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Kafe 바로가기주관연구기관 | 농어촌연구원 |
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-02 |
과제시작연도 | 2014 |
주관부처 | 농림축산식품부 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs(MAFRA) |
등록번호 | TRKO201600003466 |
과제고유번호 | 1545009372 |
사업명 | 수출전략기술개발 |
DB 구축일자 | 2016-07-02 |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201600003466 |
Ⅴ. 연구개발결과
1. GIS 활용 관개·배수 해석 요소기술 분석
관개를 실시하기 전 관개모의를 통한 의사결정을 지원할 수 있는 관개·배수 종합시스템을 개발하였다. 관개·배수 시스템의 범위는 수원공 유역을 비롯해 수혜구역 등 관리해야 하는 면적이 매우 크고, 특히 수혜면적은 단일 수원공으로부터의 수혜지역이 지역특성에 따라 다양한 구조이기 때문에 효과적으로 일관된 시스템구성을 위해서 대상지역을 데이터베이스화 시키고 필요정보를 취득할 수 있는 지리정보시스템(GIS)을 이용한 시스템을 구성하였다.
2. SWMM 모형의 연
Ⅴ. 연구개발결과
1. GIS 활용 관개·배수 해석 요소기술 분석
관개를 실시하기 전 관개모의를 통한 의사결정을 지원할 수 있는 관개·배수 종합시스템을 개발하였다. 관개·배수 시스템의 범위는 수원공 유역을 비롯해 수혜구역 등 관리해야 하는 면적이 매우 크고, 특히 수혜면적은 단일 수원공으로부터의 수혜지역이 지역특성에 따라 다양한 구조이기 때문에 효과적으로 일관된 시스템구성을 위해서 대상지역을 데이터베이스화 시키고 필요정보를 취득할 수 있는 지리정보시스템(GIS)을 이용한 시스템을 구성하였다.
2. SWMM 모형의 연계적 활용
지능형 관개/배수 관리시스템은 유역의 유출 및 수로의 유출을 모의할 수 있는 SWMM 모델의 기능을 기반으로 개발하였다. SWMM모형은 도시유역내에서 강우사상으로 인해 발생하는 유출량과 오염물질에 대한 지표면 및 지표하 흐름, 배수관망상에서의 유출량추적, 저류량 산정, 오염물질의 처리와 비용계산 등을 모의할 수 있는 종합적인 모형이며 주로 도시유역, 인위적 배수계통을 갖는 소유역 등을 적용대상으로 하고 있다. 시간적 특성은 단일, 연속강우에 의한 계산이 가능하며, 강우시간간격은 임의로 설정할 수 있다. 연산시간 간격은 강우사상에 대해 임의조절이 가능하다. 공간적 특성으로는 작은 배수유역에서 큰 배수유역까지 적용이 가능하다.
3. GIS 활용 모형의 요소별 첨단 해석기술 개발
저수지 등 농업용 수리시설에서 공급된 관개용수는 용수간선, 용수지선, 용수지거를 통하여 포장으로 공급되고 포장에서의 잉여수는 배수지거, 배수지선, 배수간선을 통하여 하천으로 방류된다. 관개 지구에서 용수의 적정분배를 달성을 목표로 용수의 무효방류 및 손실량을 최소화하고 관개공급량을 공급자 주도방식으로 산정하기 위해 용수분배의 동적계획을 모의할 수 있는 네트워크 모형을 개발하였다. 네트워크 모형은 복잡한 유역과 용수공급 시스템을 노드와 링크로 구성되는 네트워크로 도식화하고 네트워크 알고리즘으로 최적화함으로써 농업관개구역에 필요한 공급량, 관개구간별 부족량 계산과 이를 이용하여 용수공급 우선순위 조정, 년 단위의 관개계획의 수립 등이 가능하다.
4. 지능형 관개·배수 관리시스템 개발
지능형 관개·배수 관리시스템은 관개 업무에 적용하기 위한 기능을 구현하기 위한 기반 기능을 제공한다. 개발된 기능은 SWMM 모형에서 지원하는 기능과 한국농어촌공사에서 사용하는 모형 그리고 시스템에서 필요한 내용의 개발 등 3가지 부분으로 구분할 수 있으며 개발된 기능을 바탕으로 관개업무에 종사하거나 일반농업인 등 시스템 사용자의 관개 업무에 적용될 수 있는 기능을 개발하였다. 주요 기능으로는 관개계획 수립 적용 강우 선택, 저수지 유역 장기유출량 선정, 계측자료 모니터링, 용수공급량 설정, 필요수량 산정, 용수 공급방법 설정 및 제수문 조절, 저수지 물수지 및 수위변동 및 모바일 이용 자료 입력 등이 있다.
5. 관개모의운영시스템 성능 평가
본 연구에서는 시범 지역인 대산 지구에 대한 관개모의운영 시스템의 용수공급 모의 성능을 검증하기 위해 실측 수위 자료를 기반으로 수로별 누적용수공급 곡선을 작성하였다. 대산지구에 4개 지점에 대해서 검증 구간을 설정하고 2015년 관개기간 (2015.04.30. - 2015.09.10.) 동안 수위를 실측함으로써 해당 검증 구간에서의 누적용수공급량을 파악하였다. 이를 관개모의운영 시스템을 통해 모의된 수로별 누적용수공급 곡선과 비교함으로써 관개모의운영 시스템의 수로별 용수공급량 모의 성능을 분석하였다. 분석 결과 검증 구역 내의 모든 지점에 대해서 결정계수가 0.9가 넘는 높은 상관성이 나타났으며 이를 고려할 때 관개모의운영 시스템은 실제 대산 지구의 용수 공급에 따른 수로별 시기에 따른 유량분포를 상당히 유사하게 모의하는 것으로 판단된다.
Ⅴ. Results of the Project
1. Analysis of irrigation and drainage elemental technology using GIS
A comprehensive system of irrigation and drainage which is possible to support the decision-making by the irrigation simulation, for range of irrigation and drainage system has large area to manage
Ⅴ. Results of the Project
1. Analysis of irrigation and drainage elemental technology using GIS
A comprehensive system of irrigation and drainage which is possible to support the decision-making by the irrigation simulation, for range of irrigation and drainage system has large area to manage such as beneficial area of basin, and especially beneficial area from a single irrigation facility has various structure depending in the characteristics of local area, this system could store the database target area and get the required information for designing effective and consistent system using GIS.
2. Connective utilization with SWMM(Storm Water Management Model)
Intelligent system for management of irrigation and drainage is developed based on the function of SWMM which can simulate the runoff of the basin and irrigation channels. Intelligent System for Management of Irrigation and Drainage is utilized connectively with the calculation module of SWMM and specifically the functions of irrigation channel management were applied to this system.
3. Development of the high-tech analysis technology by element of the model using GIS
Irrigation water supplied from agricultural irrigation facilities is transferred to fields by main irrigation channel, lateral irrigation channel, and ditch, and surplus water in the field is released to river through ditch, lateral drainage channel, main drainage channel. We developed the network model that can simulate the dynamic plan of distributing irrigation water for minimizing the loss of irrigation water and estimating irrigation water amount on supplier-oriented way on the purpose of making the appropriate distribution of irrigation water on irrigated area. This model can calculate the supplements required to the area of agricultural irrigated area and the loss of the irrigation water, control the priority of irrigation water supply, and make an annual plan of irrigation by developing comprehensive basin and irrigation water system by the network composed of node and link and optimizing by the network algorism.
4. Development of the intelligent system for management of irrigation and drainage.
The intelligent system for management of irrigation and drainage provide the foundations to implement irrigation works. Developed function can be divided into three parts such as the function supported by the SWMM model, the model used in Korea Rural Community Corporation and the development of the content required to the system, and based on this function, the function was developed able to be applied on the irrigation works of the system user. This system has many functions such as selecting the rainfall applied to designing irrigation plan, estimating long-termed runoff in the basin of reservoir, monitoring the measured data, setting the supply of irrigation water, estimating the required water amount, setting the method of supplying irrigation water, the regulating gate control, inputting the mobile data about the hydrological balance and change of water depth of reservoir.
5. Evaluation of the performance of IWMS
In this study, The cumulative irrigation water supplement curve was plotted with observed water depth data to verify the performance of Irrigation Water Management System(IWMS) about Dae-san irrigation region, test bed. The verification sector was set for 4 points in irrigation region and the cumulative amounts of irrigation water supplement are calculated with the water depth data of irrigation open channels observed during 2015. The performance of IWMS was evaluated by comparing cumulative irrigation water supplement curves from IWMS with those from observed data. As results from analysis, all of the coefficients of determination of the verification sector are higher than 0.9. Considering these results, it is reasonable to evaluate that the IWMS has quite good ability to simulate irrigation water distribution in each irrigation channels.
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