Abstract
When replacing deteriorated pipes, it is important to select pipe diameters of new pipes for improving the long-term reliability of a water distribution system. However, as the use of larger diameter pipes brings cost increase, it is required to evaluate the improvement of the reliability by the use of larger diameter pipes. In this study, we propose a methodology to evaluate the improvement of the reliability by the use of different pipe diameters. For this purpose, we rely on the segment-based minimum cutset method with the success mode approach to evaluate the reliability of a water distribution system and determine which pipes and their diameters will be replaced to improve the reliability using GA, After the suggested method is applied to a real water distribution system, the optimized pipe diameters produces higher reliability of the system than the current ones with the same construction cost. However, compared to the increase rate of the construction cost, the improvement of the reliability is not significant. Thus, in addition to the use the different pipe diameters, the structural modification or adding new valves to the system is necessary to improve the reliability efficiently.
상수관망의 노후관 교체시 신설관의 관경 결정은 상수관망의 장기적인 신뢰도 향상에 기여할 수 있는 중요한 문제이다. 그러나 대구경 관의 사용은 공사비 증가를 가져오기 때문에 적절한 관경의 결정을 위해서 대구경 관 사용에 따른 신뢰도 향상정도를 평가해야 한다. 본 연구에서는 상수관경의 변화가 상수관망의 신뢰도 향상에 미치는 영향을 평가할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위하여 Segment 기반의 Minimum Cutset 및 Success Mode Approach를 활용하여 상수관망의 신뢰도를 산정하였으며 신뢰도 향상을 위하여 교체해야 할 상수관과 관경을 유전자 알고리즘을 이용하여 최적해를 찾도록 하였다. 제안된 방법을 실제 상수관망에 적용한 결과 상수관을 기존의 설계와 다른 관경을 이용할 경우 비슷한 공사비로 좀 더 나은 신뢰도 향상을 가져왔다. 그러나 공사비의 증가율에 비하여 신뢰도 향상의 효과는 크지 않았다. 따라서 관경 변화 뿐 아니라 상수관망의 구조적인 보강이나 추가적인 밸브의 설치도 함께 해야 상수관망의 전체적인 신뢰도 향상이 효율적으로 이루어질 것으로 판단된다.
