앙상블 하천유량 예측 기법과 용수 감량공급 기법을 이용한 합천댐의 가뭄 시 운영 방안 Reservoir Operations of Hapcheon Dam Applying a Discrete Hedging Rule and Ensemble Streamflow Prediction to Cope With Droughts원문보기
가뭄에 대비하기 위한 실제의 저수지 운영에는 그에 적합한 저수지 운영 기법과 미래의 유입량 예측이 필요하다. 본 논문에서 연구한 저수지 운영 방안은 선형계획법으로 유도한 이산화 용수 감량공급 곡선과 앙상블 하천유량 예측, 산정된 용수 감량공급 곡선을 이용한 저수지 운영이다. 이산화 용수 감량공급의 단계는 국내의 가뭄 비상 대응 단계에 따라 4단계(관심, 주의, 경계, 심각)로 구성하여 혼합정수계획법으로 각 단계의 감량공급 실행 저수량을 산정하였다. 감량공급을 실행하는 저수지의 가용수량은 현재의 저수량과 미래 저수지 유입량의 합으로 산정되므로, 미래 저수지 유입량에 대한 정확한 예측이 용수 감량공급에 필수적이다. 그래서 본 연구에서는 과거 기상 시나리오와 기상청 강우예측 자료를 이용한 앙상블 하천유량 예측을 이용하여 미래 저수지 유입량을 산정하였다. 결정된 용수 감량공급 곡선과 앙상블 하천유량 예측의 적정성을 검증하기 위하여 위 기법들을 합천댐에 대하여 적용하였다. 그 결과 최대 물 부족량 및 가뭄 기간 내 전체적인 물 부족량이 과거 기록보다 줄어든 결과를 보였다. 용수 감량공급 곡선을 이용한 저수지 운영 기법을 활용하면, 댐을 운영하는 실무자들이 보다 쉽게 가뭄 시 댐의 방류량을 결정할 수 있다.
가뭄에 대비하기 위한 실제의 저수지 운영에는 그에 적합한 저수지 운영 기법과 미래의 유입량 예측이 필요하다. 본 논문에서 연구한 저수지 운영 방안은 선형계획법으로 유도한 이산화 용수 감량공급 곡선과 앙상블 하천유량 예측, 산정된 용수 감량공급 곡선을 이용한 저수지 운영이다. 이산화 용수 감량공급의 단계는 국내의 가뭄 비상 대응 단계에 따라 4단계(관심, 주의, 경계, 심각)로 구성하여 혼합정수계획법으로 각 단계의 감량공급 실행 저수량을 산정하였다. 감량공급을 실행하는 저수지의 가용수량은 현재의 저수량과 미래 저수지 유입량의 합으로 산정되므로, 미래 저수지 유입량에 대한 정확한 예측이 용수 감량공급에 필수적이다. 그래서 본 연구에서는 과거 기상 시나리오와 기상청 강우예측 자료를 이용한 앙상블 하천유량 예측을 이용하여 미래 저수지 유입량을 산정하였다. 결정된 용수 감량공급 곡선과 앙상블 하천유량 예측의 적정성을 검증하기 위하여 위 기법들을 합천댐에 대하여 적용하였다. 그 결과 최대 물 부족량 및 가뭄 기간 내 전체적인 물 부족량이 과거 기록보다 줄어든 결과를 보였다. 용수 감량공급 곡선을 이용한 저수지 운영 기법을 활용하면, 댐을 운영하는 실무자들이 보다 쉽게 가뭄 시 댐의 방류량을 결정할 수 있다.
Practical reservoir operation preparing for droughts needs an appropriate reservoir operating rule and a prediction of future inflow. A reservoir operation method studied in this research includes a derivation of discrete hedging rule applying a linear programming, an ensemble stremflow prediction, ...
Practical reservoir operation preparing for droughts needs an appropriate reservoir operating rule and a prediction of future inflow. A reservoir operation method studied in this research includes a derivation of discrete hedging rule applying a linear programming, an ensemble stremflow prediction, and reservoir simulations observing the derived heding rule. The hedging phases consist of concern, caution, alert, and severe. Dam operators supply water based on the available water and the phase in which the available water is. Available water of a reservoir is defined by the current storage plus the inflow volume of the future time period. The future inflow volume was computed by ensemble streamflow prediction using historical weather condition scenarios and precipitation forecast. The tank model with soil moisture structure was used to simulate ensemble streamflow. Reservoir operations of Hapcheon Dam, Korea were simulated applying the derived hedging rule curves and ensemble streamflow predictions. The results showed the reduction of maximum and overall water supply deficit. The derived hedging rule curves are certainly worth practical reservoir operation for water supply, because they can be easily understood by dam operators under the proper future inflow forecasting such as the ensemble streamflow prediction.
Practical reservoir operation preparing for droughts needs an appropriate reservoir operating rule and a prediction of future inflow. A reservoir operation method studied in this research includes a derivation of discrete hedging rule applying a linear programming, an ensemble stremflow prediction, and reservoir simulations observing the derived heding rule. The hedging phases consist of concern, caution, alert, and severe. Dam operators supply water based on the available water and the phase in which the available water is. Available water of a reservoir is defined by the current storage plus the inflow volume of the future time period. The future inflow volume was computed by ensemble streamflow prediction using historical weather condition scenarios and precipitation forecast. The tank model with soil moisture structure was used to simulate ensemble streamflow. Reservoir operations of Hapcheon Dam, Korea were simulated applying the derived hedging rule curves and ensemble streamflow predictions. The results showed the reduction of maximum and overall water supply deficit. The derived hedging rule curves are certainly worth practical reservoir operation for water supply, because they can be easily understood by dam operators under the proper future inflow forecasting such as the ensemble streamflow prediction.
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