• 제목/요약/키워드: Optimal water supply management

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MIP에 의한 댐군연계운영 최적화모형 개발과 개발 모형에 의한 낙동강수계 용수공급능력 재평가 (Development of Optimal Reservoir System Operation Model for Water Supply by Applying MIP Technique and Reappraisal of Water Supply Capability of Nakdong River Basin)

  • 최영송;안경수;박명기
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.447-459
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    • 2000
  • 수자원 개발이 인문 사회적 여건으로 날로 어려워짐에 따라 공급위주의 물 관리 정책이 한계에 달하고 이어 수요관리개념에 따른 적용 가능한 수자원관리 기법의 개발이 필요해지고 있다. 무효방류량을 최소화하여 한정된 물 자원 배분을 합리적으로 이룰 수 있는 실제 적용 가능한 수요관리기법은 수자원의 효율적 이용과 유역물관리 시스템의 방법론적 완성을 위해 반드시 필요하다. 본 연구는 기존의 물수지분석 기법을 댐 연계운영 모형과 조합하여 MIP 기법에 의해 이수목적 다목적댐 최적연계운영모형을 개발하고 낙동강 수계를 대상으로 모형의 적용성에 대한 검증을 실시하였으며 낙동강 수계의 용수공급능력을 재평가하였다. 이 결과를 계획 당시 자료 및 다른 모형에 의한 운영결과와 비교한 바 개발된 모형은 훌륭히 물 부족량 공급방식으로 수계의 물 공급을 보장할 수 있고 기존 모형등에 의한 방식보다 물배분과 관리에 효율적으로 활용 될 수 있음이 평가되었다.

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다수원 상수도시스템 연계운영을 위한 최적 네트워크 모형 구축 (Development of Optimal Network Model for Conjunctive Operation of Water Supply System with Multiple Sources)

  • 유태상;하성룡;정태성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권12호
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    • pp.1001-1013
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    • 2011
  • 이웃한 상수도시스템의 공급 가능지역이 중첩될 경우, 이들 시스템을 연계함으로써 경제성과 수질 조건을 만족시키는 조건별 용수공급체계를 구축하는 것이 필요하다. 용수수요 조건별 경제적 급수구역과 최적 펌프운영율을 산정하기 위하여 관망수리해석 모형(EPAnet)과 네트워크 최적화모형(KModSim)을 연계 하는 최적 네트워크모형을 개발하였다. 개발된 최적 네트워크 모형을 사등가압장, 구천댐 그리고 연초댐의 3개 상수원이 존재하는 거제지역 상수도시스템에 적용하고 2007년 운영 결과와 비교하는 방법으로 모형을 검정하였다. 최적 네트워크 모형의 적용성을 검토하기 위하여, 2011년 용수자료를 이용하여경제적급수구역변경에따른펌프운영및 수질의 적정성을평가 하였다. 평가결과본 모형은 수량, 경제성 그리고 수질을 모두 만족하는 최적해를 구하는 것으로 나타나 송배수계통간의 최적 설계 혹은 최적연계운영율을 구하기 위한 모형으로 활용이 가능하다.

수도사업자의 장래 재정계획과 연계한 상수도시설의 최적 개량계획 수립 모델 개발 연구 (A Study on the Development of Optimal Renewal Planning Model in Water Supply Facilities Connected to Future Financial Plan of Water Providers)

  • 임상현;신휘수;서지원;김기범;구자용
    • 상하수도학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.149-159
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    • 2017
  • It is considered necessary to renewal a considerable number of water supply facilities in Korea because they began to be intensively buried in the period of rapid economic growth. Accordingly, local water providers are required to take measures against this situation, but they have currently been caught in a vicious circle of the lack of budget spent in renewing water supply facilities because county-based small-scale local water supply cannot afford to cover annual expenditures with their revenues from water rates. Therefore, this study developed an optimal renewal planning model capable of achieving a balance of financial revenue and expenditure in local water supply using nonlinear programming and furthermore of minimizing the total cost incurred during the analysis. To this end, this study selected the water supply area located in County Y as a research area to build the financial revenue and expenditure and used Solver function provided by Microsoft Excel to use nonlinear programming. As a result, this study developed an optimal renewal planning model minimizing incurred costs in consideration of 6 items in the financial revenue and expenditure. The optimal renewal plan was modeled according to the available annual budget. As a result, this study proposed SICD, a scenario to minimize total costs from the perspective of water suppliers, and SITS, a scenario to minimize the increase in water rates from the perspective of consumers. It can be said that the method proposed in this study is the core of the optimal financial and renewal plans as a final stage of asset management for water supply facilities. Therefore, it is considered possible for local water providers to use the method proposed in this study according to circumstances for the asset management of water supply facilities.

농업용수의 잔여 공급계획량 및 수요예측량에 의한 관개 취약시기 산정 (Estimating Vulnerable Duration for Irrigation with Agricultural Water Supply and Demand during Residual Periods)

  • 남원호;김태곤;최진용;이정재
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권5호
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    • pp.123-128
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    • 2012
  • For optimal reservoir operation and management, there are essential elements including water supply in agricultural reservoir and demand in irrigation district. To estimate agricultural water demand and supply, many factors such as weather, crops, soil, growing conditions cultivation method and the watershed/irrigation area should be considered, however, there are occurred water supply impossible duration under the influence of the variability and uncertainty of meteorological and hydrological phenomenon. Focusing on agricultural reservoir, amount and tendency of agricultural water supply and demand shows seasonally/regionally different patterns. Through the analysis of deviation and changes in the timing of the two elements, duration in excess of water supply can be identified quantitatively. Here, we introduce an approach to assessment of irrigation vulnerable duration for effective management of agricultural reservoir using time dependent change analysis of residual water supply and irrigation water requirements. Irrigation vulnerable duration has been determined through the comparison of water supply in agricultural reservoir and demand in irrigation district based on the water budget analysis, therefore can be used as an improved and basis data for the effective and intensive water management.

수문학적 가뭄지수와 가상가뭄훈련에 의한 저수지의 최적 물 공급 방안 연구 (A Study on the Optimal Water Supply using Virtual Drought Exercise with Hydrological Drought Index)

  • 서형덕;정상만;김성준;이주헌
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권10호
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    • pp.1045-1058
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    • 2008
  • 가뭄은 장시간동안 강수의 부족으로 발생하는 자연현상이며, 지역에 따라 해마다 여러 가지 피해를 발생시키고 있다. 특히 1994$\sim$1995년과 2001년에 발생한 가뭄은 피해가 매우 심각하였으며 중.소규모의 저수지가 바닥을 드러냈을 뿐 아니라 상당한 경제적인 손실도 발생하였다. 하지만 가뭄관리계획에 의해 저수지를 통한 최적의 물 공급방안을 제시함으로써 이러한 피해들을 최소화 시킬 수 있을 것이다. 본 연구에서는 최적의 저수지 운영을 위한 전문가시스템을 개발하여 수문학적 가뭄지수인(Modified Surface Water Supply Index, MSWSI) 값과 저수지 유입량과의 연계를 통한 가상가뭄모의운영(Virtual Drought Exercise, VDE)을 실시한 후 도출된 결과를 바탕으로 가뭄단계에 따른 댐 운영대안을 제시하였다. 가상가뭄모의운영으로 여러 가지 가뭄사상에 대한 효과적인 장 단기 대안을 도출할 수 있었으며 가뭄기간동안 최적의 물 공급방안을 준비하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것이라고 판단된다.

송·배수시스템의 최적 잔류염소농도 관리 모델 개발 (Development of an Optimal Operation Model of Residual Chlorine Concentration in Water Supply System)

  • 김기범;형진석;서지원;신휘수;구자용
    • 상하수도학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.587-597
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    • 2017
  • This study aimed to develop a method to optimize residual chlorine concentrations in the process of providing water supply. To this end, this study developed a model capable of optimizing the chlorine input into the clearwell in the purification plant and the optimal installation location of rechlorination facilities, and chlorine input. This study applied genetic algorithms finding the optimal point with appropriate residual chlorine concentrations and deriving a cost-optimal solution. The developed model was applied to SN purification plant supply area. As a result, it was possible to meet the target residual chlorine concentration with the minimum cost. Also, the optimal operation method in target area according to the water temperature and volume of supply was suggested. On the basis of the results, this study derived the most economical operational method of coping with water pollution in the process of providing water supply and satisfying the service level required by consumers in the aspects of cost effectiveness. It is considered possible to appropriately respond to increasing service level required by consumers in the future and to use the study results to establish an operational management plan in a short-term perspective.

상수관로 압력계 최적 위치선정을 위한 데이터기반 시험분석 (Data-based Analysis for Pressure Gauge Optimal Positioning in Water Supply Pipeline)

  • 이호현;홍성택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.834-840
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    • 2021
  • 먹는 물을 생산하여 공급하는 상수도 관로에 있어서 압력계에 대한 설치와 관리 방안이 미비함에 따라 압력데이터 신뢰성의 확보 및 운영관리의 어려움을 겪고 있는 실정이다. 관망 및 펌프 등 운영관리 효율화 및 SWM(Smart Water Management)을 구현하기 위해서는 하부 계측 센서의 정확한 데이터 취득을 통하여 의사결정이 이루어져야 한다. 따라서, 본 연구에서는 게이트 밸브와 버터플라이 밸브를 중심으로 관로의 직경(D)을 기준으로 전단 -3D에서부터 후단 7D까지 압력계를 설치하여 밸브의 개도율을 조절하며 데이터를 취득하는 직관 거리 시험을 실시하였으며, 관로에 수직으로 상단(180°)부터 하단(0°)까지 45° 각도 간격으로 압력계를 설치한 후 수직 위치 시험을 실시하였으며, 이 결과들을 바탕으로 압력계의 최적 위치선정 방안을 제시하고자 한다.

수자원-경제 통합 물 배분 최적화 모형의 개발 및 적용 (Development and application of hydro-economic optimal water allocation and management model)

  • 정기문;최시중;강두선
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권10호
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    • pp.707-718
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    • 2019
  • 최적화된 물 공급 계획은 물을 둘러싼 이해관계와 사회-경제-환경적 요구사항을 충족시킬 수 있는 합리적이고 경제적인 수자원의 배분 및 활용 방안을 의미한다. 하지만, 전 세계적으로 기후변화와 인구증가 등의 다양한 요인에 의해 물 부족 현상이 심화되고 있다. 최근의 수자원 공급 계획은 수원의 다변화와 더불어 수요 관리 및 물이용 효율을 높이는 방향으로 변화하고 있다. 따라서 한정된 수자원의 이용 효율을 높이고, 물 부족에 따른 분쟁을 해소하기 위한 공학적 도구로써 다양한 물 배분 모형이 개발되어 활용되고 있다. 본 연구에서는 수자원의 용도에 따른 경제적 가치와 물공급 안정성을 기반으로 물 배분 계획을 수립하는 수자원-경제 통합 물 배분 모형을 개발하였다. 개발 모형은 기존 물 배분 모형의 최적화 알고리즘을 개선하고, 목적함수를 다양화함으로써 효율적인 물 배분을 위한 의사결정도구로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

장기한계비용을 이용한 한국의 최적 수도요금결정에 관한 연구 (A Study on the Optimal Water Pricing by Long Run Marginal Cost in Korea)

  • 김태유;유승훈;박중현
    • 상하수도학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.100-114
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    • 1996
  • Besides insufficient water, water contamination confronts us with 'water crises' of both quantity and quality. However, the daily water consumption per capita of Korea is greater than that of other developed countries. Because of the current low water price, which is lower than a half of production cost, not only does it become difficult to cope promptly with rapidly increasing water demand and water contamination, but it also causes waste of water. We should, therefore, switch over from supply side management-oriented policy to demand side management-oriented policy through a raise of the water rate. This study carries out a cost analysis based on fair return method which is the principle of water pricing in Korea, and it estimates, through equilibrium analysis, long run marginal cost(LRMC), which satisfies allocative efficiency and reflects true social cost to additional one-unit water supply. Based on the results, this study proposes that the estimated LRMC is the optimal price level in water pricing, which is the most important of the demand side management policies. In the end, water conservation effect, price pervasive effect, and social welfare effect are analyzed.

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