DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Evaluation of Water Supply Capacity with Coordinated Weirs and Multi-reservoir Operating Model

댐-보 최적 연계운영을 통한 용수공급능력 평가에 관한 연구

  • Chae, Sun-Il (Graduate School of Information Management and Security, Korea Univ.) ;
  • Kim, Jae-Hee (Division of Business Administration, Chonbuk National Univ.) ;
  • Kim, Sheung-Kown (Graduate School of Management of Technology, School of Industrial Management Engineering, Korea Univ.)
  • 채선일 (고려대학교 정보경영공학전문대학원) ;
  • 김재희 (전북대학교 경영학부) ;
  • 김승권 (고려대학교 기술경영전문대학원, 산업경영공학부)
  • Received : 2012.05.03
  • Accepted : 2012.05.31
  • Published : 2012.08.31

Abstract

When we evaluate the water supply capacity of a river basin, it is a common practice to gradually increase the water demand and check if the water demands are met. This practice is not only used in the simulation approach, but also in the optimization approach. However, this trial and error approach is a tedious task. Hence, we propose a two-phase method. In the first phase, by assuming that the decision maker has complete information on inflow data, we use a goal programming model that can generate the maximum water supply capacity at one time. In the second phase, we simulate the real-time operation for the critical period by utilizing the water supply capacity given by the goal programming model under the condition that there is no foresight of inflow. We applied the two-phase method to the Geum-River basin, where multi-purpose weirs were newly constructed. By comparing the results of the goal programming model with those of the real-time simulation model we could comprehend and estimate the effect of perfect inflow data on the water supply capacity.

일반적으로 수계의 용수공급능력을 평가하기 위해서는 수요량을 단계적으로 증가시키며 용수부족 여부를 검토하고 그 결과에 따라 수요량을 조정하는 시행착오법을 사용한다. 이것은 시뮬레이션 모형 뿐 아니라 최적화모형의 경우에서도 마찬가지다. 그러나 이 같은 시행착오법은 수차례의 최적화를 반복하는 번거로움을 수반한다. 이에 본 연구에서는 물 부족이 발생하지 않은 최대 용수공급능력을 보다 쉽게 찾을 수 있도록 2단계의 목표계획기반 최적화 모형을 제시하였다. 즉, 제1단계에서는 제시된 모형을 유입량 정보가 정확하다는 가정아래 최대 용수공급능력을 산정한다. 그리고 제2단계에서는 실제 용수공급상황에서는 미래 유입량에 대한 정보가 없는 점을 고려하여 최대 갈수기간에 한해 실시간 모의운영을 통하여 용수공급능력을 산정한다. 이 방법을 다기능 보가 신설되어 기존 수문환경과 차이점을 보이는 금강수계에 적용하고, 완전한 정보가 있는 경우와 그렇지 않은 경우의 결과를 비교함으로써 유입량 정보가 용수공급능력에 미치는 영향을 이해하고 평가할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 국토해양부 (2006). 수자원장기종합계획.
  2. 김민규, 이용대, 김승권(2007). "Fuzzy 목표계획법을활용한저수지운영계획수립방안연구." 2007 대한산업공학회 춘계학술대회논문집, 대한산업공학회, pp. 1053-1060.
  3. 김승권, 박영준 (1998). "댐군의 최적 연계운영을 위한 혼합정수계획 모형." 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제31권, 제6호, pp. 779-793.
  4. 이용대, 전승목, 김승권, 고익환 (2006). "연계 운영을 위한 병렬 저수지의 저수량 할당 방안." 2006 한국수자원학회 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 343-348.
  5. 정태성, 강신욱, 고익환, 황만하 (2007). "금강유역에서의 KModSim을 이용한 의사결정지원시스템 개발 및 적용성검토." 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제27권, 제3B호, pp. 319-329.
  6. 산업기지개발공사 (1981). 대청 다목적댐 공사지.
  7. 한국수자원공사 (1991). 용담 다목적댐 타당성조사보고서.
  8. 한국수자원공사 (2009). 한강수계 실시간 저수지 운영시스템 구축(분석모형 개발).
  9. 한국수자원공사 (2010). 댐 운영 실무 편람.
  10. Alexander, G.N. (1962). "The use of the Gamma distribution in estimating regulated output from storages." Civil Engineering Transactions, The Institution of Engineers, Australia, Vol. 4, No. 1, pp. 29-34.
  11. Dandy, G.C., Connarty, M.C., and Loucks, D.P. (1997). "Comparison of methods for yield assessment of multiple reservoir systems" Journal ofWater Resources Planning and Management, ASCE, Vol. 123, No. 6, pp. 350-358. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(1997)123:6(350)
  12. Gould, B.W. (1964). Discussion of Alexander G.N. "Effect of variability of stream-flow on optimum storage capacity. In: Water Resources Use and Management." Proceedings of a Symposium Held in Canberra. Melbourne, pp. 161-164.
  13. Kim, S.K., Kim, J.H., and Choi, J.Y. (2011). "Real-time Reservoir Operation Simulation for the Han River Basin in Korea." Proceedings AWRA 2011 Summer Spaciality Conference, Utah, USA.
  14. Labadie, J.W. (2004). "Optimal Operation of Multireservoir Systems: State-of-the-Art Review." Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, Vol. 130, No. 2, pp. 93-111. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2004)130:2(93)
  15. Loucks, D.P., Stedinger, J.R., and Haith, D.A. (1981). Water resource systems planning and analysis. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J.
  16. McMahon, T.A., and Mein, R.G. (1986). River and Reservoir Yield. Water Resources Publications, USA.
  17. Rippl, W. (1883). "The capacity of storage reservoirs for water supply." Proceedings Institution ofCivil Engineers, Vol. 71, pp. 270-278.
  18. Waitt, F.W.F. (1945). "Studies of droughts in the Sydney catchment areas." Journal ofThe Institution ofEngineers, Australia, Vol. 17, No. 4-5, pp. 90-97.
  19. Yeh, W.W.G. (1985). "Reservoir Management and Operations Models: A State-of-the-Art Review." Water Resources Research, Vol. 21, No. 12, pp. 1797- 1818. https://doi.org/10.1029/WR021i012p01797

Cited by

  1. Improvement of Water Supply Capability of the Nakdong River Basin Dams with Weirs vol.36, pp.4, 2016, https://doi.org/10.12652/Ksce.2016.36.4.0637
  2. A Study on the Fundamental Comparison of Simulation and Optimization Approaches for Water Resources Systems Planning and Management vol.46, pp.4, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.4.373
  3. The method of securing water supply resources of existing dam by using Blue dam vol.29, pp.2, 2015, https://doi.org/10.11001/jksww.2015.29.2.243
  4. Performance Evaluation of Water Supply for a Multi-purpose Dam by Deficit-Supply Operation vol.47, pp.2, 2014, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2014.47.2.195
  5. Comparison of Water Supply Reliability by Dam Operation Methods vol.47, pp.6, 2014, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2014.47.6.523
  6. Method for new conceptual securing water resources: a case study of the Miryang multipurpose dam in Korea vol.75, pp.10, 2016, https://doi.org/10.1007/s12665-016-5598-1