WaterGEMS모형을 이용한 상수관망 블록시스템의 비상급수계획 평가

백천우,전환돈,김중훈,유도근,이광춘 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.08 No.06

Hydraulic analysis of water distribution system can be divided into demand-driven analysis and pressure-driven analysis. Demand-driven analysis can give unrealistic results to simulate hydraulic conditions under abnormal operating conditions such as sudden demand increase and pipe failure. In Korea, demand-driven analysis has been used to establish emergency water supply plan in many water projects, but it is necessary to use pressure-driven analysis for establishment of emergency water supply plan. In this study, WaterGEMS model that was developed for pressure-driven analysis is used to evaluation of emergency water supply plan of J city. As the results, it was able to draw up more efficient plan for water supply in small block, and established emergency water supply plan of J city was determined to be appropriate. 상수관망의 수리해석 방법은 demand-driven analysis와 pressure-driven analysis로 구분할 수 있으며, 급작스런 용수수요증가, 관거파괴 등과 같이 비정상운영상태인 용수공급시스템의 수리모의에 demand-driven analysis를 사용할 경우 비현실적인 결과를 줄 수 있다. 특히 현재 국내에서는 비상상황에 대한 비상급수계획 수립 시에 demand-driven analysis를 사용하고 있으나, pressure-driven analysis의 적용을 통한 비상급수계획의 적정성 평가가 수행되어야 할 것이다. 본 연구에서는 pressure-driven analysis를 위해 최근 개발된 WaterGEMS모형을 이용하여 2007년 수도정비 사업을 계획한 J시의 비상급수계획의 적정성을 평가하였다. 적용 결과 소블럭의 용수공급 안정성 향상을 위한 방안 제시가 가능하였으며, 수립된 비상급수계획이 적합한 것으로 판단되었다.

WaterGEMS모형을 이용한 상수관망 블록시스템의 비상급수계획 평가

백천우,전환돈,김중훈,유도근,이광춘,Baek, Chun-Woo,Jun, Hwan-Don,Kim, Joong-Hoon,Yoo, Do-Guen,Lee, Kwang-Choon 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.6

상수관망의 수리해석 방법은 demand-driven analysis와 pressure-driven analysis로 구분할 수 있으며, 급작스런 용수수요증가, 관거파괴 등과 같이 비정상운영상태인 용수공급시스템의 수리모의에 demand-driven analysis를 사용할 경우 비현실적인 결과를 줄 수 있다. 특히 현재 국내에서는 비상상황에 대한 비상급수계획 수립 시에 demand-driven analysis를 사용하고 있으나, pressure-driven analysis의 적용을 통한 비상급수계획의 적정성 평가가 수행되어야 할 것이다. 본 연구에서는 pressure-driven analysis를 위해 최근 개발된 WaterGEMS모형을 이용하여 2007년 수도정비 사업을 계획한 J시의 비상급수계획의 적정성을 평가하였다. 적용 결과 소블럭의 용수공급 안정성 향상을 위한 방안 제시가 가능하였으며, 수립된 비상급수계획이 적합한 것으로 판단되었다. Hydraulic analysis of water distribution system can be divided into demand-driven analysis and pressure-driven analysis. Demanddriven analysis can give unrealistic results to simulate hydraulic conditions under abnormal operating conditions such as sudden demand increase and pipe failure. In Korea, demand-driven analysis has been used to establish emergency water supply plan in many water projects, but it is necessary to use pressure-driven analysis for establishment of emergency water supply plan. In this study, WaterGEMS model that was developed for pressure-driven analysis is used to evaluation of emergency water supply plan of J city. As the results, it was able to draw up more efficient plan for water supply in small block, and established emergency water supply plan of J city was determined to be appropriate.

설계빈도변화를 고려한 천변저류지 최적위치 선정

백천우,안태진,Baek, Chun-Woo,Ahn, Tae-Jin 한국수자원학회 2009 한국수자원학회논문집 Vol.42 No.7

환경 및 경제적 문제 등으로 인해 댐과 같은 대규모 수공구조물의 신설이 점차 어려워짐에 따라, 천변저류지 등과 같은 소규모 수공구조물의 설치가 대안으로 검토되고 있다. 천변저류지와 같은 소규모 수공구조물의 경우 홍수량, 유입수문곡선, 천변저류지 용량 및 월류위어의 월류고 등에 따라 홍수저감효과가 민감하게 반응하므로, 대상 저류지의 제원 결정을 위해 목표하는 설계빈도 결정이 선행되어야 한다. 또한 천변저류지를 이용하여 목표하는 홍수저감효과를 얻기 위해 다수의 천변저류지가 설치되어야 하며, 즉 천변저류지군의 홍수조절효과는 이들 저류지군을 연계한 수문네트워크의 분석에 의해 산정되어야 한다. 본 연구에서는 설계빈도 변화에 따른 천변저류지군의 홍수저감효과를 산정해 보았으며 산정된 홍수저감효과를 분석하여 천변저류지의 최적위치를 선정하기 위한 새로운 지수를 제안하였다. 천변저류지의 최적위치를 결정하기 위해 개발된 기존의 의사결정모형을 보완하여 제안된 지수를 산정하기 위한 모형을 개발하였으며, 개발된 모형을 안성천유역에 적용하여 기존의 연구결과와 비교하고, 적용성을 검토하였다. 그 결과 천변저류지 최적위치를 결정하기 위한 기준으로의 활용이 가능한 것으로 판단되었다. Due to environmental, economical and the other limitations, it has been more difficult to construct new large hydraulic structure such as dam. For this reason, it has been tried to use small hydraulic structure such as washland as alternative of hydraulic facility. Because the flood control effect of small hydraulic structure are affected by runoff volume, hydrograph, storage capacity and weir crest elevation, and design frequency must be predetermined for the design of the hydraulic structure. Multiple washlands will be required to satisfy enough peak reduction effect so that considering washlands as a network, rather than individually, are critical to analysis of flood reduction effect. In this study, new index for determination of optimal location for washlands is presented and the existing model for this determination is modified by adopting the new index. Developed new model is applied to Ansung river basin for examination and the new model shows its' applicability as a decision making criteria for the determination of optimal location for washlands.

ReHS를 이용한 상수관망 최적개량 의사결정 시스템의 개발

백천우,김응석,박무종,김중훈 한국수자원학회 2005 한국수자원학회논문집 Vol.38 No.3

노후관망의 최적개량 계획수립 시에는 수리학적 타당성을 포함한 다양한 인자들이 복합적으로 고려되어야 하며 모형에 고려할 인자들이 증가할수록 보다 효율적인 최적화 기법의 적용이 필요할 것이다. 그러나, 국내에서는 유전자알고리즘과 같은 보다 효과적인 알고리즘을 이용한 노후관 개량을 위한 의사결정시스템에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구의 목적은 최근 국내에서 제안된 ReHS라는 최적화기법을 이용해 기존의 모형에서 고려하지 않은 다양한 인자들을 고려한 상 The study on the plan for rehabilitation project of domestic water distribution system - especially using Heuristic Algorithm as Genetic Algorithm which is expected to provide a more optimal solution effectively - has not been done sufficiently. The purpo

1, 2차원 수치모형에 의한 도시하천의 통수능 확보 방안에 관한 연구

백천우,박무종,김석우,조덕준,김중훈,Baek,Chun-Woo,Park,Moo-Jong,Kim,Seok-Woo,Jo,Deok-Jun,Kim,Joong-Hoon 한국방재학회 2005 한국방재학회논문집 Vol.5 No.3

본 연구에서는 도시하천의 통수능 확보를 위한 방안이 제시되었다 하천 좌우안을 따라 형성된 도로 하부를 통수능으로 사용하기 위해, 2차원 분석에 의해 통수단면의 제원에 따른 흐름특성을 검토하여 적합한 통수단면의 제원을 제시하였다. 주수로와 추가되는 통수단면간의 흐름 분석을 위해 2차원 수치 모형인 SMS를 이용하였고, SMS의 모형의 매개변수를 검정하기 위해 1차원 수치 모형인 HEC-RAS의 결과를 이용하였다. 제시된 통수능 확보 방안은 청계천 복원사업에 적용하였다. 50, 80, 200년 빈도 홍수에 대한 통수단면의 내수배제 능력을 검토하였으며, 적합한 통수단면의 제원을 제시하였다. The scheme for the conveyance increasement of urban river is presented in this study. For the use of the lower part of the road paralleled to urban river as a conveyance, the 2-dimensional flood flow between main channel and added conveyance section is analyzed by mathematical model SMS(2-D simulation model). The result of the HEC-RAS(1-D simulation model) is used to calibrate the parameters of SMS. New scheme is applied to the Cheonggeyecheon Restoration Project. The capacity of flood flow between main channel and added conveyance is simulated for 50, 80, 200 year frequency flood and suitable size of pathway is proposed.

상수관망 유지보수 비용에 관한 연구 : 대구광역시를 중심으로

백천우,박정훈,김석우,김응석,김중훈 한국수자원학회 2004 한국수자원학회 학술대회 Vol.2004 No.1

상수관망의 구역별 최적개량 의사결정 시스템의 개발

백천우,김석우,김응석,김중훈,박무종 한국수자원학회 2006 한국수자원학회논문집 Vol.39 No.6

본 연구에서는 노후관망의 최적개량 계획수립을 위한 의사결정모형을 개발하였다. 각각의 관거에 대한 개량계획을 수립하는 기존에 개발된 다른 모형과 달리 노후화된 상수관망을 소구역으로 구분하여 각 소구역의 개량계획을 수립하였다. 개발된 모형에서는 최적개량 의사결정을 위해 개량비용(교체비용, 갱생비용, 유지보수비용), 개선이익(펌프운영비 감소이익, 누수 감소이익) 및 수리학적 타당성을 고려하였다. 화음탐색법을 최적화기법으로 적용하였으며 수리학적 타당성 검토를 The purpose of this study is to develop an optimal, long-term planning model for improvement of water distribution networks. The water distribution system is divided into sub-zones and the decision of improvement plan is made for each sub-zone. Costs for

통수년수 경과에 따른 C상수 변화곡선의 매개변수 추정

백천우,김석우,조덕준,김응석,김중훈 한국수자원학회 2004 한국수자원학회 학술대회 Vol.2004 No.1

Harmony Search를 이용한 상수관로 최적 관개수 의사결정 모형에 관한 연구

백천우,김응석,조덕준,강인주 한국수자원학회 2002 한국수자원학회 학술대회 Vol.2002 No.1

월류부특성변화에 따른 천변저류지군의 홍수저감효과분석

백천우,김복천,안태진 한국방재학회 2009 한국방재학회논문집 Vol.9 No.1

댐과 같은 대규모 수리구조물의 신설이 점차 어려워짐에 따라, 이에 대한 대안으로 천변저류지의 설치가 검토되고 있다. 천변저류지는 규모가 작은 시설물로 홍수량, 유입수문곡선, 천변저류지 용량 및 월류위어의 월류고 등에 따라 홍수저감효과가 민감하게 반응한다. 따라서 최대의 홍수저감효과를 얻기 위해서는 홍수저감효과를 기대하는 홍수사상에 적합한 월류고를 적용하여야 하며, 본 연구에서는 월류고 값의 변화가 천변저류지군의 홍수저감효과에 미치는 영향을 분석해보았다. 이를 위해 천변저류지의 최적위치를 결정하기 위해 개발된 기존의 의사결정모형을 사용하였다. 천변저류지의 위치를 결정변수로 사용하고 홍수저감목표지점에서의 홍수저감효과를 최대화하는 과정을 통해 천변저류지의 최적위치를 결정하는 의사결정모형에 월류고의 높이를 결정변수로 추가하여 수정하였다. 제안된 모형을 안성천 유역에 적용하여 기존의 연구결과와 비교하였으며, 모형의 적용결과 대상 홍수사상에 대해 보다 효율적인 홍수저감이 가능토록 하는 월류고 및 위치를 결정 할 수 있었다. Because it is difficult to install new large hydraulic structure, washland is considered as alternatives of hydraulic facility. As flood reduction effect of washland is dependent on flood, hydrograph, capacity of washland and spillway height, applying adequate spillway height is very important to maximize flood reduction effect of washland. In this study, effect of variation of spillway height on flood reduction effect of washlands is analyzed. The existing model developed to make decision for optimal location of washland using flood reduction effect as evaluation function and location of washland as decision variable was revised for this purpose. The spillway height of washland is added as decision variable and revised model finally give optimal location and spillway height of washland as result. The developed model has been applied to the Ansung River basin and application result was compared with that of existing model. The application result shows that developed model can give more efficient result than existing model.