KR20140009853A - Apparatus and method for managing water and recording medium storing program for executing method of the same in computer - Google Patents

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Abstract

A device for managing water quality of a water body is disclosed. An inflow calculation unit calculates inflow entered into a third water body through the pre-observed data while calculating the inflow of one or more first water bodies. An adjustment material calculation unit calculates the adjustment material amount included in the first water body entered into the third water body and calculates the adjustment material amount included in the third water body. A discharge amount adjustment unit adjusts the inflow entered into the third water body so that the adjustment material amount does not exceed the predetermined range while adjusting the discharge amount of a second water body. According to the present invention, in order to solve the nonlinear problem of the pollutant concentration, the equation in which the concentration at a certain point is nonlinearly determined is linearized to a linear equation and added to the network problem for supplying water resources, thereby repetitively solving the linear plan problems newly formed and determining the collected concentration and the discharge amount. The device and the method for managing water quality can be applied to the water management of a network for supplying water resources including a sewage treatment plant, a reservoir, water supply, underground water and seawater desalination facilities, etc. as well as the dam-stank connection operation considering water amount and water quality at the same time. [Reference numerals] (110) Inflow calculation unit; (120) Adjustment material calculation unit; (130) Discharge amount adjustment unit

Description

수질 관리 장치 및 방법, 그리고 그 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체{Apparatus and method for managing water and recording medium storing program for executing method of the same in computer}Apparatus and method for managing water and recording medium storing program for executing method of the same in computer}

본 발명은 수질 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 오염물질의 농도를 조절하여 수질을 관리하는 수질 관리 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a water quality management device and method, and more particularly, to a water quality management device and method for controlling the water quality by adjusting the concentration of contaminants.

인구 증가와 산업 발전이 가속화됨에 따라 대기 및 수질 환경이 급속도로 열악해지고 있는 실정에서 환경 문제가 사회적 이슈로 대두되고 있다. 특히 수질 오염은 식수 사용과 관련하여 인체의 건강을 크게 위협하고 있다. 강의 수질은 물 운동성(movement)에 영향을 받는다. 특히, 호수나 저수지 또는 댐의 물은 흐르던 물을 저장하여 정체된 상태에 있으므로 수질의 오염도가 더욱 커질 수 있다. 어느 장소로 좋은 수질을 가진 물을 공급하는 것은 강 유역의 상류 댐 방출량에 따라 결정된다. 이때 새로운 수체(水體)가 유입되면 새로운 수체 내에 존재하는 오염 물질과 기존에 이미 존재하는 오염 물질이 합쳐져 수질의 오염도는 더욱 증가하게 된다. 이에 유입되는 새로운 수체는 하천이나 지천이 될 수 있고, 오염 물질이 하천의 자정 작용의 능력 한계 내에서 상류 지역으로부터 유입될 때에는 문제가 되지 않는다. 그러나 다양한 사유로 오염물질의 유입이 증가되고 하천의 자정 능력만으로는 정화될 수 없는 오염물질이 희석된 채 유입되어 호수나 저수지 또는 댐 등에 정체되고 축적되고 부영양화된 후 수온이 상승하면 녹조나 적조가 발생하여 생태계를 파괴하게 된다. As the population growth and industrial development accelerate, the environmental and environmental issues are emerging as social issues in the air and water environment. In particular, water pollution poses a significant threat to human health with respect to drinking water use. River water quality is affected by water movement. In particular, the water of the lake, reservoir or dam is in a stagnant state by storing the flowing water, so the pollution of the water quality may be further increased. The supply of water with good water quality to any location depends on the amount of dam upstream of the river basin. At this time, when a new water body is introduced, the pollutants existing in the new water body and the existing pollutants are combined to increase the pollution of the water. New water bodies entering this can be streams or streams, and it is not a problem when pollutants are introduced from upstream areas within the capacity of the river to self-clean. However, due to various reasons, the influx of pollutants increases and pollutants that cannot be purified by the river's self-cleaning ability are dilute, and the water temperature rises after stagnating, accumulating and eutrophicating in lakes, reservoirs, or dams. To destroy the ecosystem.

이러한 하천의 부영양화를 막기 위한 방편으로, 수초를 심어서 토양 유실을 막고 영양 물질을 흡수시키거나, 비료 주는 시기를 조정한다거나, 농지로부터 회귀 하는 물의 유입시기를 조절한다거나, 미생물 연구를 통해 질산염을 분해하는 박테리아를 생성하여 투입시키거나, 기타 오염물질의 수체 내로의 방류를 저감시키는 등의 방법을 이용하여 왔다. As a way to prevent eutrophication of these streams, plants can be planted to prevent soil loss, absorb nutrients, adjust the timing of fertilizers, control the inflow of water from farmland, or decompose nitrates through microbial studies. To generate and introduce bacteria, or to reduce the release of other contaminants into the body of water.

따라서 본 발명은 기존의 저수조 또는 저수지들이 서로 연결되어 있을 때 각 조절 지점에서 수체로 유입되는 물의 수질 농도를 미리 감지하여 각 저수조 또는 저수지의 저수량 결정 방식의 변경을 통하여 선제적으로 각 조절 지점의 수질이 변경되도록 하는 방법을 제안한다. Therefore, in the present invention, when the existing reservoirs or reservoirs are connected to each other, the water quality of the water introduced into the body at each control point is detected in advance, and the water quality of each control point is preemptively by changing the method of determining the storage amount of each reservoir or reservoir. We propose a way to make this change.

이와 관련된 선행기술을 구체적으로 살펴보면, 한국공개공보 제2012-0004873호(발명의 명칭 : 수질 관리 방법 및 수질 관리 시스템)에는 자동 수질 측정기의 계측 결과를 이용하여 수질을 관리하는 시스템 및 방법을 개시하고 있다. 이는 물에 포함된 특정 성분을 자동 측정함으로써 획득된 특정 성분 정보를 근거로 수질 상태를 분석하고 분석된 정보를 웹 서버로 전송하여 웹 서버 접속을 통해 일반인으로 하여금 수질 관리 상태를 확인할 수 있게 한다. 즉, 선행기술은 물의 오염 상태를 효율적으로 관리하기 위해 수질 검사 항목을 자동 측정하여 웹 서버에 전송한다. 반면, 본 발명은 저수조 또는 저수지들이 서로 연결되어 있을 때 각 조절 지점에서 수체로 유입되는 물의 수질 농도를 미리 감지하여 각 저수조 또는 저수지의 저수량 결정 방식의 변경을 통하여 선제적으로 각 조절 지점의 수질이 변경되도록 하는 것이 기술적 특징인 바, 상기 선행기술과 기술적 구성에서 차이가 있다. Looking at the related art in detail, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2012-0004873 (name of the invention: a water quality management method and a water quality management system) discloses a system and method for managing water quality using the measurement results of an automatic water quality meter. have. It analyzes the water quality based on the specific component information obtained by automatically measuring the specific component contained in the water and transmits the analyzed information to the web server so that the public can check the water quality management status through the web server connection. In other words, the prior art automatically measures the water quality inspection items and transmits them to the web server in order to efficiently manage the pollution state of the water. On the other hand, in the present invention, when the reservoirs or reservoirs are connected to each other, the water quality at each control point is detected in advance, and the water quality of each control point is preemptively by changing the method of determining the storage amount of each reservoir or reservoir. It is a technical feature to allow a change, there is a difference in the prior art and the technical configuration.

또한, 한국공개공보 제2006-0092420호(발명의 명칭 : 연안해역의 수질 관리 시스템)에는 GIS를 기반으로 하는 연안 해역의 수질 관리 시스템 및 방법을 개시하고 있다. 이는 서버가 GIS를 이용하여 오염 물질의 유출 경로를 파악하고 오염 물질의 현황과 부하량을 조회하여 오염원별 부하량을 산정함으로써 유역별 수질오염의 심각도에 따라 오염원별 배출현황 및 적정 배출부하량을 제시할 수 있다. 반면, 본 발명은 저수조 또는 저수지들이 서로 연결되어 있을 때 각 조절 지점에서 수체로 유입되는 물의 수질 농도를 미리 감지하여 각 저수조 또는 저수지의 저수량 결정 방식의 변경을 통하여 선제적으로 각 조절 지점의 수질이 변경되도록 하는 것이 기술적 특징인 바, 상기 선행기술과 기술적 구성에서 차이가 있다. In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2006-0092420 (name of the invention: water quality management system in coastal waters) discloses a water quality management system and method in coastal waters based on GIS. The server can identify the discharge path of pollutants using GIS, calculate the load by pollutant by inquiring the pollutant status and load, and present the discharge status and the appropriate discharge load by pollutant according to the severity of water pollution by basin. have. On the other hand, in the present invention, when the reservoirs or reservoirs are connected to each other, the water quality at each control point is detected in advance, and the water quality of each control point is preemptively by changing the method of determining the storage amount of each reservoir or reservoir. It is a technical feature to allow a change, there is a difference in the prior art and the technical configuration.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 오염농도 조절지점들이 연속적인 직렬 또는 병렬과 직렬이 혼합된 형태로 위치할 경우, 최초의 조절지점을 제외한 하류에 위치한 조절지점들의 오염물질 농도가 특정 범위 내의 농도가 유지되도록 상류 조절지점들의 방류량을 순차적으로 정하는 것은 비선형 문제이다. 이러한 오염물질 농도의 비선형 문제를 해결하는 방법으로 특정 지점의 농도가 비선형적으로 결정되는 관계식을 1차식으로 선형화시켜 수자원 공급을 위한 연계망 문제에 추가시켜 새롭게 형성되는 선형계획 문제를 반복적으로 풀어감으로써 수렴되는 농도와 방류량을 정하는 수질 관리 장치 및 방법을 제공하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is that when the pollutant concentration control points are located in a continuous series or a mixture of parallel and series, contaminant concentrations of the control points located downstream except the first control point are within a specific range. It is a nonlinear problem to sequentially set the discharge amount of the upstream control points so that is maintained. In order to solve the nonlinear problem of the pollutant concentration, linearly linearize the relational equation where the concentration of a specific point is determined nonlinearly and add it to the network problem for water supply to solve the newly formed linear plan problem repeatedly. To provide a water quality management apparatus and method for determining the concentration and discharge amount converged.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 수질 관리 장치는, 수체(水體)의 수질을 관리하는 수질 관리 장치에 있어서, 사전에 관측된 데이터를 통해 제3수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제1수체의 유입량을 산출하는 유입량 산출부; 상기 제3수체로 유입되는 상기 제1수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제3수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하는 조절물질 산출부; 및 상기 제3수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제3수체 내로 유입되는 물의 양을 조절할 수 있는 하나 이상의 제2수체의 방출량을 조절하는 방출량 조절부;를 구비한다. In the water quality management apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem, in the water quality management apparatus for managing the water quality of the water body, it is possible to calculate the inflow amount flowing into the third water body through previously observed data. An inflow rate calculation unit configured to calculate an inflow rate of at least one first water body; A modulator calculation unit configured to calculate an amount of a modulator contained in the first water body into the third water body through the previously observed data, and calculate an amount of a modulator that is included in the third water body; ; And an emission amount adjusting unit controlling an amount of release of at least one second body which can adjust the amount of water introduced into the third body so that the amount of the adjusting substance in the third body does not exceed a preset range.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 수질 관리 장치는, 수체(水體)의 수질을 관리하는 수질 관리 장치에 있어서, 제3수체로 유입되는 하나 이상의 수체는 사전에 관측된 데이터를 통해 상기 제1수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제1수체와 상기 제3수체로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 하나 이상의 제2수체로 구성되고, 상기 제3수체로 유입되는 상기 제1수체의 유입량과 상기 제1수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제2수체 및 상기 제3수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하여 상기 제3수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제3수체 내로 유입되는 제2수체의 방출량을 조절하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a water quality management apparatus for managing water quality of a water body, wherein one or more water bodies flowing into the third water body are configured through previously observed data. The first water flows into the third water body and includes one or more first water bodies that can calculate an inflow amount flowing into the first water body, and one or more second water bodies that can control the inflow amount into the third water body. The flow rate of the water body and the amount of the regulating material contained in the first water body are calculated through the previously observed data, and the amount of the regulating material contained in the second water body and the third water body is calculated. It is characterized in that the amount of release of the second water body introduced into the third water body is adjusted so that the amount of the modulator in the tribody does not exceed the preset range.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 수질 관리 방법은, 수체(水體)의 수질을 관리하는 수질 관리 장치에 의해 수행되는 수질 관리 방법은, (a) 사전에 관측된 데이터를 통해 제3수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제1수체의 유입량을 산출하는 단계; (b) 상기 제1수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제3수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하는 단계; 및 (c) 상기 제3수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제3수체 내로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 하나 이상의 제2수체의 방출량을 조절하는 단계;를 갖는다. Water quality management method according to the present invention for achieving the above another technical problem, the water quality management method performed by the water quality management device for managing the water quality of the water body, (a) through the previously observed data Calculating an inflow amount of at least one first water body which can calculate an inflow amount flowing into the three water bodies; (b) calculating the amount of the modulator in the first water body through the previously observed data, and calculating the amount of the modulator in the third water body; And (c) adjusting the discharge amount of at least one second water body capable of adjusting the inflow amount into the third water body such that the amount of the modulator in the third water body does not exceed a preset range.

본 발명에 따른 수질 관리 장치 및 방법에 의하면, 오염물질 농도의 비선형 문제를 해결하기 위해 특정 지점의 농도가 비선형적으로 결정되는 관계식을 1차식으로 선형화시켜 수자원 공급을 위한 연계망 문제에 추가시켜 새롭게 형성되는 선형계획 문제를 반복적으로 풀어감으로써 수렴되는 농도와 방류량을 정할 수 있다.According to the apparatus and method for water quality management according to the present invention, in order to solve the nonlinear problem of pollutant concentration, the linear equation is linearly determined by adding a linear equation to the problem of non-linear concentration of a specific point and newly formed by adding to the network problem for water resource supply. By repeatedly solving the linear planning problem, the concentrations and discharges converged can be determined.

이러한 수질 관리 장치 및 방법을 통해 수량과 수질을 동시에 고려한 댐-보 연계 운영뿐만 아니라, 하수처리장, 저수지, 상수도, 지하수, 해수 담수화 설비 등으로 구성된 수자원 공급을 위한 연계망의 수질 관리에 적용할 수 있다. Through this water quality management device and method, it can be applied not only to dam-beam linkage operation considering water quantity and water quality, but also to the water quality management of the link network for water resource supply consisting of sewage treatment plants, reservoirs, waterworks, groundwater, and seawater desalination facilities. .

도 1은 본 발명에 따른 수질 관리 장치가 적용될 수 있는 전체적인 수계 네트워크 모형을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 수질 관리 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 수질 관리 장치가 적용되는 직렬 형태의 수계 상황을 도시한 도면, 그리고,
도 4는 본 발명에 따른 수질 관리 장치가 적용되는 병렬 형태의 수계 상황을 도시한 도면이다. 1 is a view showing an overall water network model that can be applied to the water quality management apparatus according to the present invention,
2 is a block diagram showing the configuration of a water quality management apparatus according to the present invention;
3 is a view showing a water system in a serial form to which the water quality management apparatus according to the present invention is applied, and
4 is a view showing a water system situation in a parallel form to which the water quality management apparatus according to the present invention is applied.

이하에서 첨부의 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수질 관리 장치 및 수질관리 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a water quality management apparatus and a water quality management method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 수질 관리 장치(100)가 적용될 수 있는 전체적인 수계 네트워크 모형을 도시한 도면이다. 도 1을 참고하면, 각 수요지(생공기타용수, 농업용수)에 필요한 수량을 공급하는 동시에 특정 수질 조절 지점(댐, 조절점 등)의 수질 제약(부영양화가 이루어지는 조건이 형성되지 않도록 하거나 또는 특정 영양물질 또는 오염물질의 농도가 특정 농도 이하 또는 특정 농도 이상으로 유지되도록 함)을 고려한 각 상류댐의 방류량을 결정할 수 있다. 1 is a view showing an overall water network model that can be applied to the water quality management apparatus 100 according to the present invention. Referring to Figure 1, while supplying the quantity required for each demand site (bio-air and other water, agricultural water) at the same time to prevent the formation of water quality constraints (e. The discharge of each upstream dam can be determined taking into account the concentration of the substance or contaminant at or below a certain concentration or above a certain concentration.

따라서 본 발명에 따른 수질 관리 장치(100)는 특정 물질을 조절하고자 하는 지점(이하 '조절지점'이라 함)들이 연속적인 직렬 또는 병렬과 직렬이 혼합된 형태로 위치하면 최초의 조절지점을 제외한 하류에 위치한 조절지점들의 오염물질 또는 영양물질의 농도가 특정 범위 이내의 농도가 유지되도록 상류 조절지점들의 방류량을 순차적으로 정할 수 있다. 그러나 이는 비선형(non-linear) 문제이므로, 특정 물질을 조절하고자 하는 비선형 문제를 해결하기 위해 특정 조절지점의 농도가 비선형적으로 결정되는 관계식을 1차식으로 선형화시켜 기존 수자원 공급을 위한 연계망 문제에 추가시켜 새롭게 형성되는 선형계획 문제를 반복적으로 산출해나감으로써 수렴되는 농도와 방류량을 조절하게 된다. Therefore, the water quality management apparatus 100 according to the present invention is a downstream (except for the first control point) when the points to control a specific substance (hereinafter referred to as 'control point') are positioned in a continuous series or a mixture of parallel and series. The discharge amount of the upstream control points may be sequentially determined so that the concentrations of contaminants or nutrients at the control points located at are maintained within a specific range. However, since this is a non-linear problem, in order to solve the nonlinear problem of controlling a specific substance, the linear equation of the relation where the concentration of a specific control point is determined nonlinearly is added to the network problem for supplying existing water resources. By repeatedly calculating the newly formed linear planning problem, the convergent concentration and discharge rate are controlled.

이러한 방법을 통해 수량과 수질을 동시에 고려한 댐-보 연계 운영 뿐만 아니라, 하수처리장, 저수지, 상수도, 지하수, 해수 담수화설비 등으로 구성된 수자원 공급을 위한 연계망의 수질 관리에도 적용할 수 있다. This method can be applied not only to dam-beam linkage operation considering water quantity and water quality, but also to the water quality management of the link network for water supply consisting of sewage treatment plants, reservoirs, waterworks, groundwater, and seawater desalination facilities.

도 2는 본 발명에 따른 수질 관리 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수질 관리 장치(100)가 적용되는 직렬 형태의 수계 상황을 도시한 도면이다. 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 수질 관리 장치(100)는 유입량 산출부(110), 조절물질 산출부(120) 및 방출량 조절부(130)를 갖는다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the water quality management apparatus 100 according to the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating a water system situation in a serial form to which the water quality management apparatus 100 according to the present invention is applied. 2, the water quality management apparatus 100 according to the present invention includes an inflow amount calculation unit 110, a control substance calculation unit 120, and a discharge amount control unit 130.

유입량 산출부(110)는 사전에 관측된 데이터를 통해 제3수체(230)로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제1수체(210)의 유입량을 산출한다. 이때 제1수체(210)는 지류(支流)일 수 있으며, 사전에 관측된 데이터를 통해 제3수체(230)로 유입되는 유입량을 산출할 수 있다. 나아가 도 3에 도시된 바와 같이, 특정 조절물질의 양을 조절해야 하는 조절지점(제3수체(230)와 제6수체(260))이 직렬로 위치하면, 유입량 산출부(110)는 사전에 관측된 데이터를 통해 제6수체(260)로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제5수체(250)의 유입량을 산출한다. 이때 제5수체(250) 역시 지류(支流)일 수 있으며, 사전에 관측된 데이터를 통해 제6수체(260)로 유입되는 유입량을 산출할 수 있다.The inflow amount calculation unit 110 calculates the inflow amount of the one or more first water bodies 210 that can calculate the inflow amount into the third water body 230 through previously observed data. In this case, the first water body 210 may be a tributary, and the inflow amount flowing into the third water body 230 may be calculated through previously observed data. Furthermore, as shown in Figure 3, when the control point (third body 230 and the sixth body 260) to adjust the amount of a specific control material is located in series, the inflow calculation unit 110 in advance Through the observed data, the inflow of one or more fifth water bodies 250 that can calculate the inflow amount into the sixth water body 260 is calculated. In this case, the fifth body 250 may also be a tributary, and the inflow amount flowing into the sixth body 260 may be calculated through previously observed data.

조절물질 산출부(120)는 제3수체(230)로 유입되는 제1수체(210)에 포함된 조절물질의 양을 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 제3수체(230)에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출한다. 여기서 조절물질이라 함은 수체에 포함되어 있는 다양한 영양물질 또는 오염물질에 해당할 수 있다. 부영양화 관점에서 보면, 조절물질은 인(P) 또는 질소(N)일 수 있다. 따라서 부영양화의 주된 요인인 총 인(TP)과 총 질소(TN)의 농도가 부영양화 기준에 도달하지 않도록 수질을 조절할 수 있도록 한다. 나아가 도 3에 도시된 바와 같이, 특정 조절물질의 양을 조절해야 하는 조절지점(제3수체(230)와 제6수체(260))이 직렬로 위치하면, 제6수체(260)로 유입되는 제5수체(250)에 포함된 조절물질의 양을 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 제6수체(260)에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출한다. The modulator calculation unit 120 calculates the amount of the modulator contained in the first water body 210 flowing into the third water body 230 through previously observed data and includes the water in the third water body 230. Calculate the amount of modulator that is present. Here, the regulator may correspond to various nutrients or contaminants contained in the water body. In terms of eutrophication, the modulator may be phosphorus (P) or nitrogen (N). Therefore, it is possible to control the water quality so that the concentration of total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN), which are the main factors of eutrophication, does not reach the eutrophication criteria. Further, as shown in Figure 3, when the control point (third body 230 and the sixth body 260) to adjust the amount of a specific regulator is placed in series, the sixth body 260 is introduced The amount of the modulator in the fifth body 250 is calculated through previously observed data, and the amount of the modulator in the sixth body 260 is calculated.

방출량 조절부(130)는 제3수체(230) 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 제3수체(230) 내로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 하나 이상의 제2수체(220)의 방출량을 조절한다. 이때 제2수체(220)는 댐(dam)일 수 있으며, 제2수체(220)의 방출량은 수문 등을 통해 조절할 수 있다. 따라서 제3수체(230) 자체 조절물질의 양을 산출하고, 제3수체(230)로 유입되는 제1수체(210)의 유입량과 조절물질의 양을 산출하여, 제3수체(230) 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 제2수체(220)의 방출량을 조절한다. 또한, 제3수체(230) 내 조절물질의 양과 무관하게 제3수체(230)에서 필요로 하는 물의 양을 공급할 수 있도록 제2수체(220)의 방출량을 조절할 수 있다. 나아가 도 3에 도시된 바와 같이, 특정 조절물질의 양을 조절해야 하는 조절지점(제3수체(230)와 제6수체(260))이 직렬로 위치하면, 제6수체(260) 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 제6수체(260)로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 제3수체(230)의 방출량을 조절한다. 이때 제3수체(230)는 댐(dam)일 수 있으며, 제3수체(230)의 방출량은 수문 등을 통해 조절할 수 있다. Emission amount control unit 130 of the at least one second body 220 that can adjust the inflow amount into the third body 230 so that the amount of the adjustment material in the third body 230 does not exceed the preset range Adjust the release rate. In this case, the second water receiver 220 may be a dam, and the discharge amount of the second water receiver 220 may be adjusted through a hydrology. Therefore, the amount of the third water body 230 self-regulating material is calculated, the amount of the first water body 210 flowing into the third water body 230 and the amount of the material to be regulated are adjusted to adjust the third water body 230. The amount of release of the second water receiver 220 is adjusted so that the amount of the substance does not exceed the preset range. In addition, irrespective of the amount of the regulating material in the third receiver 230, the amount of discharge of the second receiver 220 may be adjusted to supply the amount of water required by the third receiver 230. Further, as shown in Figure 3, when the control point (third body 230 and the sixth body 260) to adjust the amount of a specific control material is located in series, the control material in the sixth body 260 The amount of discharge of the third body 230, which can control the amount of inflow flowing into the sixth body 260, is adjusted so that the amount does not exceed the preset range. In this case, the third water body 230 may be a dam, and the discharge amount of the third water body 230 may be adjusted through a hydrology.

도 3을 참조하면, 하류 특정 조절지점(예를 들면, 제3수체(230) 및 제6수체(260))의 수질은 물에 포함된 특정 조절물질의 총량(mix)에 의해 결정된다. 따라서 아래 표 1과 같이, 특정 조절지점, 즉, 제3수체(230) 및 제6수체(260)에서 조절물질의 허용한계 농도가 L3, L6라고 하면, 제6수체(260) 내로 유입되는 상류댐 방출량(240)의 조절물질 농도는 변수가 된다. 따라서 도 3과 같이 조절지점(즉, 제3수체(230)와 제6수체(260))이 직렬로 위치하게 되면 제2수체(220)의 방출량(X2(k))과 제3수체(230)의 방출량(X4(k))이 결정변수가 되고, 조절물질의 농도(C4)를 구하는 것은 비선형 문제가 된다. 표 1에서, t는 분석시점(t=1,2,...,N), k는 반복횟수를 의미한다. Referring to FIG. 3, the quality of the downstream specific control points (eg, the third body 230 and the sixth body 260) is determined by the total amount of the specific regulators contained in the water. Therefore, as shown in Table 1 below, if the allowable concentrations of the modulators at the specific control point, that is, the third body 230 and the sixth body 260 are L 3 and L 6 , they are introduced into the sixth body 260. The modulator concentration of the upstream dam discharge amount 240 is a variable. Therefore, as shown in FIG. 3, when the control point (that is, the third body 230 and the sixth body 260) is positioned in series, the emission amount X 2 (k) of the second body 220 and the third body ( The amount of emission (X 4 (k)) of 230) becomes a determinant and the concentration of the modulator (C 4 ) is a nonlinear problem. In Table 1, t is an analysis time point (t = 1, 2, ..., N), and k is a repetition frequency.

심볼symbol 조절물질의 농도 심볼Regulatory Concentration Symbol 제3수체로 유입되는 제1수체의 유입량Inflow of the first water body into the third water body X1 t X 1 t C1 t C 1 t 제3수체로 유입되는 제2수체의 방출량Amount of discharge of the second body into the third body X2 t(k)X 2 t (k) C2 t(k)C 2 t (k) 제3수체의 저수량Reservoir of tertiary water X3 t(k)X 3 t (k) C3 t(k) (허용한계 : L3)C 3 t (k) (Limit limit: L 3 ) 제6수체로 유입되는 제3수체의 방출량Discharge amount of the third water body flowing into the sixth water body X4 t(k)X 4 t (k) C4 t(k)C 4 t (k) 제6수체로 유입되는 제5수체의 유입량Inflow of the fifth body into the sixth body X5 t X 5 t C5 t C 5 t 제6수체의 저수량Low water of the sixth water body X6 t(k)X 6 t (k) C6 t(k) (허용한계 : L6)C 6 t (k) (Limit limit: L 6 ) 제6수체의 방출량Discharge of the sixth body X7 t(k)X 7 t (k) C7 t(k)C 7 t (k)

표 1에 기재된 각각의 심볼들을 변수와 상수로 나누면 각각 다음 표 2 및 표 3과 같다. 표 2에 기재된 심볼들은 변수(variables)들이며, 표 3에 기재된 심볼들은 상수(constants)에 해당한다. When each symbol described in Table 1 is divided into variables and constants, it is shown in Tables 2 and 3, respectively. The symbols listed in Table 2 are variables, and the symbols listed in Table 3 correspond to constants.

제2수체Second body 제3수체Third body 제4수체Fourth body 제6수체6th water body 제6수체 방출량6th body discharge X2 t(k): 방출량
C2 t(k): 조절물질 농도X 2 t (k): Emission
C 2 t (k): Regulator concentration X3 t(k): 저수량
C3 t(k): 조절물질 농도X 3 t (k): Low water
C 3 t (k): Regulator concentration X4 t(k): 방출량
C4 t(k): 조절물질 농도X 4 t (k): Emission
C 4 t (k): Regulator concentration X6 t(k): 저수량
C6 t(k): 조절물질 농도X 6 t (k): Low water
C 6 t (k): Regulator concentration X7 t(k): 방출량
C7 t(k): 조절물질 농도X 7 t (k): Emission
C 7 t (k): Regulator concentration

제1수체First body 제2수체Second body 제3수체Third body 제4수체Fourth body 제5수체Fifth body 제6수체6th water body X1 t:t분석시점 중 유입량
C1 t: 관측치 농도* X 1 t : Inflow during t analysis
C 1 t : observed concentration * C2 t(1): 초기
관측치 농도C 2 t (1): Initial
Observation concentration X3 t(1): 초기 저수량
C3 t(1): 초기 관측치 농도X 3 t (1): Initial reservoir
C 3 t (1): initial observation concentration C4 t(1): 초기
관측치 농도C 4 t (1): Initial
Observation concentration X5 t:t분석시점 중 유입량
C5 t: 관측치 농도* X 5 t : Inflow during t analysis
C 5 t : observed concentration * X6 t(1): 초기 저수량
C6 t(1): 초기 관측치 농도X 6 t (1): Initial reservoir
C 6 t (1): initial observation concentration

(*: t 분석시점 초기 관측치를 분석시점 중 농도로 사용)
( * : t Use the initial observations at the time of analysis as the concentration at the time of analysis)

여기서 조절지점은 제3수체(230)와 제6수체(260)이다. 첫 번째 조절지점인 제3수체(230)의 조절물질의 총량은 아래 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. 이때 제3수체(230)로 유입되는 제2수체(220)는 댐(dam)으로부터의 방류수체로 가정하여 방출량을 조절할 수 있다고 본다. 따라서 제3수체(230)로 유입되는 제2수체(220)가 댐(dam)이 아닌 일반 지류여서 그 방출량이 조절되지 않는 경우 제3수체(230)로 유입되는 제2수체(220)의 방출량은 변수(X2 t(k))가 아닌 상수(X2 t)로 표현될 수 있다. Here, the control point is the third body 230 and the sixth body 260. The total amount of the modulator of the third receptor 230, which is the first control point, may be expressed by Equation 1 below. In this case, the second water body 220 flowing into the third water body 230 is assumed to be a discharge water body from the dam, and thus the discharge amount may be adjusted. Therefore, when the second water body 220 flowing into the third water body 230 is a general tributary rather than a dam, the amount of the second water body 220 flowing into the third water body 230 is not controlled. May be expressed as a constant (X 2 t ) rather than a variable (X 2 t (k)).

본 발명에 따른 수질 관리 방법은 두 단계(STEP)로 나뉠 수 있고, 이는 각각 다음과 같다. The water quality management method according to the present invention can be divided into two steps (STEP), which are as follows.

[STEP 1][STEP 1]

k가 홀수이면 Ci t(k)는 상수로 가정하고, Xi t(k)(i=2,3,4,6,7)는 X1 t, X5 t를 제외하고 변수로 가정한다. 반면, k가 짝수이면 Xi t(k), Xi t +1(k)은 상수로 가정하고, Ci t(k)는 C1 t, C5 t를 제외하고 변수로 가정한다. 여기서, t는 분석하는 시점을 의미한다. 따라서 첫 번째 조절지점인 제3수체(230)의 조절물질의 총량은 아래 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. If k is odd, C i t (k) is assumed to be a constant, and X i t (k) (i = 2,3,4,6,7) is assumed to be a variable except X 1 t and X 5 t . . On the other hand, if k is an even number, X i t (k) and X i t +1 (k) are assumed to be constants, and C i t (k) is assumed to be a variable except C 1 t and C 5 t . Here, t means a time point for analysis. Therefore, the total amount of the modulator of the third water receiver 230, which is the first control point, may be expressed by Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, C1, C2, C3는 각각 제1수체(210), 제2수체(220) 및 제3수체(230) 내 포함되어 있는 조절물질의 농도, X1은 제1수체(210)의 유입량, X2는 제2수체(220)의 방출량, X3는 제3수체(230)의 저수량, L3은 제3수체(230) 내 조절물질의 허용 농도 값, t는 분석시점, 그리고 k는 반복횟수를 의미한다. Here, C 1 , C 2 , C 3 are the concentrations of the modulators contained in the first body 210, the second body 220 and the third body 230, respectively, X 1 is the first body 210 Inflow, X 2 is the discharge amount of the second body 220, X 3 is the low water amount of the third body 230, L 3 is the allowable concentration value of the regulator in the third body 230, t is the analysis time, and k means repeat count.

위 수학식 1을 토대로 아래 수학식 2를 도출할 수 있다. Equation 2 below may be derived based on Equation 1 above.

Figure pat00002
Figure pat00002

두 번째 조절지점인 제6수체(260)의 조절물질의 총량은 아래 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. The total amount of the modulator of the sixth body 260, which is the second control point, may be expressed by Equation 3 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

위 수학식 3을 토대로 아래 수학식 4를 도출할 수 있다. Equation 4 below may be derived based on Equation 3 above.

Figure pat00004
Figure pat00004

아래의 수학식 5 및 수학식 6은 후술할 선형 계획 모형(LP model)에 이미 포함되어 있으면 고려하지 않아도 된다. Equations 5 and 6 below do not need to be considered if they are already included in the LP model to be described later.

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

이러한 과정을 거친 다음, 후술할 단계(step) 2로 넘어가 본 발명에 따른 수질 관리 방법을 구현할 수 있다. After such a process, the process may proceed to step 2 to be described later to implement the water quality management method according to the present invention.

[STEP 2][STEP 2]

상술한 수학식 2, 수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6을 추가시킨 선형 계획 모형(Linear Programming model, LP model)을 이용하여 다음과 같은 변수 값을 구할 수 있다. 여기서, 선형 계획 모형(LP model)이란 병렬과 직렬이 혼합된 형태로 위치한 수체(댐, 보, 저수지 또는 저수조 등) 간의 방출량 및 저수량을 결정하는 모형을 의미한다. The following variable values can be obtained using a linear programming model (LP model) to which the above-described Equation 2, Equation 4, Equation 5 and Equation 6 are added. Here, the LP model refers to a model for determining the amount of discharge and storage between water bodies (dams, beams, reservoirs, or reservoirs) located in a mixture of parallel and series.

{ X2 t *(k), X3 t *(k), X3 t +1*(k), X4 t *(k), X6 t *(k), X6 t +1*(k), X7 t *(k), C2 t *(k), C3 t*(k), C4 t *(k), C6 t *(k) }{X 2 t * (k), X 3 t * (k), X 3 t + 1 * (k), X 4 t * (k), X 6 t * (k), X 6 t + 1 * ( k), X 7 t * (k), C 2 t * (k), C 3 t * (k), C 4 t * (k), C 6 t * (k)}

여기서, k가 홀수이면, 다음과 같이 변수를 설정할 수 있다. Here, if k is odd, the variable can be set as follows.

X2 t(k+1)=X2 t *(k), X3 t(k+1)=X3 t *(k), X3 t +1(k+1)=X3 t +1*(k), X4 t(k+1)=X4 t *(k), X6 t(k+1)=X6 t*(k), X6 t +1(k+1)=X6 t +1*(k), X7 t(k+1)=X7 t *(k)X 2 t (k + 1) = X 2 t * (k), X 3 t (k + 1) = X 3 t * (k), X 3 t +1 (k + 1) = X 3 t +1 * (k), X 4 t (k + 1) = X 4 t * (k), X 6 t (k + 1) = X 6 t * (k), X 6 t +1 (k + 1) = X 6 t + 1 * (k), X 7 t (k + 1) = X 7 t * (k)

반면, k가 짝수이면, 아래와 같이 변수를 설정할 수 있다. On the other hand, if k is even, the variable can be set as follows.

C2 t *(k+1)=C2 t *(k), C3 t *(k+1)=C3 t *(k), C4 t *(k+1)=C4 t *(k), C6 t *(k+1)=C6 t *(k)C 2 t * (k + 1) = C 2 t * (k), C 3 t * (k + 1) = C 3 t * (k), C 4 t * (k + 1) = C 4 t * (k), C 6 t * (k + 1) = C 6 t * (k)

이러한 값을 토대로 다음 수학식 5를 이용하여 오차를 측정할 수 있다.Based on these values, the error may be measured using Equation 5 below.

Figure pat00007
Figure pat00007

이때, 오차가 허용범위(1% 이내)에 들어가면 반복(iteration)을 멈추고, 그렇지 않으면 허용오차에 들어갈 때까지 STEP 1을 돌아가 k=k+1로 설정하고 반복을 수행한다. 통상적으로 3~4회 이하의 반복으로 수렴된 해가 도출될 수 있다. At this time, if the error is within the allowable range (within 1%), iteration stops, otherwise, go back to STEP 1 and set k = k + 1 until the tolerance is reached and repeat. Typically, a converged solution can be derived with no more than three or four iterations.

상술한 내용은 비선형 문제를 쉽게 해결하기 위해 수질 관리 장치(100)가 적용되는 수계 상황을 직렬인 경우를 상정한 것이다. 따라서 도 3을 참고하면 첫 번째 조절지점인 제3수체(260)로의 유입량(X1)을 상수로 가정하고 있지만, 수계 상황이 도 4에 도시된 바와 같이 병렬인 경우에는 X1은 상수가 아니라 제3수체(360) 상류에 위치한 병렬댐의 방류량(X1(k))인 변수로 가정하여 수식 변환을 하여 산출할 수 있다(표 4 참조). The above description assumes a case where the water system situation to which the water quality management apparatus 100 is applied is serial in order to easily solve the nonlinear problem. Therefore, referring to FIG. 3, it is assumed that the inflow amount X 1 into the third body 260, which is the first control point, is a constant, but when the water situation is parallel as shown in FIG. 4, X 1 is not a constant. Assuming that it is a variable that is the discharge amount (X 1 (k)) of the parallel dam located upstream of the third water body 360, it can be calculated by mathematical conversion (see Table 4).

심볼symbol 조절물질의 농도 심볼Regulatory Concentration Symbol 제3수체로 유입되는 제1수체의 유입량Inflow of the first water body into the third water body X1 X 1 C1 C 1 제3수체로 유입되는 제2수체의 방출량Amount of discharge of the second body into the third body X2 X 2 C2 C 2 제6수체로 유입되는 제4수체의 유입량Inflow of the fourth body into the sixth body X4 X 4 C4 C 4 제6수체로 유입되는 제5수체의 방출량The discharge amount of the fifth body flowing into the sixth body X5 X 5 C5 C 5 제3수체의 저수량Reservoir of tertiary water X3 X 3 C3 C 3 제6수체의 저수량Low water of the sixth water body X6 X 6 C6 C 6 제10수체로 유입되는 제3수체의 방출량 및 제6수체의 방출량Emission amount of the third water body and the sixth water body flowing into the tenth water body X7
X8 X 7
X 8 C7 (변수)
C8 (변수)C 7 (variable)
C 8 (variable) 제10수체로 유입되는 제9수체의 유입량Inflow of the ninth body into the tenth body X9 X 9 C9 C 9 제10수체의 저수량Low water of the tenth water body X10 X 10 C10 C 10

이상의 설명에서 '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되었지만, 각각의 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 즉, '제1', '제2' 등의 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 목적으로 사용되었다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, '및/또는'이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미로 사용되었다. In the above description, terms such as 'first', 'second', and the like are used to describe various components, but each component should not be limited by these terms. That is, the terms 'first', 'second', and the like are used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be referred to as a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be referred to as a 'first component' . Also, the term " and / or " is used in the sense of including any combination of a plurality of related listed items or any of the plurality of related listed items.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 유무선 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (transmission via the Internet). In addition, the computer-readable recording medium may be distributed to a computer system connected to a wired / wireless communication network, and a computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

100 : 수질 관리 장치 110 : 유입량 산출부
120 : 조절물질 산출부 130 : 방출량 조절부100: water quality management device 110: inflow rate calculation unit
120: control material calculation unit 130: emission amount control unit

Claims (18)

수체(水體)의 수질을 관리하는 수질 관리 장치에 있어서,
사전에 관측된 데이터를 통해 제3수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제1수체의 유입량을 산출하는 유입량 산출부;
상기 제3수체로 유입되는 상기 제1수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제3수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하는 조절물질 산출부; 및
상기 제3수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제3수체 내로 유입되는 물의 양을 조절할 수 있는 하나 이상의 제2수체의 방출량을 조절하는 방출량 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치. In the water quality management apparatus which manages the water quality of a water body,
An inflow rate calculation unit configured to calculate an inflow rate of one or more first waterbodies capable of calculating an inflow amount into the third waterbody through previously observed data;
A modulator calculation unit configured to calculate an amount of a modulator contained in the first water body into the third water body through the previously observed data, and calculate an amount of a modulator that is included in the third water body; ; And
And a discharge amount adjusting unit for controlling the discharge amount of at least one second water body capable of adjusting the amount of water introduced into the third water body so that the amount of the adjusting substance in the third water body does not exceed a preset range. Water quality management device to assume. 제 1항에 있어서,
상기 제3수체의 수질은 상기 제3수체에 포함된 조절물질의 총량에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치. The method of claim 1,
The water quality of the third body of water is characterized in that determined by the total amount of the modulators contained in the third body of water. 제 1항에 있어서,
상기 제2수체의 방출량은 하기 수학식 1에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치:
[수학식 1]
Figure pat00008

여기서, C1, C2, C3는 각각 제1수체, 제2수체 및 제3수체 내 포함되어 있는 조절물질의 농도, X1은 제1수체의 유입량, X2는 제2수체의 방출량, X3는 제3수체의 저수량, t는 분석 시점, k는 반복 횟수, 그리고, L3은 제3수체 내 조절물질의 허용 농도 값이다. The method of claim 1,
A water quality management device characterized in that the discharge amount of the second body is controlled by the following equation (1):
[Equation 1]
Figure pat00008

Where C 1 , C 2 , and C 3 are the concentrations of the modulators contained in the first, second and third bodies respectively, X 1 is the inflow of the first water, X 2 is the discharge of the second water, X 3 is the low volume of the third body, t is the time of analysis, k is the number of repetitions, and L 3 is the allowable concentration value of the modulator in the third body. 제 1항에 있어서,
상기 방출량 조절부는 상기 제3수체에서 필요한 물의 양을 공급할 수 있도록 상기 제2수체의 방출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치. The method of claim 1,
The discharge amount control unit is a water quality management device, characterized in that for controlling the discharge amount of the second water body so as to supply the required amount of water in the third water body. 수체(水體)의 수질을 관리하는 수질 관리 장치에 있어서,
제3수체로 유입되는 하나 이상의 수체는 사전에 관측된 데이터를 통해 상기 제1수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제1수체와 상기 제3수체로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 하나 이상의 제2수체로 구성되고,
상기 제3수체로 유입되는 상기 제1수체의 유입량과 상기 제1수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제2수체 및 상기 제3수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하여 상기 제3수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제3수체 내로 유입되는 제2수체의 방출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치.In the water quality management apparatus which manages the water quality of a water body,
One or more water bodies flowing into the third water body may include one or more first water bodies that can calculate the inflow amount into the first water body through previously observed data, and one or more water inflows into the third water body. Consisting of a second body,
The inflow amount of the first water body and the amount of the regulating substance contained in the first water body are calculated through the previously observed data, and the second water body and the third water body are included in the second water body and the third water body. And controlling the amount of release of the second water body introduced into the third water body so that the amount of the adjusting material in the third water body does not exceed a preset range. 제 5항에 있어서,
제6수체로 유입되는 하나 이상의 수체는 사전에 관측된 데이터를 통해 상기 제6수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제5수체와 상기 제6수체로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 상기 제3수체로 구성되고,
상기 제6수체로 유입되는 상기 제5수체의 유입량과 상기 제5수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제6수체 및 상기 제3수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하여 상기 제6수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제6수체 내로 유입되는 제3수체의 방출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치.6. The method of claim 5,
One or more water bodies flowing into the sixth water body may include one or more fifth water bodies capable of calculating the inflow amount into the sixth water body through the previously observed data, and the first water bodies adjusting the inflow amount into the sixth water body. It consists of three bodies,
The inflow amount of the fifth water body flowing into the sixth water body and the amount of the regulating substance contained in the fifth water body are calculated based on the previously observed data, and are included in the sixth water body and the third water body. And controlling the amount of release of the third water body introduced into the sixth water body so that the amount of the adjusting material in the sixth water body does not exceed a predetermined range by calculating the amount of the water-modulating material. 제 6항에 있어서,
상기 제6수체의 수질은 상기 제6수체에 포함된 조절물질의 총량에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치. The method according to claim 6,
The water quality of the sixth water body is determined by the total amount of the modulators contained in the sixth water body. 제 6항에 있어서,
상기 제2수체의 방출량(X2)은 하기 수학식 2에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치:
[수학식 2]
Figure pat00009

여기서, C1, C2, C3는 각각 제1수체, 제2수체 및 제3수체 내 포함되어 있는 조절물질의 농도, X1은 제1수체의 유입량, X2는 제2수체의 방출량, X3는 제3수체의 저수량, t는 분석 시점, k는 반복 횟수, 그리고, L3은 제3수체 내 조절물질의 허용 농도 값이다. The method according to claim 6,
Water quality management device, characterized in that the discharge amount (X 2 ) of the second body is adjusted by the following equation ( 2 ):
&Quot; (2) "
Figure pat00009

Where C 1 , C 2 , and C 3 are the concentrations of the modulators contained in the first, second and third bodies respectively, X 1 is the inflow of the first water, X 2 is the discharge of the second water, X 3 is the low volume of the third body, t is the time of analysis, k is the number of repetitions, and L 3 is the allowable concentration value of the modulator in the third body. 제 8항에 있어서,
상기 제3수체의 방출량(X4)은 하기 수학식 3에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치:
[수학식 3]
Figure pat00010

여기서, C4는 제3수체로부터 방출된 제4수체 내 포함되어 있는 조절물질의 농도, C5, C6은 각각 제5수체 및 제6수체 내 포함되어 있는 조절물질의 농도, X4는 제3수체로부터 방출된 방출량, X5는 제5수체의 유입량, X6는 제6수체의 저수량, L6은 제6수체 내 조절물질의 허용 농도 값, t는 분석시점, 그리고, k는 반복횟수를 의미한다. The method of claim 8,
A water quality management device, characterized in that the discharge amount (X 4 ) of the third body is controlled by the following equation (3):
&Quot; (3) "
Figure pat00010

Here, C 4 is the concentration of the regulator contained in the fourth body released from the third body, C 5 , C 6 is the concentration of the regulator contained in the fifth body and the sixth body, respectively, X 4 is The discharge from the triad, X 5 is the inflow of the fifth body, X 6 is the low volume of the sixth body, L 6 is the permissible concentration value of the modulator in the sixth body, t is the time of analysis, and k is the number of repetitions Means. 제 9항에 있어서,
상기 제3수체의 방출량은 사전에 설정한 횟수 동안 반복하여 산출된 값을 토대로 결정하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치. The method of claim 9,
The amount of discharge of the third body is determined based on a value repeatedly calculated for a predetermined number of times. 제 6항에 있어서,
상기 조절물질은 인(P) 또는 질소(N)인 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치. The method according to claim 6,
The modulator is phosphorus (P) or nitrogen (N) characterized in that the water management device. 제 6항에 있어서,
상기 제2수체 및 제3수체는 댐(dam)으로부터 방류된 방류수체인 것을 특징으로 하는 수질 관리 장치. The method according to claim 6,
The second water body and the third water body are water quality management apparatus, characterized in that the discharge water discharged from the dam (dam). 수체(水體)의 수질을 관리하는 수질 관리 장치에 의해 수행되는 수질 관리 방법은,
(a) 사전에 관측된 데이터를 통해 제3수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제1수체의 유입량을 산출하는 단계;
(b) 상기 제1수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제3수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하는 단계; 및
(c) 상기 제3수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제3수체 내로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 하나 이상의 제2수체의 방출량을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 방법.The water quality management method performed by the water quality management apparatus which manages the water quality of a water body,
(a) calculating an inflow rate of one or more first water bodies which can calculate an inflow amount into the third water body through previously observed data;
(b) calculating the amount of the modulator in the first water body through the previously observed data, and calculating the amount of the modulator in the third water body; And
(c) adjusting the discharge amount of one or more second water bodies to control the amount of inflow into the third water body so that the amount of the modulator in the third water body does not exceed a preset range; Water quality management method. 제 13항에 있어서,
(d) 사전에 관측된 데이터를 통해 제6수체로 유입되는 유입량을 산출할 수 있는 하나 이상의 제5수체의 유입량을 산출하는 단계;
(b) 상기 제5수체에 포함된 조절물질의 양을 상기 사전에 관측된 데이터를 통해 산출하고, 상기 제6수체에 기 포함되어 있는 조절물질의 양을 산출하는 단계; 및
(c) 상기 제6수체 내 조절물질의 양이 사전에 설정한 범위를 넘지 않도록 상기 제6수체 내로 유입되는 유입량을 조절할 수 있는 제3수체의 방출량을 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 방법.The method of claim 13,
(d) calculating an inflow rate of at least one fifth waterbody that can calculate the inflow amount into the sixth waterbody through previously observed data;
(b) calculating the amount of the modulator contained in the fifth body through the previously observed data, and calculating the amount of the modulator included in the sixth body; And
(c) adjusting the discharge amount of the third water body to control the amount of inflow flowing into the sixth water body so that the amount of the modulator in the sixth water body does not exceed a preset range; How to manage water quality. 제 14항에 있어서,
상기 제6수체의 수질은 상기 제6수체에 포함된 조절물질의 총량에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 수질 관리 방법. The method of claim 14,
The water quality of the sixth water body is determined by the total amount of the modulators contained in the sixth water body. 제 14항에 있어서,
상기 제3수체의 방출량은 사전에 설정한 횟수 동안 반복하여 산출된 값을 토대로 결정하는 것을 특징으로 하는 수질 관리 방법.The method of claim 14,
And the discharge amount of the third water body is determined based on a value repeatedly calculated for a predetermined number of times. 제 15항에 있어서,
상기 조절물질은 인(P) 또는 질소(N)인 것을 특징으로 하는 수질 관리 방법. 16. The method of claim 15,
The modulator is phosphorus (P) or nitrogen (N) characterized in that the water quality management method. 제 13항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 기재된 수질 관리 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체. A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the water quality management method according to any one of claims 13 to 17.
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