초록
한국수자원공사는 낙동강 및 금강수계에 대해 실시간 물관리 시스템을 개발하여 수계 내 다목적 댐의 효율적인 운영을 도모하였다. 본 연구에서는 이를 확장하여 최적화 기법인 표본 추계학적 동적계획법을 사용하여 한강수계 다목적댐의 효율적인 월말 목표저수량을 산정하고 이를 통해 실시간 물관리시스템의 효율을 극대화하고자 수행되었다. 수계 내 댐중 저수용량과 용수공급 측면에서 중요도가 높은 소양강댐, 충주댐, 화천댐 등 3개 댐만을 대상으로 모형을 개발하였으며 저수량 상태변수의 민감도 분석 결과를 통해 저수량 상태변수 개수를 설정하였다. 본 연구를 통해 제시된 최적화모형을 통한 운영률과 한국수자원공사의 운영목표수위에 의한 저수지 운영방식과 비교를 실시한 결과 연평균 37.22 MCM의 수계 내 요구용수 부족량 감소효과와 더불어 발전량 측면에서도 연간 171 GWh가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 이수기 저수지 운영계획 시스템을 실제 적용한 결과 2007년~2008년 이수기 동안 전력생산, 수질개선 등을 위한 추가적인 용수공급이 가능하다는 것을 확인하였다. 이러한 실제 적용사례를 통해 SSDP 모형과 이수기 저수지운영 시스템의 그 유용성을 타진할 수 있었으며 다른 수계로 확장을 실시한다면 보다 합리적인 저수지 운영계획이 가능할 것으로 기대한다.
Korea water resources corporation (K-Water) has developed the real-time water resources management system for the Nakdong and the Geum River basin to efficiently operate multi-purpose dams in the basins. This study has extended to the Han River basin for providing an effective ending target storage of a month to the real-time water resources management system using Sampling Stochastic Dynamic Programming (SSDP), consequently increasing the efficiency of the reservoir system. The optimization model were developed for three reservoirs, named Soyang, Chungju, and Hwacheon, with high priority in terms of the amounts of effective capacity and water supply for the basin. The number of storage state variable for each dam to set an optimization problem has been assigned from the results of sensitivity analysis. Compared with the K-water operating policy with the target water supply elevations, the optimization model suggested in this study showed that the shortfalls are decreased by 37.22 MCM/year for the required water demands in the basin, even increasing 171 GWh in hydro electronic power generation. In addition, the result of a reservoir operating system during the drawdown period applied to real situation demonstrates that additional releases for water quality or hydro electronic power generation would be possible during the drawdown period between 2007 and 2008. On the basis of these simulation results, the applicability of the SSDP model and the reservoir operating system is proved. Therefore, the more efficient reservoir operation can be achieved if the reservoir operating system is extended further to other Korean basins.