Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers ISSN 1738-3692 Vol. 55, No. 6, pp. 77~85, November, 2013 eissn 2093-7709 DOI:http://dx.doi.org/.5389/KSAE.2013.55.6.077 실시간저수위및용수공급취약성지표를활용한농업용저수지운영기준개발 Development of Operation Rules in Agricultural Reservoirs using Real-Time Water Level and Irrigation Vulnerability Index 남원호 * 최진용 **, Nam, Won Ho Choi, Jin Yong ABSTRACT The efficient operation and management strategies of reservoirs in irrigation periods of drought events are an essential element for drought planning and countermeasure. Korea Rural Community Corporation has developed the real-time water level observation system of agricultural reservoirs to efficiently operate reservoirs, however, it is not possible to predict drought conditions, and only provides information of current situation. Hence, it is necessary to evaluate accurate irrigation vulnerability and efficiently reservoir operation rules using current water level. In this paper, the improvement methods of reservoir operation planning were developed with water supply vulnerability characteristic curves comparing to automatic water gauge at agricultural reservoirs. The 11 reservoirs were simulated applying the reservoir operation rules which was determined by irrigation vulnerability characteristic curves criteria and real time water level, and evaluated water supply situation in 2012 year. The analysis of results can be identified probabilistic possibility of water supply failures compared with the existing reservoir operation criteria. These results of efficient reservoir operation rules can be achieved enable irrigation planners to optimally manage available water resources for decision making, and contributed to maintain the water supply according to demand strategy for agricultural reservoirs management. Keywords: Agricultural reservoirs; agricultural water management; irrigation vulnerability index; real-time water level; reservoir operation rules; water demand and supply I. 서론 * 용수공급을위한농업용저수지의기능은풍수기의유량을갈수기로이월하는것으로저수지의이월능력을극대화하기위해서는미래에대한정확한예측을기반으로최적화하여운영해야하며 (Kim et al., 2012), 이수기의효율적인수자원관리및계획방류량의결정은장기적인저수지운영계획수립을통해이루어져야한다 (Chung et al., 2011). 농업용저수지운영은갈수기시가뭄과같은자연적요인과용수수요변동등인위적인요인들에의해용수부족기간이발생하게되며, 용수공급부족이예상되는시점에서관리자는용수공급기간동안물부족의총량을최소화하는가뭄피해절감방안을수립해야한다 (Park et * 서울대학교농업생명과학연구원선임연구원 ** 서울대학교조경 지역시스템공학부부교수, 농업생명과학연구원 Corresponding author Tel.: +82-2-880-4583 Fax: +82-2-873-2087 E-mail: iamchoi@snu.ac.kr 2013 년 6 월 24 일투고 2013 년 월 14 일심사완료 2013 년 월 15 일게재확정 al., 2002; Lee et al., 2006). 이는실무자의경험보다는통계학과확률론등과같은합리적인이론에근거한최적화모형을통해수립될수있으며, 이를통해제시된중장기운영룰이존재할경우수자원관리자는신뢰를갖고이에근거한단기운영룰을체계적으로수립할수있다 (Eum and Park, 20). 저수지의운영은불확실한유입량의특성및하류의시간적, 공간적, 사회적인제약조건들을고려한홍수조절능력과갈수기의원활한용수공급이고려되어야한다 (Lee and Kim, 2002). 일반적으로저수지운영룰은목표저류량을운영곡선으로하며, 과거의유입량기록을이용하여유역의유출현상을물수지방법으로모의하고최적저수지운영결과룰분석한다. 하지만과거의유입량기록만으로운영룰을도출하기에는불충분하기때문에통계적특성을갖는장기간의자료를발생시켜저수지운영을모의하며 (Yi and Kim, 2004; Jang et al., 2012), 과거기상자료및수문자료로부터저수위변화를예측하여기준저수량곡선과제한급수율을고려한제한급수량곡선을활용한다 (Kim and Lee, 2002; Kim et al., 2003). 국내외저수지의용수공급능력평가및저수지운영룰에대한 77
실시간저수위및용수공급취약성지표를활용한농업용저수지운영기준개발 연구는다목적저수지의홍수조절능력을극대화하기위한홍수시실시간저수지운영의사결정지원시스템의개발 (Shim et al., 1997b, Lee and Lee, 1998), 다목적최적화기법을활용한홍수기저수지최적운영모형 (Kim et al., 2011a) 에대한연구등주로홍수재해대책연구가수행되었다. 농업용저수지의운영방안에대한연구는갈수기에대한수문자료의확률분포및빈도분석을적용하여저수지유입량산정 (Maeng et al., 2009), 농업용저수지의환경용수방류능력평가 (Kim et al., 2011b), 농업용저수지를고려한수문분석및홍수예경보 (Kim et al., 2013) 등이수행되었다. 농업용수의공급능력평가에관한연구는 DAWAST (DAily WAtershed. STreamflow Model) 모형 (Noh, 2003), SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 과 MODSIM (MODified SIMyld) 모형 (Ahn et al., 2013), 신뢰도분석 (Shim et al., 1997a; Kim and Park, 2000; Nam et al., 2012a) 등을적용하였다. 저수지가뭄지수 (Jang et al., 2004) 의경우특정시점의저수량으로부터순별로산정된수위빈도기준에따라가뭄상태를판단하기때문에지표가갖는의미는과거의기록에대한현재저수위의상태, 해당저수위의빈도일뿐가뭄발생가능성을판단할수없다 (Nam et al., 2013). 기존농업용저수지의운영은기상 수문현상이갖는불확실성을계측하고대비하는관리체계, 객관적인용수공급평가지표및시스템의부재로과거운영경험에의한관행적물관리방법에의해관리되고있다 (Nam et al., 2012b; Nam et al., 2013). 또한농업용수의경우취수의관리규정이없으며하천유량이일정이상일때월류로인한손실이최소가되도록관행적으로관리되고있으며 (Noh, 2011), 논농사기간의작부체계에맞는용수공급과홍수기재해대비를위해저수율관리를하는비교적간단한물관리방안을적용하고있다 (Jee et al., 2012). 농업수자원의체계적이고효율적인운용및관리를위하여농업용저수지의수요및공급양상을파악하고이수관점에서합리적인물공급능력평가방안이필수적으로선행되어야한다. 현재저수량은향후용수공급의가능여부를가늠할수있는시작점으로물공급취약성을판단할수있으며, 관개가진행됨에따라이수측면에서유입량및수요량의변동성으로인해달라지는물공급취약성을평가하기위한설정기준이필요하다. 물공급취약성평가모형은농업수자원의합리적인운용및관리, 용수공급능력에대한정량적인평가를위하여공급량과수요량의특성및불확실성을분석하고확률론및신뢰성해석기법을활용한모형이다 (Nam et al., 2012a; Nam et al., 2012c). 본연구에서는수자원시스템의주요한용수공급시설인농업용저수지의용수공급능력과현재스마트물관리연구의일환으로수행되고있는실시간저수지수위모니터링자료를활용하여용수공급상황을판단할수있는지표를산정하였다. 실시간저 수지수위로부터용수공급취약성평가모형을적용하여현재용수공급상황에대한정량적으로파악하고, 농업용수의효율적인용수공급운영방안및용수공급계획수립을위한의사결정방법론을제시하였다. II. 재료및방법 1. 실시간저수위관측현황 기존의농업용저수지는담수논지역의장기유출및물사용에대한정확한계측이미흡한실정으로관개지역의관개와회귀에따른수자원의정확한평가가부족하였다. 저수지유입량의정확한산정을위해서는저수지수위, 방류량, 저수지상류지점의유량의측정및추정이요구된다 (Jang et al., 2007; Park et al., 2009). 하지만소규모농업용저수지의경우저수지수위변화에따른저수용량변화량과방류량으로부터추정하는방식을사용하고있다. 현재한국농어촌공사에서는유효저수량 만톤이상의공사관리저수지중약 1,500 여개저수지의실시간수위자료를농촌용수종합정보시스템 (Rural Agricultural Water Resources Information System, RAWRIS) 을통해제공하고있다. 실시간저수율및저수위자료는현재저수지의가용용수상황만을판단하는지표로사용되고있으며, 저수지관리자는용수공급운용및관리를위한지표의부재로과거경험에의한관행적방법에의해용수공급위험도를판단한다. 실시간저수지수위의경우시기적, 지역적으로동일한저수위일지라도유역면적, 관개면적, 유효저수량등저수지특징에따라이수측면에서용수공급취약성및가뭄상태는단일저수지별로상이한결과를도출하므로용수공급및가뭄상황의절대비교가불가능하다. 기존저수지의용수공급은시기별로적정한기준관리수위를제시함으로써적정저수율을유지한다 (Kim et al., 2003). 저수지수위를이용하여가뭄상황을판단하는경우경험에의한기준관리수위로부터가뭄상황을판단한다. 적정저수율은유역면적및관개면적에따른필요수량에따라시기별, 지역별, 저수지별로상이하기때문에실시간저수위를활용한용수공급취약성의정량적비교가불가능하다. 저수위의절대값으로저수지의용수공급상태를판단하는경우 ( 동일한수위상황시 ), Fig. 1에도시한바와같이 Case Ⅰ), Case Ⅴ) 저수지규모, 설계한발빈도는유사하지만위치가다른저수지, Case Ⅱ) 저수지규모는유사하지만설계한발빈도가다른저수지, Case Ⅲ) 서로다른관개시기의저수지수위, Case Ⅳ) 저수지규모, 설계한발빈도, 관개시기, 위치가다른저수지의가뭄상황을비교할수없다. 본연구에서는 Table 1에도시한바와같이유역면적 500 ha 78 한국농공학회논문집제 55 권제 6 호, 2013
남원호 최진용 (a) Case Ⅰ, Case Ⅱ, Case Ⅴ (b) Case Ⅲ, Case Ⅳ Fig. 1 Comparison of reservoir location in this study Table 1 Basic data of agricultural reservoirs used in this study Reservoir name Effective storage capacity (3 m3) Watershed area (ha) Irrigated area (ha) Ratio between watershed area and irrigated area Frequency of drought (year) Irrigation length Res. A Samindong 302.0 328.0 121.3 2.7 Gyeonggi-do Res. B Asan 369.0 270.0 114.5 2.4 Gyeongsangnam-do Res. C Yoogok 687.0 320.0 130.9 2.4 Jeollabuk-do Res. D Shinpyeong 635.1 3.0 152.5 2.0 3 Jeollanam-do Res. E Sadong 835.0 352.0 113.3 3.1 Gyeongsangbuk-do Res. F Galgok 864.5 300.0 174.2 1.7 Jun. Gyeongsangnam-do Res. G Topgok 451.8 378.0 133.7 2.8 3 Gyeongsangnam-do Jun. Classification Symbol Case Ⅰ Case Ⅱ Case Ⅲ Case Ⅳ Case Ⅴ Res. H Beodeul 283.7 296.0 85.5 3.5 Res. I Myeonggyeong 414.0 367.0 9.5 3.4 Res. J Deasan 408.1 335.0 1.9 3.3 Res. K Bulam 479.4 340.0 78.2 4.4 Administrative district Gyeonggi-do Chungcheongbuk-do - Chungcheongnam-do Gyeongsangbuk-do 미만, 설계빈도 년 이하의 농업용수 공급을 목적으로 준공된 없었던 경우의 용수공급 상태를 비교함으로써 개별 저수지 운영 소규모 농업용 저수지를 대상으로 삼인동, 아산, 유곡, 신평, 사 및 관리의 활용성을 검증하고자 한다. 동, 갈곡, 탑곡, 버들, 명경, 대산, 불암 저수지를 선정하였다. 유 사한 규모를 갖는 저수지의 2012년 4월부터 월까지의 실시간 수위를 활용하여 용수공급 상태를 판단하고, 관개 취약성 곡선과 의 비교를 통해 Fig. 1과 같이 기존의 저수지 수위로 판단할 수 Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, 55(6), 2013. 11 2. 용수공급 취약성 평가 모델의 활용 현재 농업용 저수지는 과거 관행적 경험에 의한 운영 측면의 문제점, 객관적인 용수공급능력 평가 지표 및 용수공급 운영 시 79
실시간저수위및용수공급취약성지표를활용한농업용저수지운영기준개발 스템의부재, 저수지운영을위한단기기상시나리오의부재등의문제점이존재한다. 유역및관개면적의크기에따라단일저수지별로기준수위가다르기때문에단순히저수율로용수공급상황을판단할수없다. 본연구에서는저수지운영기준으로용수공급취약성평가모델 (Nam et al., 2012a) 을활용하였으며, 평가요소및산정방법은 Table 2와같다. 농업용저수지의물공급시스템을구성하는요소로써저수지의공급가능량 (potential water supply capacity, PWS) 과관개지역의수요량 (irrigation water requirement, IWR), 두요소를선정하였으며, 공급가능량 (PWS) 은실시간수위로부터관측된저수량 (RC) 과유역의유입량 (reservoir watershed inflow, RWI) 의합에서월류량 (reservoir overflow, RO) 의차이값, 수요량 (IWR) 은논의필요수량 (paddy water requirement, PWR) 으로정의하였다. 과거저수지의관개취약성특성곡선산정연구 (Nam et al., 2012c) 에서는저수량의경우모의값을사용하였지만, 본연구에서는실시간저수량을적용함으로써실시간저수위에따른용수공급의취약성을판단하였다. 본연구에서는실시간저수위를활용한용수공급취약성확률과비교를위하여용수공급취약성특성곡선 (Nam et al., 2012c) 을활용하였다. 용수공급취약성특성곡선은잔여 (residual) 공급계획량과잔여수요예측량의확률분포및신뢰성해석기법을이용한용수공급취약성모형을기초로관개기전기간의일별용수공급취약성확률변화로부터용수공급취약성변화를연속적으로평가하는방법이다. Table 2에도시한바와같이용수공급취약성특성곡선의경우과거기상자료로부터산정된공급량과수요량의모의값을사용함으로써저수지의과거용수공급특성을판단하는기준으로활용하였다. 용수공급취약성은과거모의값 (1973년부터 2011년 ) 으로부터산정된관개기간의공급량과수요량의발생확률을산정하고, 현재의저수량 (2012년) 과두가지요소의발생확률의시계열변화로부터잔여수요예측량이공급계획량을초 과하는경우를물공급의실패상태로정의함으로써관개취약확률 (irrigation vulnerability probability, IVP) 을산정한다. 용수공급취약성확률의산정식은식 (1) 과같다. (1) 관개취약확률은신뢰도기준에의한이수측면의저수지용수공급능력평가지표로서용수공급에서발현되는취약도를정량적으로표현하며, 관개기간의관개취약확률변화의연속분포를이수관점에서지역수자원의용수공급가능량및저수지운영방법에따른내한능력에대한기준으로활용하였다. 또한실시간수위자료를활용하여재현기간별이수안전도를판단할수있는용수공급취약성지표의제시를통해현재의용수공급상황을파악하고용수공급설계상의위험도및적정한관개용수공급의가능여부를판단할수있는객관적근거를제시하였다. III. 적용및고찰 1. 실시간수위를활용한관개취약성모델적용 용수공급취약성특성곡선을산정한농업용저수지를대상으로실시간수위를활용하여용수공급취약성모형을적용하였다. 명경, 버들, 불암, 대산, 삼인동저수지의실시간수위자료및용수공급취약성모형을적용하여 2012년 5월봄가뭄을평가하였다. Fig. 2에도시한바와같이 2012년 5월에는관개기직전의가용용수량을충분한반면, 무강우가지속되어현재저수량의감소로인해취약성확률이높아지는결과가도출되었다. 5월중순이후에무강우가지속되었음에도불구하고취약성확률이감소하는현상이발생하였다. 이결과는 5월중순부터이앙기가시작되어잔여공급가능량이감소하는만큼잔여수요예측량또한감소 Table 2 Elements of irrigation vulnerability assessment using real-time water level in reservoirs Elements Irrigation vulnerability characteristic curves Irrigation vulnerability probability using real-time water level PWS t=rc t+p RWI-P RO PWS (Potential water supply capacity) RC P RWI Real time reservoir capacity Simulated data (water level) Occurrence probability of reservoir watershed inflow P RO Occurrence probability of reservoir overflow IWR (Irrigation water requirement) P PWR IWR t=p PWR Occurrence probability of paddy water requirement Fig. 2 Application of water supply vulnerability model using real-time water level in Myeonggyeong reservoir 80 한국농공학회논문집제 55 권제 6 호, 2013
남원호 최진용 하였기때문에나타나는결과로서용수공급을수행하였지만향후의용수공급취약성은잔여량에비례하여감소하게되므로취약성확률이감소한것으로판단할수있다. 즉, 공급가능량및수요예측량의확률분포로정의한용수공급능력에대한기능수행함수의분산이작아지면서, 용수공급에대한불확실성및취약성이감소한것으로해석할수있다. 용수공급취약성이감소하는경우는잔여공급가능량이감소하는양이상으로잔여수요예측량이감소해야한다. 무강우로인해잔여공급가능량은동일하지만수요예측량은이앙기를지나면서용수공급실패가발생한후향후잔여용수공급량이감소했기때문에상대적으로용수공급취약성이감소한것으로판단된다. 용수공급계획모의에서는용수가부족하더라도용수를공급함으로써용수공급위험도가위기로전환되었으며, 잔여리스크는감소하였기때문에발생한현상으로해석할수있다. 2. 용수공급취약성특성곡선과의비교본연구에서는과거축적된기상자료 (1973년 2011년) 를활용하여산정된단일저수지의고유의특성을반영한지표인용수공급취약성특성곡선을이수관점에서저수지의운영기준으로정의하고, 실시간수위 (2012년) 에따른현재용수공급취약성확률의변화를비교하였다. Table 3은과거모의값으로부터산정한일별잔여공급량과수요량의 4월하순부터 7월하순기간의평균값과 2012년월별강수량의합을나타낸것이다. 2012 년은 5월부터 6월까지 2달동안의가뭄으로모내기및밭작물의생육에필요한농업용수의부족이발생하였다. Table 3에도시한바와같이과거모의값에의한공급량과수요량의경우 4월부터 6월하순까지전체용량대비차지하는비율이각각약 31 %, 약 43 % 이다. 2021년 5월부터 6월까지두달간의무강우로인하여 저수지의관개용수공급이시작되는 4월말부터저수지의수위가급격하게감소함으로써 Fig. 3과같이용수공급취약성확률이증가하는것을확인할수있다. Fig 3 (a) (d) 는버들, 삼인동, 대산, 불암저수지의 2012년실시간수위에따른용수공급취약성의변화를도시한것이다. 검은색실선은과거기상자료로부터산정한용수공급취약성특성곡선이며, 원도형은 2012년실시간수위를활용하여용수공급취약성확률을산정한것이다. 2012년은 3월부터 6월까지강수량의부족으로여름가뭄이발생하였으며, 저수지별로 5월초부터용수공급취약성확률이증가하였다. 용수공급취약성확률이높아지는기간을물관리주의기간으로정의할수있으며, 2012 년의경우봄강수량의부족으로버들, 대산, 삼인동저수지의경우관개취약시기가 5월초에발생하였다. 불암저수지의경우강수량의부족으로 2012년 5월초부터용수공급취약성확률이증가하였으며 6, 7월에는용수공급취약성확률이최대로증가하였다. 기존의저수지수위의경우현재의상황만을판단할뿐향후가뭄의발생가능성을판단할없다. 용수공급취약성확률은현재의저수지상황으로부터향후관개기종료시기까지용수공급이실패할확률을의미하기때문에용수공급또는이수관점에서합리적용수공급계획의수립을위한의사결정지원도구로써활용가능할것으로사료된다. 3. 실시간수위를활용한용수공급취약성평가고찰실시간수위를활용한용수공급취약성평가의경우무강우에도불구하고취약성확률이감소하는이유는무강우로인해잔여공급가능량은동일하지만현재잔류하는가용용수량으로관개지구의수요량을충족할수있으므로잔여수요예측량은감소하였기때문이다. 또한용수공급위험으로평가한부분이이미 Table 3 Basic data for irrigation vulnerability assessment used in this study Classification Case Ⅰ Case Ⅱ Case Ⅲ Case Ⅳ Case Ⅴ Average of the residual potential water supply capacity in 1973 2011 years ( 3 m 3 ) Average of the residual irrigation water requirement in 1973 2011 years ( 3 m 3 ) Symbol Precipitation in 2012 year (mm) Apr. May Jun. Jul. 30 Apr. 31 May 30 Jun. 31 Jul. 30 Apr. 31 May 30 Jun. 31 Jul. Res. A 125.5 16.5 0.8 572.3 1,050 897 656 537 938 786 445 303 Res. B 195.5 44.4 69.6 235.8 1,085 1,075 746 606 975 965 630 467 Res. C 186.4 45.8 48.7 346.5 1,495 1,483 96 929 953 941 553 384 Res. D 186.6 30.4 54.5 236.4 1,589 1,575 1,111 884 1,296 1,282 818 569 Res. E 160.5 46.3 56.0 244.2 1,608 1,597 1,251 1,088 917 906 560 397 Res. F 195.5 44.4 69.6 235.8 1,907 1,892 1,382 1,146 1,483 1,468 959 711 Res. G 150.5 38.1 76.4 221.0 1,351 1,339 946 748 1,123 1,111 711 489 Res. H 125.5 16.5 0.8 572.3 875 768 548 459 661 554 313 213 Res. I 75.9 21.7 115.7 239.2 1,191 1,048 772 644 851 708 425 280 Res. J 113.5 14.5 91.1 266.8 1,145 1,015 737 609 825 696 414 272 Res. K 88.7 41.6 86.4 239.5 1,085 1,077 820 689 675 667 4 279 Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, 55(6), 2013. 11 81
실시간 저수위 및 용수공급 취약성 지표를 활용한 농업용 저수지 운영 기준 개발 (a) Beodeul (b) Samindong (c) Deasan (d) Bulam Fig. 3 Comparison of water supply vulnerability characteristic curves and real-time water level in reservoir 현실화되어 향후 취약성 평가에서 제외되기 때문에 용수공급 취 약성이 감소하는 현상으로 해석할 수 있다. 동일한 상황에서 무 강우가 지속될 경우 현재 잔류하는 가용용수량이 없다면 수요량 을 충족시킬 수 없으며 취약성 확률은 증가한다. 실시간 수위를 활용한 용수공급 취약성 평가는 관개기간 동안 시기별 공급가능 량 및 수요예측량의 발생 확률을 활용함으로써 단기 기상시나리 오의 부재로 인한 저수지 운영 예측에 대한 문제점을 해결할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 단기 기상자료가 제공된다면 동일 한 방식으로 공급량 확률에 적용하여 용수공급 취약성 특성 곡 선과 비교함으로써 현재 수위에 따른 저수지 운영에 대한 의사 결정지원 도구로써 활용가능 할 것으로 사료된다. 4. 용수공급 취약성의 확률론적 평가 및 의사결정을 위 한 저수지 운영 기준 활용 본 연구에서는 실시간 저수위를 이용하여 저수지 용수공급 취 약성의 확률론적인 예측을 수행하였다. 과거의 수위 기록에 의 82 한 기준수위곡선은 단순히 예년평균 저류량 대비 현재의 저류량 의 대소 비교 정보만 제공한다. 과거의 기록과 비교하는 것보다 정량적인 확률정보를 이용하면, 현재 저류량의 수준 범위를 판 별할 수 있으며 (Kim et al., 2007), 용수공급 취약성 확률 변화 는 저수지 관리자에게 현재나 미래 시점에서의 용수공급 실패의 확률적인 결과를 도출할 수 있다. Table 4는 2012년 저수지별 실시간 수위를 활용하여 용수공급 취약성 확률 변화를 도시한 것이다. 저수지 규모 및 설계한발빈도가 유사한 Case I의 경우, 각각 5월과 6월에 용수공급 취약성이 높아지는 시기가 발생하였으며, 저수지 규모는 유사하지만 설계한발빈도가 다른 Case Ⅱ의 경 우, 용수공급 취약성의 절대값 차이가 발생하였다. Case Ⅲ의 경우, 저수지 규모 및 설계한발빈도가 유사하지만 서로 다른 관 개시기의 용수공급 취약성 상황을 비교할 수 있다. 아산, 신평, 갈 곡, 탑곡 저수지의 경우 용수공급 취약성 확률이 약 40 %를 초과 하는 기간이 발생하였다. 이는 발생 기간으로부터 관개기 종료시 점까지 용수공급이 실패할 확률이 약 40 %임을 의미한다. 즉 저 한국농공학회논문집 제55권 제6호, 2013
남원호 최진용 Table 4 Assessment of water supply vulnerability model using real-time water level in 2012 year Water supply vulnerability probability Classification Symbol Apr. May. Jun. Jul. Aug. Sep. E M L E M L E M L E M L E M L E M L Case Ⅰ Res. A 0.28 0.27 0.28 0.31 0.47 0.34 0.20 0.21 0.21 0.06 0.09 0.11 0.16 0.02 0.00 - - - Res. B 0.34 0.34 0.35 0.35 0.36 0.40 0.43 0.38 0.45 0.44 0.20 0.27 0.34 0.20 0.02 0.00 - - Case Ⅱ Res. C 0.03 0.03 0.03 0.05 0.08 0.11 0.09 0.08 0.15 0.14 0.03 0.02 0.02 0.01 0.00 0.00 - - Res. D 0.23 0.27 0.24 0.23 0.34 0.50 0.49 0.43 0.53 0.56 0.44 0.30 0.37 0.42 0.00 - - - Case Ⅲ Res. E 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.02 0.03 0.09 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 - - - - Res. F 0.13 0.13 0.15 0.16 0.17 0.24 0.39 0.34 0.44 0.46 0.11 0.09 0.24 0.19 0.00 - - - Case Ⅳ Res. G 0.21 0.24 0.21 0.25 0.32 0.42 0.34 0.25 0.30 0.29 0.09 0.07 0.08 0.05 0.00 0.00 - - Res. H 0.06 0.06 0.06 0.09 0.15 0.11 0.06 0.08 0.08 0.01 0.01 0.04 0.04 0.00 0.00 - - - Res. I 0.05 0.05 0.05 0.07 0.08 0.08 0.06 0.08 0.21 0.15 0.01 0.00 0.00 0.00 - - - - Case Ⅴ Res. J 0.06 0.06 0.06 0.06 0. 0.07 0.06 0.08 0.12 0.06 0.02 0.02 0.02 0.00 0.00 - - - Res. K 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.06 0.06 0.02 0.02 0.02 0.01 - - - - 수지물공급관리자는용수공급취약성확률이높아지는시기를파악하고, 향후발생할용수공급실패에대비하는가뭄대책을수립할수있다. 용수공급취약성확률의변화는실시간저수위로부터일별로산정되기때문에저수지운영에따라반영된취약성결과를실시간으로파악할수있으므로, 용수공급계획의수립을위한저수지운영기준으로활용할수있다. 또한유역면적, 관개면적, 유효저수량, 설계한발빈도등저수지특징 (Case Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ) 에따른이수측면에서용수공급및가뭄상황의절대비교가가능하기때문에용수공급취약군의분류에활용할수있을것으로판단된다. IV. 결론 본연구에서는효율적인용수공급운영기준및방안수립을위하여용수공급취약성모형을기초로실시간수위를활용하여관개기전기간동안용수공급취약성확률변화를산정하였다. 용수공급취약성확률변화는과거축적된기상자료를활용하여산정된단일저수지의고유의특성을반영한지표로써용수공급취약성특성곡선으로정의할수있다. 기존의저수지수위가아닌용수공급또는이수관점에서합리적용수공급계획의수립을위한저수지운영기준으로활용할수있다. 실시간수위자료를활용하여재현기간별이수안전도를판단할수있는용수공급취약성지표의제시를통해현재의용수공급상황을파악하고용수공급설계상의위험도및적정한관개용수공급의가능여부를판단할수있는객관적근거를제시하였다. 실시간수위를이용한용수공급취약성평가는관개기간동안시기별공급가능량및수요예측량의발생확률을활용함으로써단기기상시나리오의부재로인한저수지운영예측에대한문제점을해결할수있으며, 용수공급취약성특성곡선과비교함으로 써현재수위에따른저수지물공급취약성의확률적정량예측방안및운영기준에대한의사결정지원도구로활용가능할것으로판단된다. 본연구는농림수산식품부의 지능형관개 / 배수관리시스템개발 과제의연구비지원으로한국농어촌연구원과공동으로수행되었으며, 이에깊이감사드립니다. REFERENCES 1. Ahn, S. R., G. A. Park, and S. J. Kim, 2013. Assessment of agricultural water supply capacity using MODSIM-DSS coupled the SWAT. Journal of the Korean Society of Civil Engineers 33(2): 507-519 (in 2. Chung, G. H., M. H. Jeon, H. S. Kim, and T. W. Kim, 2011. Adaptation capability of reservoirs considering climate change in the Han River basin, South Korea. Journal of the Korean Society of Civil Engineers 31(5B): 439-447 (in 3. Eum, H. I., and M. K. Park, 20. Reservoir operating system using sampling stochastic dynamic programming for the Han River basin. Journal of Korea Water Resources Association 43(1): 67-79 (in 4. Jang, C. H., H. J. Kim, and J. T. Kim, 2012. Prediction of reservoir water level using CAT. Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers 54(1): 27-38 (in 5. Jang, M. W., H. W. Chung, J. Y. Choi, K. W. Park, and Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, 55(6), 2013. 11 83
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