• 상하수도학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.223-231
• /
• 2015

District Metered Area (DMA) construction is one of the most cost effective alternatives for management of water loss (i.e., water leakage) and energy consumption (i.e., water pressure) in water distribution systems. Therefore, it's being implemented to numerous new and existing water distribution systems worldwide. However, due to the complexity of water distribution systems, especially large-scale and highly looped systems, it is still very difficult to define the optimal boundary of DMAs considering all the aspects of water distribution system management requirements. In this study, a DMA design methodology (or a DMA design model) was developed with Geographic Information Systems (GIS) and hydraulic distribution system model to determine the optimal DMA boundary.

• 상하수도학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.413-428
• /
• 2013

In this study, Ant Colony Algorithm(ACO) was used for optimal model. ACO which are metaheuristic algorithm for combinatorial optimization problem are inspired by the fact that ants are able to find the shortest route between their nest and food source. For applying the model to water distribution systems, pipes, tanks(reservoirs), pump construction and pump operation cost were considered as object function and pressure at each node and reservoir level were considered as constraints. Modified model from Ostfeld and Tubaltzev(2008) was verified by applying 2-Looped, Hanoi and Ostfeld's networks. And sensitivity analysis about ant number, number of ants in a best group and pheromone decrease rate was accomplished. After the verification, it was applied to real water network from S water treatment plant. As a result of the analysis, in the Two-looped network, the best design cost was found to $419,000 and in the Hanoi network, the best design cost was calculated to $6,164,384, and in the Ostfeld's network, the best design cost was found to $3,525,096. These are almost equal or better result compared with previous researches. Last, the cost of optimal design for real network, was found for 66 billion dollar that is 8.8 % lower than before. In addition, optimal diameter for aged pipes was found in this study and the 5 of 8 aged pipes were changed the diameter. Through this result, pipe construction cost reduction was found to 11 percent lower than before. And to conclusion, The least cost design model on water distribution system was developed and verified successfully in this study and it will be very useful not only optimal pipe change plan but optimization plan for whole water distribution system.

• 상하수도학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.3-11
• /
• 2007

THM models have been developed in several researchers in order to better understand and manage the presence of THM in water distribution system. Several developed models were demonstrated in this study for estimating THM concentrations in target water distribution system. In order to investigate the performance of developed THM models, lab and field test were investigated. Predicted THM concentrations by all kind of models were showed good correlation with observed values. When the developed models were compared with lab and field test, the Rodriguez model during tested models was most predictive than the other models.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.103-116
• /
• 2005

최근 GIS를 이용한 관망 DB화가 빈번히 이루어지고 있으나 관망해석 모형과의 연계는 미흡한 실정이다. 그 주된 이유는 이들 DB가 관망해석 모형에서 요구하는 전문적인 공간정보의 작성에 어려움이 있기 때문이다. 그로 인해, 배수관망도의 작성과 이의 정확도 향상을 위하여 공간자료를 구축할 수 있는 GIS 기법 적용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 배수관망 수리해석 모형구축에 필요한 제반 공간자료를 GIS를 이용하여 손쉽게 작성할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한, 관망해석모형의 계산결과를 활용하여 상수관로 위치의 공간적인 적정성(노후도 분석, 표고별 수압분포, 수용가 관리를 위한 유량공급의 분석 등)을 판단할 수 있도록 하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제43권2호
• /
• pp.201-210
• /
• 2010

본 연구에서는 HSPDA모형을 기반으로 한 상수관망의 신뢰도분석 방안을 제안하였다. 대표적인 상수관망의 신뢰도분석 방법으로는 수량과 수압의 확보가 불가능한 수요절점을 산정하고 필요수량/공급가능수량 혹은 압력확보절점수/전체절점수 등을 계산하여 상수관망이 얼마나 신뢰할 수 있는가를 판단하는 것이 있다. 이를 계산하기 위해서는 수리모형을 이용한 상수관망의 모의가 필요하나 절점의 압력과는 상관없이 항상 모든 용수량은 공급가능하다는 가정을 사용하는 Demand-Driven Analysis (DDA) 를 신뢰도 분석에 사용할 경우 신뢰도가 과소 산정될 수 있으며, 절점수요는 절점수두에 비례한다는 가정을 사용하는 Pressure-Driven Analysis (PDA)의 적용이 필요하다. 그러나 기존에 수행된 많은 연구에서는 관망의 특성에 따라 제한적인 적용성을 가지는 PDA 모형과 semi-PDA모형이 비정 상운영상태의 상수관망 수리모의에 이용되었고 이로 인하여 정확한 상수관망의 신뢰도 산정이 어려웠다. 본 연구에서는 기존의 PDA모형의 가지는 단점을 보완한 HSPDA 모형과 Available Demand Fraction (ADF) 지수를 이용하여 상수관망의 신뢰도 산정이 가능한 모형을 제안하였다. HSPDA를 활용하여 상수관망의 비정상운영상태를 모의하고, 이를 이용하여 절점별 ADF 지수를 산정, 상수관망의 신뢰도를 산정하였다. 제안된 신뢰도분석기법을 대상관망에 적용하여 기존의 연구결과와 비교하였으며, 이를 바탕으로 수립 가능한 신뢰도 확보방안을 제시하였다.

• 상하수도학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.108-116
• /
• 2000

Chlorine is widely used as a disinfectant in drinking-water systems throughout the world. Chlorine residual was used as an indicator for prediction of water quality in water distribution systems. The variation of chlorine residual in drinking water distribution systems of Suwon city was simulated using EPANET. EPANET is a computerized simulation model which predicts the dynamic hydraulic and water quality behavior within a water distribution system operating over an extended time period. Sampling and analysis were performed to calibrated the computer model in 1999 (Aug. Summer). Water quality variables used in simulations are temperature, roughness coefficient, pipe diameter, pipe length, water demand, velocity and so on. Extended water residence time affected water quality due to the extended reaction time in some areas. All area showed the higher concentration of chlorine residual than 0.2mg/l(standard). So it can be concluded that any area in Suwon city is not in biological regrowth problem. Rechlorination turned out to be an useful method for uniform concentration of free chlorine residual in distribution system. The cost of disinfectant could be saved remarkably by cutting down the initial chlorine concentration to the level which guarantees minimum concentration (0.2mg/l) throughout the distribution system.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제36권1호
• /
• pp.105-115
• /
• 2003

본 연구에서는 상수관망의 신뢰도해석을 위해 수리적 신뢰도와 기계적 신뢰도를 통합적으로 해석할 수 있는 통합신뢰도 해석모형을 개발하였다. 수리적 신뢰도는 불화실성을 가진 변수들에 대하여 적절한 변동계수를 가진 확률 분포형을 적용시켜 임의변수로 고려하였고 기계적 신뢰도는 관망의 각 구성물에 대해 순차적 고장을 발생시켜 각 고장에 대한 영항을 해석하여 신뢰도를 산정하였다. 덕 연구모형을 실제관망에 대한 적용결과 본 모형은 실제관망에 대한 불확실한 요소를 고려한 신뢰도를 잘 모의하고 있었다. 앞으로 신뢰성있는 상수관망 설계 및 기존 관망의 신뢰도 판정에 본 모형이 적용된다면 기계적 및 수리적으로 객관성이 있는 신뢰도를 가진 상수관망의 건설 및 유지관리가 될 수 있다고 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제8권4호
• /
• pp.21-26
• /
• 2003

황과 Powers(2003)는 입도분포와 공극크기분포에 로그분포함수를 적용하여, 입도분포로부터 토양수분특성을 직접 추정하는 간단한 모형을 개발하였다. 본 연구의 목적은 황과 Powers(2003)가 개발한 모형의 추정능력이 토성에 의해 영향을 받는가를 밝히는 것이다. 연구결과, 모형은 토성에 의해 영향을 받았고, 특히 토양내 세립질 분율이 커질수록 모형의 추정능력은 감소하였다. 또한 입도와 공극크기사이의 관계를 비선형으로 가정한 비선형모형이 선형모형보다 토성에 관계없이 그 추정능력이 크게 나타났다.

• Computers and Concrete
• /
• 제9권3호
• /
• pp.179-193
• /
• 2012

The hydration of cement contributes to the performance characteristics of concrete, such as strength and durability. In order to improve the utilization efficiency of cement and its early properties, the particle size distribution (PSD) of cement varies considerably, and the effects of the particle size distribution of cement on the hydration process should be considered. In order to evaluate effects of PSD separately, experiments testing the isothermal heat generated during the hydration of cements with different particle size distributions but the same chemical composition have been carried out. The measurable hydration depth for cement hydration was proposed and deduced based on the experimental results, and a PSD hydration model was developed in this paper for simulating the effects of particle size distribution on the hydration process of cement. First, a reference hydration rate was derived from the isothermal heat generated by the hydration of ordinary Portland cement. Then, the model was extended to take into account the effect of water-to-cement ratio, hereinafter which was referred to as PSD hydration model. Finally, the PSD hydration model was applied to simulate experiments measuring the isothermal heat generated by the hydration of cement with different particle size distributions at different water-to-cement ratios. This showed that the PSD hydration model had simulated the effects of particle size distribution and water-to-cement ratio on the hydration process of cement with satisfactory accuracy.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제57권8호
• /
• pp.561-569
• /
• 2024

본 연구에서는 상수도관망의 시간에 따른 누적피해도를 정량적으로 산정하기 위해 추계학적 방법으로 상수도관망의 누적피해도 산정모형을 개발하였으며 이를 실제 도시에 적용하여 사용연수 증가에 따른 상수도관망의 누적피해도 변화를 분석하였다. 상수도관망 전체 피해율을 분석하기 위해 개별 관로의 누적피해도 평가모형을 수립하였고 누적피해도에 직접적인 영향을 미치는 노후지수는 MCS (Monte Carlo Simulation)을 사용하여 분석하였으며 부식으로 인한 두께변화 예측을 위해 Romanoff의 실측데이터를 사용하였다. 또한 단위관망(중블럭, 소블럭)별 상수도관망의 피해도를 분석하기 위한 누적피해도 모형을 수립하고 이를 통해 최대 50년 동안의 단위관망의 누적피해도를 예측할 수 있었다. 분석결과, 대상 지역인 청주시 내덕 1동 상수도관망의 경우 사용연수가 20년, 30년, 50년으로 증가함에 따라 누적피해도가 7%, 43%, 79%로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.