• 제목/요약/키워드: linear reservoir model

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Kalman Filter 이론에 의한 하천유역의 선형저수지 모델 (A Linear Reservoir Model with Kslman Filter in River Basin)

  • 이영화
    • 한국환경과학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.349-356
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    • 1994
  • The purpose of this study is to develop a linear reservoir model with Kalman filter using Kalman filter theory which removes a physical uncertainty of :ainfall-runoff process. A linear reservoir model, which is the basic model of Kalman filter, is used to calculate runoff from rainfall in river basin. A linear reservoir model with Kalman filter is composed of a state-space model using a system model and a observation model. The state-vector of system model in linear. The average value of the ordinate of IUH for a linear reservoir model with Kalman filter is used as the initial value of state-vector. A .linear reservoir model with Kalman filter shows better results than those by linear reserevoir model, and decreases a physical uncertainty of rainfall-runoff process in river basin.

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선형저수지 모형의 매개변수연구 (A study on Parameters of Linear reservoir models)

  • 고재웅;서영제
    • 물과 미래
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    • 제20권3호
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    • pp.229-235
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    • 1987
  • The purpose of this study is to estimate the parameters of linear reservoir models in order to derive the Instantaneous unit hydrograph from a given small experimental watershed. The linear reservoir model is a conceptual model, consisting of cascade or parallel equal linear reservoirs, preceded by a linear channel which involved Nash, SLR(single linear reservoir) and 2-PLR(two-parallel linear Reservoir) model. the Nash model have two parameters N and K, single linear reseroir has one parameter $K_I$ and two-parallel linear reservoirs have two parameters $K_1,\;K_2$; where N denote the number of reservoirs and K is the storage coefficient of each reservoirs.

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선형 저수지 유형의 parameter 연구

  • 서영재;고재웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1987년도 제29회 수공학연구발표회논문초록집
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    • pp.151-158
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    • 1987
  • The purpose of thes study is to estimate the parameters of linear reservoir models in order to derive the instantaneous unit hydrograph from a given small experimental watershed. The linear reservoir model is a conceptual model, consisting of cascade or parallel equal linear reservoirs, preceded by a linear channel which involved NASH, SLR(single linear reservoir)and 2-PLR(two-parallel linear reservoir)model. The NASH model have two parameters N and K, single linear reservoir has one parameter K1 and two-parallel linear reservoirs have two parameters K1, K2;where N denote the number of reservoirs and K is the storage coefficient of each reservoirs.

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기존 농업용 저수지에서의 유효저수량의 평가 (Evaluation of the Effective Storage of Existing Agricultural Reservoir)

  • 안태진;조동호;이상호;최계윤;윤용남
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권5호
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    • pp.353-361
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    • 2004
  • 농업용 저수지의 유효저수량은 물수지 분석을 근거고 한 저수지 모의 운영을 통하여 결정하고 있다. 유역은 유출량에 관하여 고유한 특성을 갖고 있으므로 저수지에서 유효저수량의 결정은 유역으로부터의 유출량을 근거로 하는 것이 타당하다. 본 연구에서는 유역의 유출량을 근거로 한 추계학적 선형계획모형을 정립하고 저수지의 유효저수량을 분석하였다. 선형계획모형을 이용한 저수지 분석에 있어서 선형결정법칙은 Chance-constrained model과 함께 된 석년수와 관계없이 제약조건식을 줄이는데 기여한다. 경기도 안성시에 소재하고 있는 금광저수지를 대상저수지고 선정하여 유효저수량을 분석한 결과, 추계학적 선형계획모형에 의한 유효저수량은 물수지 분석에 의한 것 보다 크게 분석되었다. 본 연구에서 제시된 선형계획모형에 의하여 적정한 유효저수량을 결정하고, 저수지 모의운영을 통하여 결정된 유효저수량의 성능을 평가하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

비선형 저수지 모형을 이용한 저수지의 저류효과 평가 (Evaluation of Reservoir Storage Effect Using Non-linear Reservoir Model)

  • 유철상;전창현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권5호
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    • pp.407-416
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    • 2011
  • 본 연구에서는 저수지의 저류량-유출량 관계를 비선형 저수지 모형으로 표현하고, 이를 근거로 저수지의 저류특성을 이론적으로 정량화하였다. 비선형 모형으로는 지수함수, 로그함수 및 멱함수 형태를 고려하였으며, 이 중 저류량-유출량 간의 관계를 지수함수로 표현한 경우가 가장 적절한 것으로 판단되었다. 제안된 모형은 충주댐 및 소양강댐에 적용하였으며, 그 결과로 충주댐의 홍수기 저류효과는 약23시간, 소양강댐의 홍수기 저류효과는 약 43시간 정도로 추정되었다. 이러한 결과는 비록 댐의 규모 및 총 저수용량은 비슷하지만 유역면적 및 유입량에 비해 댐의 규모가 상대적으로 작은 충주댐이 소양강 댐에 비해 충분한 저류효과를 거두지 못하고 있음을 의미한다.

Muskingum 하도추적방법의 수문학적 재해석: 선형저수지모형과 선형하천모형의 선형결합 (Hydrologic Re-Analysis of Muskingum Channel Routing Method: A Linear Combination of Linear Reservoir and Linear Channel Models)

  • 유철상;김하영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권12호
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    • pp.1051-1061
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Muskingum 하도추적모형을 수문학적으로 재해석하여 지체효과만을 고려하는 선형하천모형과 저류효과만을 고려하는 선형저수지모형의 선형결합으로 나타내었다. 유도된 모형은 일종의 순간단위도의 형태가 되며, 그 매개 변수는 Muskingum 모형의 매개변수와 동일하다. 즉, 추적시간간격 ${\Delta}t$ 또는지체시간 $T_c$ 후에 최초의 유출이 발생하게 되고, 총 유입량 중 x 만큼은 선형하천모형에 의해 저류효과 없이 빠져나가고 나머지(1-x) 만큼은 선형저수지모형에 의해 저류상수 $K_c$로 대변되는 저류효과를 나타내며 빠져나가는 형태이다. Muskingum 하도추적 모형과 그에 대응하는 순간단위도를 가상하도에 적용해 본 결과, 두 모형이 근본적으로 하도추적결과가 동일함을 확인하였다. 이러한 결과는 대청댐 방류량에 대한 금남 및 공주지점까지의 하도추적결과에서도 확인할 수 있었다.

선형저수지모형을 적용한 수리학적 홍수추적 (Hydraulic Flood Routing using Linear Reservoir Model)

  • 전민우;조용수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.787-796
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    • 2002
  • 자연하천의 부정류 홍수예측을 위하여 Preissmann기법에 의한 수리학적 홍수추적을 실시하였으며, 민감도 분석을 위한 상류단과 측방유입수문곡선으로서 Log-Pearson Type-III를 사용하였다. 실제하천 적용에 있어서 유역에 대해서는 선형저수지 모형을 적용하고 하도망에 대해서는 수리학적 홍수추적을 실시하였다. 상류단과 측방유입수문곡선은 선형저수지 모형을 이용하여 산정하였으며, 하류단 경계조건으로서 Manning공식을 이용하였다. 유입수문곡선으로서 선형저수지모형이 적용된 부정류모형을 보청천유역에 적용시킨 결과 실측치와 매우 근접한 수문곡선을 예측할 수 있었으며, 본 연구는 측방유입이 있는 경우, 선형저수지 모형을 이용한 수리학적 홍수예측이 가능하고, 부정류모형을 이용하여 흐름계산을 할 경우 조도계수 산정을 위한 수단이 될 수 있을 것으로 판단된다.

Earthquake performance evaluation of three-dimensional roller compacted concrete dams

  • Kartal, Murat Emre;Karabulut, Muhammet
    • Earthquakes and Structures
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    • 제14권2호
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    • pp.167-178
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    • 2018
  • A roller compacted concrete (RCC) dam should be analyzed under seismic ground motions for different conditions such as empty reservoir and full reservoir conditions. This study presents three-dimensional earthquake response and performance of a RCC dam considering materially non-linearity. For this purpose, Cine RCC dam constructed in Aydın, Turkey, is selected in applications. The three-dimensional finite element model of Cine RCC dam is obtained using ANSYS software. The Drucker-Prager material model is considered in the materially nonlinear time history analyses for concrete and foundation rock. Furthermore, hydrodynamic effect was investigated in linear and non-linear dynamic analyses. Researchers observe that how the tensile and compressive stresses change by hydrodynamic pressure effect. The hydrodynamic pressure of the reservoir water is modeled with the fluid finite elements based on the Lagrangian approach. In this study, dam body and foundation are modeled with welded contact. The displacements and principle stress components obtained from the linear and non-linear analyses with and without reservoir water are compared each other. Principle stresses during earthquake were obtained at the most critical point in the upstream face of dam body. Besides, the change of displacements and stresses by crest length were investigated. Moreover demand-capacity ratio criteria were also studied under linear dynamic and nonlinear analysis. Earthquake performance analyses were carried out for different cases and evaluated. According to linear and nonlinear analysis, hydrodynamic water effect is obvious in full reservoir situation. On the other hand, higher tensile stresses were observed in linear analyses and then non-linear analyses were performed and compared with each other.

농업용 저수지의 다목적 이용을 위한 용수의 적정배분 (Optimized Allocation of Water for the Multi-Purpose Use in Agricultural Reservoirs)

  • 신일선;권순국
    • 한국농공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.125-137
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    • 1987
  • The purpose of this paper is to examine some difficulties in water management of agricultural reservoirs in Korea, for there are approximately more than 15,000 reservoirs which are now being utilized for the purpose of irrigation, along with the much amount of expenses and labors to be invested against droughts and floods periodically occurred. Recently, the effective use of water resources in the agricultural reservoirs with a single purpose, is becomming multiple according to the alterable environment of water use. Therefore, the task to allocate agricultural water rationally and economically must be solved for the multiple use of agricultural reservoirs. On the basis of the above statement, this study aims at suggesting the rational method of water management by introducing an optimal technique to allocate the water in an existing agricultural reservoir rationally, for the sake of maximizing the economic effect. To achieve this objective, a reservoir, called "0-Bongje" as a sample of the case study, is selected for an agricultural water development proiect of medium scale. As a model for the optimum allocation of water in the multi-purpose use of reservoirs a linear programming model is developed and analyzed. As a result, findings of the study are as follows : First, a linear programing model is developed for the optimum allocation of water in the multi-purpose use of agricultural reservoirs. By adopting the model in the case of reservoir called "O-Bongje," the optimum solution for such various objects as irrigation area, the amount of domestic water supply, the size of power generation, and the size of reservoir storage, etc., can be obtained. Second, by comparing the net benefits in each object under the changing condition of inflow into the reservoir, the factors which can most affect the yearly total net benefit can be drawn, and they are in the order of the amount of domestic water supply, irrigation area, and power generation. Third, the sensitivity analysis for the decision variable of irrigation which may have a first priority among the objects indicate that the effective method of water management can be rapidly suggested in accordance with a condition under the decreasing area of irrigation. Fourth, in the case of decision making on the water allocation policy in an existing multi-purpose reservoir, the rapid comparison of numerous alternatives can be possible by adopting the linear programming model. Besides, as the resources can be analyed in connection with various activities, it can be concluded that the linear programing model developed in this study is more quantitative than the traditional methods of analysis. Fifth, all the possible constraint equations, in using a linear programming model for adopting a water allocation problem in the agricultural reservoirs, are presented, and the method of analysis is also suggested in this study. Finally, as the linear programming model in this study is found comprehensive, the model can be adopted in any different kind of conditions of agricultural reservoirs for the purpose of analyzing optimum water allocation, if the economic and technical coefficients are known, and the decision variable is changed in accordance with the changing condition of irrigation area.

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선형추적에 의한 한강수계 복합 저수지 계통의 이수 조작기준 작성 (Development of Han River Multi-Reservoir Operation Rules by Linear Tracking)

  • 유주환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.733-744
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    • 2000
  • 불확실한 저수지 유입량과 수요량 때문에 최적의 저수지 조작기준은 정량화하기 쉽지 않다. 그렇지만 저수지 조작에 일정 수요를 충족시키면서 모의 발생시킨 유입량 시계열을 반영함으로써 음해 추계적 최적화 접근법을 이용하면 조작기준은 작성 가능하다. 이에 본 연구에서는 한강수계 7개 저수지 계통에 적절하도록 수력발전 최대화를 선형추적으로 모형화하고 최적제어를 이용하여 최적조작을 수행하였다. 이 때 2001년 수도권 용수수요를 만족시키도록 한 최적 조작 모형에는 다지점 마코브 모형에 의해 모의 발생된 유입량 자료가 입력된다. 그리고 최적 결과에 대하여 회구 분석과 통계 분석을 수행하여 월별 조작기준을 작성하고 계절별 저수위별 확률을 제시하였다. 이때 상대적으로 저수용량이 커서 조절능력이 좋은 화천댐, 소양강댐, 충주댐은 저류와 방류의 회귀 관계가 잘 형성되었다. 작성된 조작기준으로 실제 운영 기간동안에 대하여 모의조작을 수행하여 그 효율성을 검증하였다.

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