본 연구에서는 물 사용관련 주요 지표인 1인1일 급수량을 이용하여 수요관리 추진 결과 분석 및 절감량을 산정하고, 수요관리를 통하여 발생하는 절감량을 물 수급전망에 연계할 수 있는 시스템을 개발하였다. 1인1일 급수량 분석결과 상수도 여건이 열악한 지자체는 상수도 보급 개선이 선행되어야 하며, 장래용수수요량 추정시에도 이를 고려하여야 할 것으로 판단된다. 금강권역을 대상으로 수요관리 절감량을 산정하고 K-WEAP (Korea-Water Evaluation And Planning System)을 이용하여 물수지분석을 수행한 결과 하천유량 변화 및 지하수와 저수지저수량 증가를 확인하였으며, 이는 다른 용도로 활용 가능하다고 판단된다.
마산만의 악화된 수질을 개선하고 관리하기 위해서는 정확한 물수지 및 해수교환 특성 분석이 선결되어야한다. 본 연구에서는 모형적용 영역을 4개의 해역으로 분할하여 월별로 물수지를 분석하였으며, 중요한 입력자료인 유역 유출량은 유출계수(=0.7)를 이용하여 추정하였다. 물수지 분석모형을 마산만 및 인근해역에 적용한 결과는 다음과 같다. 마산만 유역의 용수공급에 의한 유출기여율은 1978년 10% 수준에서 점차 증가하여, 현재는 강우에 의한 유출량과 대등한 수준이다. 또한, 하수 차집관거에 의한 유출저감량은 총 유입량의 약 25% 정도이며, 강우 및 증발에 의한 순영향은 10% 정도이다 한편, 마산만의 수리하적 정체시간은 약 3개월(97일)로, 해수교환이 잘 이루어지지 않는다. 해수교환에 의한 염도변화를 분석한 결과 월평균 강우와 염도의 시기적인 상관성은 없고, 염도간 지역적인 상관성만이 있는 것으로 나타났다
본 연구(II)는 연구(I)에서 제안한 상수관로의 노후도 예측에 근거한 최적 개량 모형을 A시를 대상으로 이를 적용하였다. 노후도 예측 모형은 굴착 및 실험이 필요한 14개 항목과 굴착 및 실험이 필요하지 않은 9개 항목을 구분하여 각각 관의 노후도 등급을 산정하였다. 노후도 예측 모형 적용 결과 항목개수에 따른 등급의 차는 l~2% 이내로 굴착 및 실험을 하지 않고도 노후도 예측이 가능한 것으로 나타났다. 최적 개량 모형은 노후도 항목별 최대 잔존수명과 제약조건 유무로 구분하여 적용하였다. 적용결과 항목별 최대 잔존수명의 증가에 따라 개량 시기 및 비용이 증가하였다. 또한 예산제약을 제외한 모형과 비교해서 예산제약을 고려한 모형이 모든 항목에서 비용이 증가되었다. 이는 예산제약을 고려할 경우 실제 주어진 최대 잔존수명 기간이내 매년 발생하는 예산의 최대 금액을 넘지 않은 대신에 매년 비슷한 비용으로 개량을 실시하기 때문인 것으로 판단되었다.
Water management information system used by KRC(Korea Rural Community Corporation) operates widely including RIMS, RAWRIS and etc. Other systems are operated by each government department, for example, K-water(Korea Water Resources Corporation)'s WAMIS. Even though small scale reservoirs managed by city/country is just about 12% of total water resource, the reservoirs are important for controlling and securing water resource as the reservoirs, including about 14,700 reservoirs nationwide, are located at main subwater shed. So, it is necessary for KRC to execute integrated informatization. In this research, system analysis was performed to comprise the integrated water management information system including the reservoirs controlled by city and country at first. And then, improvement plan for informatization of the reservoirs controlled by city and country was proposed. This study proposed the improvement plan for informatization of the reservoirs managed by the city and country, which was systematically proposed through systemic analysis including from reservoir site to the integrated water management information system. The objects includes 1. Reservoir (basin, facilities, water depth-area curve, benefiter area), 2. Field supervision organization for the reservoir 3. Local government administrative organization, 4. Center organization 5. Network for information transfer, 6. integrated water management information system. As the reservoirs controlled by city and country are important considering managing water and facilities, operated by local government with minimum budget due to budget problem, securing sufficient budget is necessary to form an specialized organization controlling facilities and the water management system in terms of drought and flood control.
1960년대 이래로 우리나라 주요수계에는 이·치수를 목적으로 많은 댐들이 건설되어 운영되어 오고 있다. 계속 증가하는 용수수요를 충족시키기 위한 신규댐 개발이 국가 장기 수자원 개발계획에 포함되어 있어 수자원 시스템은 더욱 복잡해 질 것으로 예상된다. 이와 같은 특징은 장래 수자원 관리 정책 결정문제에서 보다 많은 대안 검토를 요구하게 되므로 이를 해결할 수 있는 합리적인 접근방법의 개발이 요구된다. 본 연구는 10여개 이상의 대구모 저수지 시스템 문제를 해결하기 위한 방법중 문제를 간략화하기 위한 시도로 중·소규모 댐에 대해서는 모의모형(HEC-5)을 적용하고 이의 결과를 대용량의 댐으로 구성된 최적화 모형(IDP)의 입력자료로 이용하여 최종적인 결과를 얻는 2단계 해석 방법을 한강유역 물수지 분석에 적용하였다. 아울러 한강수계의 기존 다목적댐과 장래 개발 계획댐을 하나의 시스템으로 구성하고 DPSA를 이용하여 유역 개념의 수자원 평가에 적용하였다.
The SSARR model adopting Is(integrated snowband) watershed model is applied to Nakdong River basin for lowflow analysis. The IS watershed model is added to new version of the SSARR which has functions of simulating evapotranspiration, infiltration and lower zone routing. It provieds annual water budget informations as an output file and can be operated by interactive mode. Sensitivity analysis for both cases of high and lowflows was carried out, which becomes the knowledge base for model calibration. Model verification was performed using the relative errors of highflows and absolute errors of lowflows at the control points. Monthly water budget analysis was done by IS watershed model, and is reveals that runoff coefficient is 52.6%.
본 논문에서는 지난 20여 년간의 낙동강 하상변동 자료와 준설 및 골재채취 자료, 그리고 지류로부터 유입되는 유사량 관측 자료 및 수치모의 자료 등을 조사, 검토, 분석하여 4대강살리기 사업 전의 낙동강 하도에서의 개괄적인 유사수지 특성을 분석하였다. 4대강살리기 사업 전 낙동강 하도의 유사수지분석 결과, 유역에서 하도로 유입된 유사량은 $2,100,000m^3/yr$이며 낙동강으로부터 유출 또는 준설된 유사유출 총량은 $10,180,000m^3/yr$인 것으로 나타났다. 따라서 유사수지 분석을 통해 산정된 낙동강 하도에서의 하상변동량은 $-8,080,000m^3/yr$으로 하상이 침식된 것으로 나타났으며 이는 실제 하도측량 자료 분석을 통해 도출된 낙동강 본류의 자연적 그리고 인위적인 하상변동량($-8,300,000m^3/yr$)과 유사한 것으로 나타났다.
낙동강 유역의 저수유출 해석을 위해 IS(integrated snowband) 유역모형이 포함된 SSARR 모형을 적용하였다. IS유역모형은 증발산, 침투 및 장기회귀 지하수 추적기능이 추가된 최신 버전으로서 연물수지분석에 관한 정보가 출력되며 대화식 구동방식인 IA(interactive)방식도 내재되어 있다. 고수시와 저수시 민감한 매개변수를 민감도 분석결과 도출할 수 있었고, 이를 토대로 모형의 보정이 이루어졌다. 7개 제어지점에서 유량의 관측치와 계산치를 비교하여 고수시 상대오차와 저수시 절대오차를 통하여 모형의 검증을 수행하였다. IS 유역모형을 사용하여 월별 물수지 분석을 수행하였다.
농업용 저수지의 유효저수량은 물수지 분석을 근거고 한 저수지 모의 운영을 통하여 결정하고 있다. 유역은 유출량에 관하여 고유한 특성을 갖고 있으므로 저수지에서 유효저수량의 결정은 유역으로부터의 유출량을 근거로 하는 것이 타당하다. 본 연구에서는 유역의 유출량을 근거로 한 추계학적 선형계획모형을 정립하고 저수지의 유효저수량을 분석하였다. 선형계획모형을 이용한 저수지 분석에 있어서 선형결정법칙은 Chance-constrained model과 함께 된 석년수와 관계없이 제약조건식을 줄이는데 기여한다. 경기도 안성시에 소재하고 있는 금광저수지를 대상저수지고 선정하여 유효저수량을 분석한 결과, 추계학적 선형계획모형에 의한 유효저수량은 물수지 분석에 의한 것 보다 크게 분석되었다. 본 연구에서 제시된 선형계획모형에 의하여 적정한 유효저수량을 결정하고, 저수지 모의운영을 통하여 결정된 유효저수량의 성능을 평가하는 것이 타당한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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