DDP/DOS모형을 이용한 우수이용 시스템의 운영기법 2003년 대학토목학회 학술발표회 DDP/DOS모형을 이용한 우수이용 시스템의 운영기법 지홍기, 전인배, 이영민, 이순탁

목 차 연구의 목적 및 필요성 우수이용 시스템의 구성 우수이용 시스템의 설계-운영기법 DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 목 차 연구의 목적 및 필요성 우수이용 시스템의 구성 우수이용 시스템의 설계-운영기법 DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 결 론

연구의 목적 및 필요성 1. 우리나라의 수자원이용 현황 증발산량 45% 바다로 유실 31% 지하수 이용 2% 댐용수 이용 8% 증발산량 45% 바다로 유실 31% 지하수 이용 2% 댐용수 이용 8% 하천수 이용 14%

연구의 목적 및 필요성 2. 주요국가의 연평균 1인당 강수량비교

연구의 목적 및 필요성 3. 하천유출량 중 이용가능량 홍수시 유출 467억 m3 평시유출 230억 m3

연구의 목적 및 필요성 4. 각 권역별 예상물부족량 한 강 낙 동 강 영산,섬진 금 강 계 구 분 2001년 10 65 9 146 62 2006년 2020년 2011년 18 129 72 121 98 721 748 215 104 1,788 1,149 1,000 256 186 2,591 단위: 백만 톤 자료:건교부

연구의 목적 및 필요성 5. 국내 농어촌 지역의 상수도 보급율 87.0 40.5 79.0 59.2 51.0 30.2 72.4 36.5 56.3 28.5 67.9 50.8 73.7 52.0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 경기도 강원도 충청남도 전라북도 전라남도 경상북도 경상남도 전지역 농촌지역

연구의 목적 및 필요성 6. 경제성 검토 9,605원 생산비용(원/m3) 5,366원 535원 535원 생산량(m3/일)

우수이용 시스템의 구성 1. 우수집수-저류-공급 시스템 Precipitation Supply Inflow Domestic Water Use Storage Tank Catchment Area Fitering

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (우도 공동집수조)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (우도 우수저장탱크)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (우도 우수저장 탱크)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (우도 우수저장탱크)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (우도 비닐하우스를 이용한 우수집수조)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (경남 고성군 동해면)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (경산정수장내 우수이용시스템-1)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (경산정수장내 우수이용시스템-2)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (일본 System개형)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (일본) 제품 설계 모형 빗물 침투 기술

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (독일 System개형)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (독일 System 사양)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (미국) 우 수 탱 크 주 변 기 기

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (미국)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용 시스템 설치 예 (대만) 중간저장탱크 유 입 구

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용시스템 설치 예 (케냐의 학교)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용시스템 설치 예 (스리랑카)

우수이용 시스템의 구성 2. 우수이용시스템 설치 예 (캄보디아)

우수이용 시스템 설계 - 운영 모형 1. 용수부족기간 결정 모형(Decision of Drought Period) READ PRECIPITATION DATA READ DAILY DOMESTIC WATER USE RESEARCH PATTERN OF WATER USE DECIDE CATCHMENT AREA ASSUME DOMESTIC WATER USE COMPUTE TRUNCATION LEVEL COMPUTE RUNOFF RUN ANALYSIS COMPUTE DROUGHT INDEX DECIDE DROUGHT PERIOD

우수이용 시스템 설계 - 운영 모형 2. 최적시스템 설계 모형(Design of Optimum System) READ CATCHMENT AREA READ DOMESTIC WATER USE ASSUME STORAGE TANK SIZE READ DROUGHT PERIOD DECIDE TANK SIZE COMPUTE RUNOFF NO YES FINAL(TANK STORAGE) COMPUTE TANK STORAGE NO YES TANK STORAGE = MINMUM ( STORAGE, SIZE) TANK STORAGE .GT. 0

우수이용 시스템 설계 - 운영 모형 3. 우수이용 시스템 운영 모형 (Operation of Rainwater Utilization System)

DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 1. 적용대상지역의 선정 ◆ 강우자료가 비교적 풍부 ◆ 물부족 현상이 심각 ◆ 강우자료가 비교적 풍부 ◆ 물부족 현상이 심각 ◆ 총면적 : 73km2 ◆ 연평균 강우량 : 1,500mm (40% 눈) ◆ 인구 : 4천가구, 1만 2천명

100L/DAY 200L/DAY 300L/DAY 400L/DAY L- (day) 16 58 95 137 ∑ S- (m³) DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 2. DDP모형을 이용한 용수부족기간의 결정 100L/DAY 200L/DAY 300L/DAY 400L/DAY L- (day) 16 58 95 137 ∑ S- (m³) 17.2 171.5 590.9 1,685.5 I - (m³ / day) 1.08 2.95 6.22 12.11 max |L-| (m³) 2 4 5 8 max S- (m³) 2.2 8.1 24.4 46.6

Max L- Drought P. Max L- Drought P. 1 6 2 8 3 10 4 11 5 21 DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 2. DDP모형을 이용한 용수부족기간의 결정 Max L- Drought P. Max L- Drought P. 1 1997. 10 6 1987. 9 - 1988. 2 2 1988.10 - 1988.11 8 1999.10 - 2000. 5 3 1983.10 - 1988.12 10 1982. 9 - 1983. 6 4 1995.11 - 1996. 2 11 1988. 8 - 1989. 6 5 1987. 9 - 1988. 1 21 1996. 7 - 1998. 3

DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 3. DOS모형을 이용한 최적 시스템의 설계

DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 3. DOS모형을 이용한 최적 시스템의 설계

DDP/DOS모형 및 ORUS모형의 적용 4. SRUS모형을 이용한 시스템의 운영 ◆ 1일 용수량 : 500L, 평균지붕면적 : 50m2

결 론 ◆ 용수부족기간 결정 모형인 DDP모형은 여러 가지의 가뭄지수 산정방법 중 강우부족이 아닌 용수공급의부족을 반영하고 있는 Run이론을 이용하여 가뭄지수를 산정하였으며, 가뭄지수 중 가뭄지속기간이나 용수부족량을 분석하여 용수부족기간을 결정할 수 있는 모형으로서 울릉도지역에 적용한 결과 1987, 1988, 1995, 1997년말이 크게 용수량이 부족한 기간으로 분석

결 론 ◆ 최적 시스템 설계 모형인 DOS모형은 용수부족기간 결정 모형에서 분석한 용수부족기간과 기존의 지붕면적을 이용하여 모의함으로써 최적의 탱크크기를 설계할 수 있는 모형으로서 울릉도지역에 적용한 결과 집수면적이 200㎡인 경우 1일 가구당 생활용수량이 100, 200, 300, 400, 500ℓ일 때 저류탱크의 크기는 8, 17, 40, 70, 120m3인 것으로 나타났다.