3.8\;mg/kg$로 조사되었다. 본 연구의 조사 결과는 앞으로 호수공원이 조성되는 신갈 저수지를 효율적으로 관리함에 있어 중요한 근거자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on the Management and the Discharge of the Sluice Gates (배수갑문(排水閘門)의 관리(管理) 및 배제유량(排除流量)에 관(關)한 연구(硏究))

  • Kim, Tai Cheol;Lee, Duk Joo;Han, Young Soo
    • Korean Journal of Agricultural Science
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    • v.17 no.2
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    • pp.102-114
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    • 1990
  • This study was carried out to analyze the operation of the sluice gates by taking Sabkyo Reservoir as the model, and to examine the formulae of the design criteria for the Agricultural Land Improvement Project by hydraulic model experiments. The results were summarized as follows ; 1. According to the records of gate operation for 9 years, the mean height of the opened gates was 4.13 m, the mean number of operated gates were 4.04, the average annual number of operation were 67 times, the average annual operating time were 192.5 hours, and the average operating time were 2.88 hours. 2. The water supplied through Sabkyo Reservoir was 88.15 megatons per year, which was about 1.4 times the effective storage capacity. And the annual volume of pumping in May, which is the most water demanding season, was 29.56 megatons in average. 3. As the submerged orifice was transformed into the surface orifice, the suggested formulae for the orifice flow on the design criteria for the Agricultural Land Improvement Project showed a discontinuous line on the transition zone. It should be improved, because it is different from the real hydraulic phenomena. 4. The formulae for the orifice flow which are divided into the submerged and surface orifices are being used. However, these formulae could be substituted for the formular, $q=C{\cdot}W\sqrt{2gH_1}$, if the discharge coefficient considering the reservoir water level, the sea water level, and the gate opening height is used.

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Development and assessment of water management resilience of mid-small scale tributaries (지류 중소하천의 물관리 탄력성 평가지수 개발 및 평가)

  • Park, Jung Eun;Lee, Eul Rae;Lim, Kwang Suop
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.49 no.2
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    • pp.95-106
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    • 2016
  • Water Management Resilience Index (WMRI) was developed as a policy measure of adaptability to withstand water stresses and to set up water management strategies mainly in mid-small scale tributaries, and then evaluated on 117 sub-basins in South Korea. The index consists of 3 sub-indices such as vulnerability, robustness and redundancy sub-indices, each including indicators of 3 sectors: water use, flood mitigation, and river environment. Total number of indicators selected for the index was 31. Taking into account the stream order and control capability of river flow discharge, sub-basins were categorized into 3: 1 for mainstreams of lower large dams, 2 and 3 for tributaries, respectively without and with flow discharge regulation. As a result of the evaluation, resilience index scores in Category 2 and 3 are much lower than that of Category 1, especially with very poor score of redundancy. Although there was no significant difference between mainstream and tributaries in vulnerability and robustness sub-indices, results of redundancy sub-index in tributaries were lower than those in mainstream. Thus, it is conceived that the variety of water management schemes should be considered to improve their resilience in the face of future uncertainty. Addressing comprehensive stability of river basin against internal and external impacts, WMRI in this study can also be used for the prioritization of water management plans.

Impact Analysis of Water Blending to Reverse Osmosis Desalination Process (원수 블렌딩이 해수담수화 역삼투 공정 성능에 미치는 영향)

  • Kim, Jihye;Park, Hyung Jin;Lee, Kyung-Hyuk;Kwon, Boungsu;Kwon, Soonbuhm;Lim, Jae-Lim
    • Membrane Journal
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    • v.30 no.3
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    • pp.190-199
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    • 2020
  • The utilization of multiple water sources becomes important due to the master plan for development of water supply released by Ministry of Environment, Korea in 2018. In this study, therefore, the analysis of comprehensive effect in blending applicable water sources in Daesan where 100,000 ㎥/d seawater desalination plant will be constructed for industrial use was performed. The increase in mixing ratio of other water sources with seawater reduced salinity up to 50%, but negatively impacted the turbid and organic matter. Lab-scale reverse osmosis performance test also found that membrane fouling was exacerbated in blended water condition. The simulation results of reverse osmosis indicated 39% energy saving on average is expected at the one-to-one blending ratio, however, long-term performance test at the pilot-scale plant is highly required to evaluate the inclusive impact of mixing seawater and other water sources.

Analysis and Application of Water Footprint to Improve Water Resource Management System - With a Focus on Seoul City - (서울시 물환경관리체계 개선을 위한 물발자국 도입 및 활용방안에 관한 연구 - 서울시 자치구 물환경관리 정책 및 제도, 관리체계 분석을 중심으로 -)

  • Chun, Dong Jun;Kim, Jin-Oh
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.25 no.3
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    • pp.222-232
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    • 2016
  • Water Footprint is utilized to analyze direct and indirect water consumption for sustainable water resource management. This study aims to understand potential applicability of water footprint concept by analyzing the status of water consumption and related water policies in Seoul. We analyzed a direct gray water footprint and the blue water footprint in Seoul affected by the social and economic characteristics of the consumers in the city. In particular, in order to analyze the blue water footprint represented by both surface and underground water for the provision and consumption of products, we calculated the actual water consumptions of surface and underground water for 25 districts in Seoul. Our analysis in consideration of population and households indicates that Jung-gu has the highest blue water footprint followed by Jongro-gu, Gangnam-gu, Yongsan-gu, and Seocho-gu. Gray water footprint was calculated by estimating the amount of water for purifying wastewater to meet the water quality standard (above BOD 3.5ppm) for each district. As a result, Jung-gu has the highest gray water footprint, followed by Jongro-gu, Gangnam-gu, Yongsan-gu, Seocho-gu, and Youngdeungpo-gu. Our study suggests the potential value of using water footprint concept to complement the current limitations of water use management focusing on water supply control. We expect that our analysis will provide an important basis for considering water use management which is economically and socially more resilient and sustainable.

Application Examples of Daecheong Dam for Efficient Water Management Based on Integrated Water Management (통합물관리 기반 효율적 물관리를 위한 대청댐 실무적용 사례)

  • Kang, Kwon-Su;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.85-85
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    • 2017
  • 효율적 물관리란 거대한 물순환 과정에서 인간이 편안한 삶을 사는데 필요한 물의 이용효율을 극대화하는 것이다. 과거의 물관리는 이원화된 수량과 수질관리, 수량중심에서는 용수공급과 홍수조절이 주요한 관심사였다. 현재는 과거의 물관리에 친수와 환경을 더한 복잡한 분야로 확대되고 있다. 통합물관리란 물을 최적으로 관리하기 위해 물관리 이해당사자간의 소통과 물 기술의 고도화를 기반으로 기존에 분산된 물관리 구성요소들(시설 정보, 수량 수질 등)을 권역적으로 관리하는 것을 말한다. 본 연구에서는 대청댐 방류에 따른 금강 하류부의 홍수추적을 위해 수행한 댐하류 소유역별 강우량 빈도분석 과정, 용담댐 방류를 고려한 대청댐 홍수도달시간 검토, Poincare Section과 신경망기법을 이용한 수문자료 예측, 추계학적 다변량 해석과 다변량 신경망해석에 의한 대청댐 유입량 산정과정, 보조여수로 건설에 따른 주여수로와 보조여수로간의 연계운영방안, 단계(관심, 주의, 경계, 심각)를 고려한 대청댐 확보수위 산정, 저수지 중장기 운영계획 수립과 댐 운영 기준수위를 결정하기 위해 누가차분방식으로 적용되는 갈수기 유입량 빈도분석에 대한 실무적용 사례를 소개하고자 한다. 강우량 빈도분석 과정은 L-모멘트방법(Hosking과 Wallis, 1993)을 적용하였고, 홍수도달시간 검토는 평균유속, 하류 수위상승 기점 영향검토, 수리학적 모형(FLDWAV, Progressive lag method 등)을 활용하였다. 카오스 이론을 도입하여 대청댐 수문자료의 상관성 검토 및 추계학적 모형을 이용한 모의발생을 유도하여 수문자료 예측을 시행하였다. 추계학적 모형과 신경망모형 연구의 대상은 대청댐으로, 시계열 자료는 댐의 월강우량, 월유입량, 최고기온, 평균기온, 최소기온, 습도, 증발량 등의 자료를 기반으로 하였다. 적용기간은 1981~2009년의 자료를 이용하여 2010년 1월부터 12월까지 12개월 동안의 월유입량을 예측하였다. 수문자료 해석의 기본이 되는 약 30년간의 자료를 이용하여 분석을 실시하였다. 대청댐의 유입량 예측을 위해 적용된 모형으로는 추계학적 모형인 ARMA모형, TF모형, TFN 모형 등이 적용되었고, 또한 신경망 모형의 종류인 다층 퍼셉트론, PCA모형 등을 활용하여 실측치와 가장 가깝게 근사화시키는 방법론을 찾고자 하였다. 또한, 기존여수로와 보조여수로 연계운영을 위해 3차원 수치해석을 통한 댐하류 안정성 검토 및 확보수위 산정을 통해 단계(관심, 주의, 경계, 심각)별로 대처가 가능한 수위를 산정하였다.

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Estimation of regional flow duration curve applicable to ungauged areas using machine learning technique (머신러닝 기법을 이용한 미계측 유역에 적용 가능한 지역화 유황곡선 산정)

  • Jeung, Se Jin;Lee, Seung Pil;Kim, Byung Sik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.54 no.spc1
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    • pp.1183-1193
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    • 2021
  • Low flow affects various fields such as river water supply management and planning, and irrigation water. A sufficient period of flow data is required to calculate the Flow Duration Curve. However, in order to calculate the Flow Duration Curve, it is essential to secure flow data for more than 30 years. However, in the case of rivers below the national river unit, there is no long-term flow data or there are observed data missing for a certain period in the middle, so there is a limit to calculating the Flow Duration Curve for each river. In the past, statistical-based methods such as Multiple Regression Analysis and ARIMA models were used to predict sulfur in the unmeasured watershed, but recently, the demand for machine learning and deep learning models is increasing. Therefore, in this study, we present the DNN technique, which is a machine learning technique that fits the latest paradigm. The DNN technique is a method that compensates for the shortcomings of the ANN technique, such as difficult to find optimal parameter values in the learning process and slow learning time. Therefore, in this study, the Flow Duration Curve applicable to the unmeasured watershed is calculated using the DNN model. First, the factors affecting the Flow Duration Curve were collected and statistically significant variables were selected through multicollinearity analysis between the factors, and input data were built into the machine learning model. The effectiveness of machine learning techniques was reviewed through statistical verification.