[상하수도학]제 7장 하수관로 시설(하구관로 계획/하수도관)#1

 1. 하구관로 계획

  (1)하수관거의 계획하수량

   1)오수관거: 계획 시간 최대 오수량을 기준으로 계획한다.

   2)우수관거: 계획우수량을 기준으로 계획한다.

   3)합류관거: (계획 시간 최대오수량 + 계획우수량)을 기준으로 계획한다.

   4)차집관거: 계획 시간 최대오수량의 3배이상, 우천시 계획오수량을 기준으로 계획한다.

 

  (2)하수관거의 수리공식

   1)유량공식

여기서, Q: 유량(m^3/sec), A: 관의 유수단면적(m^2), V: 유속(m/sec)

   2)유속공식

    ㉠Manning공식

     : 하천 및 하수관거 등의 개수로에서 널리 사용된다.

여기서, V: 유속(m/sec), n: 조도계수(철근콘크리트관=0.013), R: 경심(동수반경; m), I: 동수경사

    ※R과 I는 제 4장 3. (1) 참고

    ㉡Chezy공식

     : 개수로 및 관수로에 공통으로 사용된다.

여기서, C=(1/n)R^(1/6)=root(8g/f): Chezy의 유속계수

 

  (3)하수관거의 유속 및 구배

   1)하수관거 내의유속

    ㉠관거의 유속범위

구분	유속	비고
오수관거	0.6~3.0m/sec	이상적인 유속: 1.0~1.8m/sec
우수 및 합류관거	0.8~3.0m/sec

 2)하수관거의 구배(경사)

    ㉠구배의 선정조건

     ·관거내의 토사 등이 침전, 정체하지 않는 유속의 경사이어야 한다.

     ·하류에서의 유속은 상류보다 크게 해야 한다.

     ·구배는 하류로 갈수록 완만하게 한다.

     ·관거에 손상을 주는 급경사는 피하도록 한다.

    ㉡하수관거의 일반적인 구배

 

2. 하수도관

  (1)하수도관

   1)하수도관의 구비조건

    ㉠외압에 대한 강도가 충분하고 파괴에 대한 저항력이 커야 한다.

    ㉡관거내면이 매끈하고 조도계수가 작고 가격이 저렴해야 한다.

    ㉢유량변동에 대해서 유속변동이 적은 수리특성을 가진 단면형이어야 한다.(원형)

    ㉣재질은 산·알칼리에 대한 내구성이 좋고 모래 등의 유하에 대한 내마모성이 강해야 한다.

    ㉤이음의 시공이 용이하고 수밀성과 신축성이 높아야 한다.

    ㉥중량이 작고, 운반 및 설치공사에 지장이 없어야 한다.

   2)하수도관의 종류

    ㉠원심력 철근 콘크리트관(Hume관)

     ·하수도관으로 널리 이용되고 있고 수밀성과 강도가 크고 외압에 대한 강도가 크며 내면도 매끈하다.

     ·산성 및 알칼리성에 약하다.

     ·중형관에 사용한다.

 

  (2)하수관거의 단면

   1)하수관거 단면별 특징

형상	장점	단점
원형	·수리학적으로 유리하다. ·내경 3,000mm정도 까지 공장제품을 사용할 수 있어 공기가 단축된다. ·역학계산이 간단하다.	·안전을 위해 특수기초가 필요한 경우도 있다. ·연결부가 많아져 지하수 침투량이 많아질 염려가 있다.
장방형	·만수까지 수리학상 유리하다. ·시공장소의 토피, 폭원에 제한을 받는 경우와 대규모 공사에 유리하며 공장제품을 사용할 수 있다. ·역학계산이 간단하다.	·현장 타설일 경우 공기가 길어진다. ·상부하중에 대해 불안전한 경우가 있다.
마제형	·수리학상 유리하다. ·대구경관에 유리하고 경제적이다. ·상부의 아치작용으로 역학상 유리하다.	·현장타설일 경우 공기가 길어진다. ·단면이 복잡하여 시공이 어렵다.
계란형	·유량이 적은 경우 원형관에 비해 수리학적으로 유리하다. ·원형관에 비해 관폭이 작아도 되고 수직방향의 토압에 유리하다.	·재질에 따라 제작비가 늘어나는 경우가 있다. ·수직정도가 요구되므로 면밀한 시공이 필요하다.

   ※토피: 매설깊이

   ※폭원: 땅이나 지역의 넓이.

 

  (3)최소관경과 관의 매설

   1)최소관경 및 매설깊이

관거의 종류	최소관경	관거의 최소 매설깊이
오수관거	200mm	·관거의 최소 매설깊이는 1m ·차도는 1.2m 보도는 1.0m이상 ·대개의 경우 1.5~2.0m 정도로 매설
우수 및 합류관거	250mm

    ※원형관에서 유속이 최대가 되는 수심은 0.81D

    ※원형관에서 유량이 최대가 되는 수심은 0.94D