A Study on the Eltimation of Daily Urban Water Demand by ARIMA Model

ARIMA 모델에 의한 상수도 일일 급수량 추정에 관한 연구

The correct estimation of the daily or hourly urban water demand is required for the efficient management and operation of the water supply facilities. The prediction of water supply demand are regression model and time series method, the optimum ARIMA (Auto Regressive Integrated Moving Average) model was sought for the daily urban water demand estimation in this paper. The data used for this study were obtained from the city of Kwangju Korea. The raw data used in this study were rearranged 15, 30, 60, 90 days for the purpose of analysis. The statistical analysis was applied to the data to obtain the ARIMA model. As a result, the parameters determining the ARIMA model was obtained. The accuracy of the model was 2% of water supply. The developed model was found to be useful for the practical operation and management of the water supply facilities.

수돗물, 송배수펌프의 운전 등 상수도시설을 합리적인 운용을 위해서는 일, 또는 시간 단위의 급수량 사용량의 추정이 필수적이다고 할 수 있다. 급수량의 추정방식은 회귀모형식 및 시계열 분석방법이 있는데, 본 연구에서는 시계열 분석방법인 ARIMA모형을 이용하여 일일 급수량을 추정하였으며 연구대상 지역으로는 광주광역시를 선정하였다. 일일 급수량을 추정하는데 있어서 시계열장을 15, 30. 60, 90일로 나누어 각각의 시계열장에 대해 시행착오법으로 각 모형에 적용하여 최적의 시계열장을 결정하여, 상수도 일일 급수량을 추정할 수 있는 모형을 제안하고 그 유효성을 잔차분석을 통해 검증하였다. 제안된 모형식은 사고 등의 인위적인 조작(단수 등)이 가해지는 시기를 제외하고는 실측치와 모형의 추정치와의 오차율이 최대 약 12%, 평균 3% 이내로 나타나, 모형의 결과는 상수도 일일 급수량의 추정에 필요한 시설에 적용 가능하다고 판단된다.