[상하수도학]제 4장 상수관로 시설(상수관로의 설계공식/상수도관(종류))#2

 3. 상수관로의 설계공식

▲상수: 수돗물 및 이에 준하는 음용(飮用)할 수 있는 깨끗한 물. 음료수가 된다. 수질 기준이 수도법에 의해 정해져 있다.

  (1)수로 내의 평균유속

   1)Hazen-Williams 공식(관수로)

여기서, v: 평균유속(m/sec), C: 평균유속계수(주철관 및 강관=110, 콘크리트관=130), R: 동수반경(m, 경심), I: 동수경사r(구배)

    ※동수직경(Hydraulic Radius), R

     ◎직경 D인 원형관[만수시]

     ◎높이 h, 밑변 b인 직사각형 개수로[만수시]

   ※동수경사, I

   2)Manning 공식(개수로)

여기서, n: 조도계수(0.013~0.015)

  (2)관수로의 손실수두

   1)마찰손실수두

Darcy-Weisbach 공식, 여기서, h_L: 마찰손실수두(m), l: 관수로의 길이(m), D: 관의 직경(m), v: 유속(m/sec), g: 중력가속도(m/sec^2), f: 마찰손실계수(=124.5n^2/D^(1/3))

    ◎층류(Re≤2,300)일 경우

   ◎난류(Re>4,000)일 경우

 

   1)관내의 수압에 의한 파손을 방지하기 위해 수압에 견딜 수 있게 관두께를 결정한다.

여기서, t: 관의 두께(cm), p: 관의 내압(kg/cm^2, 정수압, p=wh) , D: 관의 내경(cm), sigma_ta: 관의 허용인장응력(kg/cm^2), w: 물의 단위중량(0.001kg/cm^3)

 

 4. 상수도관(종류)

   : 도수 및 송수관, 배수관, 급수관에서는 주로 주철관이 쓰인다.

 

  (1)상수도관의 선정

   1)상수도관의 종류별 특징

종류	장점	단점
주철관	·내식성이 크다. ·강도가 크고 내구성이 강하다. ·시공이 간단하고 확실하다. ·이형관의 제작이 용이하다.	·강관에 비하면 충격에 약하고, 무겁고 운반비가 많이 든다. ·접합부 이탈이 용이하다. ·관내면에 스케일이 발생한다.
덕타일주철관	·강도와 인성이 크다. ·충격에 강하다. ·시공성이 용이하다. ·신축성, 휨성, 지반변동에 유연하다.	·중량이 비교적 크다. ·대구경관은 휘어지기 쉽다. ·부식에 약하다.

  ※이형관: 지름이 서로 다른 관을 잇는 경우나 관의 방향을 바꾸거나 분기(分岐)할 때 사용하는 여러 가지 모양의 곡관 이음쇠의 총칭이다