이진정수법을 이용한 농업용 관수로의 최적 관경 선정 및 설계 표준화 자료 구축

Abstract

최근 들어, 지형의 영향을 받지 않으면서도 안정적으로 용수공급이 가능한 관수로 시스템을 이용한 농업용수의 공급에 대한관심이 높아지고 있어, 대규모 농업단지 개발에 관수로 시스템이 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 농업용 관수로가 대부분분기형임에 착안하여, 농업용수의 안정적인 확보와 효과적이고 경제적인 공급을 위해 분기형 관수로 설계 시, 최적관경산정을산정할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형은 농업단지에 적용하였으며, 구획형태에 따른 용수사용량별, 시점의 수두별, 동수구배별 최적 관경을 산정하여 그 분포를 파악하고 관수로 설계 표준화를 위한 자료를 제시하였다. 최적화 기법 역시 기존의분기형 관수로 시스템의 선형화를 위해 관의 길이를 결정변수로 하였던 최적화기법에서 두가지 이상의 관경이 하나의 관로에결정되는 단점을 막고, 절점의 압력 및 속도에 대한 제약조건을 고려하기 위해 새로운 방법의 최적화 시스템인 이진정수법을이용하여 제안되었다. 제안된 모형은 농업용 관수로 설계의 표준을 제시하기 위해 다양한 경우에 적용하여 민간도 분석을 수행하였다. 본 연구의 결과를 이용하면 농업용 관수로의 구획형태와 용수사용량이 정해지면 가능한 최적관경을 프로그램을 실행하지 않고도 손쉽게 찾을 수가 있으며, 이는 경제적인 시공이 강조되고 있는 현재 농업분야에서 향후 설계에 활용한다면 매우유용한 자료가 될 것으로 판단된다.