[상하수도학]제 4장 상수관로 시설(도수 및 송수계획/개수로 및 관수로)#1

 1. 도수 및 송수계획

  (1)계획 도·송수량

   1)계획도수량

    : 계획취수량(계획 1일 최대취수량)을 기준으로 하되 장래 확장에 대한 수원의 추수량의 증가 가능성과 장래의 확장분을 고려하여야 한다.

   2)계획송수량

    : 계획 1일 최대급수량을 기준으로 하되 누수 등의 손실량을 고려하여 5~10%를 여유수량으로 추가한다. (원칙: 10%)

 

  (2)도수 및 송수방식

   1)자연유하식(=중력식)

    ·수리학적으로 개수로식과 관수로식으로 분류된다.

    ·도수, 송수가 안전하고 확실하다.

    ·유지관리가 용이하여 관리비가 적게 소요되므로 경제적이다.

    ·수로가 길어지면 건설비가 많이 든다.

    ·수원의 위치가 높고 도수로가 길 때 적당하다.

    ·급수구역을 자유롭게 선택할 수 없고, 평상시 수량과 수압조절이 불가능하다.

    ·오수가 침입할 염려가 있다.

   2)펌프압송식(=가압식)

    ·수리학적으로 전부 관수로식이다.

    ·수원이 급수지역과 가까운 곳에 있을 경우에 적당하다.

    ·수로를 짧게 할 수 있어 건설비의 절감이 가능하다.

    ·자연유하식에 비해 전력비 등 유지관리비가 많이 든다.

    ·정전, 펌프 고장 등으로 두수 및 송수의 안정성과 확실성이 부족하다.

    ·관수로에만 이용할 수 있고, 수압으로 인한 누수의 위험이 존재한다.

    ·지하수가 수원일 경우 적당하다.

 

  (3)도수 및 송수방식 선정

   1)도수 및 송수관로의 선정시 유의사항

    ·계획취수량 전량을 유입시킬 수 있어야 한다.

    ·최소 동수구배선 이하가 되게 하고 가급적 단거리로 한다.

    ·수평, 수직의 급격한 굴곡은 피해야 한다 . (수평 및 종단방향 모두 45˙이상의 급격한 굴곡은 피하고 직선으로 해야 한다.)

    ·장래의 예상 증가량을 감안해야 한다.

    ·하부성토 등 지반이 불안전한 장소는 피해야 한다.

    ·이상수압을 받지 않도록 한다.

    ·관내의 마찰손실수두가 최소가 되도록 한다.

    ·노선은 가능한 한 공공도로 또는 수도용지를 이용한다.

   2)도·송수관로의 평균 유속

    ㉠최대한도: 수로내면의 마모방지를 위해 3.0m/sec로 설정한다.

    ㉡최소한도: 도수관거에 모래가 침전되는 것을 방지하기 위해 0.3cm/sec

 

 2. 개수로 및 관수로

  (1)관로형식의 결정

   1)도수로(원수)

    : 자연유하식인 개수로를 적용하는 것이 유리하다.

   2)송수로(원수, 정수)

    : 정수된 물의 오염방지 때문에 자연유하식인 암거가 유리하지만 긴급이송 등에 대비하여 펌프압송식인 관수로를 보통 선택한다.

 

  (2)관로의 종류

   1)개수로

    ㉠수면이 대기와 접하고 경사로 인한 중력작용으로 유하하며 자유수면을 가진다.

    ㉡개수로내의 흐름을 지배하는 힘과 흐름을 지속시키는 요소는 중력과 관성력이다.

    ㉢분류

     ·개거(Open channel): 원수수송에 사용하며 구조상 외부로부터의 오염가능성이 많다.

     ·암거(Closed conduit): 원수나 정수수송에 이용하며 단면의 형태에 따라 원형, 계란형, 구형 등으로 분류하며 이 중 원형이 가장 많이 이용된다.

   2)관수로

    ㉠관이 항상 만수로 되어 압력에 의해 흐르는 수로를 말하며 자유수면이 없다.

    ㉡관수로내의 흐름을 지배하는 힘과 흐름을 지속시키는 요소는 점성력과 두 단면의 압력차이다.

    ㉢관로의 결정시 고려사항

    ◎수평 또는 수직방향의 급격한 굴곡을 피하고 항상 최소 동수구배선 이하가 되도록 한다. 

    ·관로가 최소 동수구배선 위에 있을 경우 이 지점을 경계로 해서 상류측 관경을 크게 해서 동수구배선을 상승시킨다.

     ·관로가 최소 동수구배선 위에 있을 경우에 해결할 수 있는 다른 방법은 그 지점에 접합정을 설치하는 것이나 비경제적이다.

    ◎펌프의 양수연장이 길 경우 필요에 따라 관로에 안전밸브 또는 조압수조를 설치하여 수격작용에 대비해야 한다.

  ※수압관 및 도수관에서 발생하는 수압의 급격한 증감을 조정하는 수조

 

  (3)부속설비

   1)관수로의 부속설비

    ◎제수밸브(Gate Valve): 유지관리 및 사고시에 있어서 통수량을 조절하는 장치로 도수·송수관의 시점, 종점, 분기장소, 연결과, 중요한 니토관 또는 그 이외의 중요한 관로 구조물의 전후에 설치한다.

    ◎공기밸브(Air Valve): 관내 공기를 자동적으로 배제 또는 흡입하는 시설로 배수본관의 凸부에 설치한다.

    ◎역지밸브(Check Valve): 펌프압송중에 정전이 되면 물이 역류하여 펌프를 손상시킬 수 있어 물의 역류를 방지하는 장치로 높은 저수지의 입구, 펌프 유출간의 시점, 배수관에서 분기되는 급수관의 시점 등에 설치한다.

    ◎안전밸브(Safety Valve)

     ·관수로내에 이상수압이 발생하였을 때 관의 파열을 막기 위하여 자동적으로 물을 배출하여 관로의 안전을 도모하기 위한 밸브이다.

     ·수격작용이 일어나기 쉬운 곳에 설치하는데, 주로 배수펌프나 증압펌프의 급정지, 급시동때 수격작용이 잘 일어나는 곳에 설치한다.

     ·배슬러지밸브(니토밸브, Drain Valve): 관로내에 퇴적하는 찌꺼기를 배출하고 유지관리를 위해 관내를 청소하거나 정체수를 배출하기 위해 관로의 오목부에 설치한다.

     ·접합정: 물 흐름의 원활함과 손실수두의 감소를 위하여 수로의 분기, 합류 및 관수로로 변하는 곳에 설치한다.