[상하수도학]제 7장 하수관로 시설(하수관거의 접합 및 시공/관정부식 및 우수량 조절시설/기타 부대시설)#2

 3. 하수관거의 접합 및 시공

  (1)하수관거의 접합

   1)관거의 접합시 고려사항

    ·관거의 관경이 변화하는 경우, 2개의 관거가 합류하는 경우, 완경사의 접합은 원칙적으로 수위(수면)접합 또는 관정접합으로 한다.

    ·지표의 경사가 급한 경우는 관경의 변화에 관계없이 원칙적으로 지표의 경사에 따라 단차접합 또는 계단접합으로 한다.

    ·2개의 관거가 합류하는 경우의 중심교각은 될 수 있는 한 60deg이하로 하고 곡선으로 합류하는 경우의 곡률반경은 내경의 5배 이상으로 한다.

   2)관거의 접합방법

    ㉠수위(수면)접합

     ·관내의 수면을 일치시키는 방식이다.

     ·수리학적으로 가장 좋은 방법으로 정류흐름을 얻을 수 있어 흐름이 좋다.

     ·수리계산이 복잡하지만 널리 이용되는 방식이다.

    ㉡관정접합(정수리 정)

     ·관거의 내면상부를 일치시키는 방식이다.

     ·굴착깊이가 증가되어 공사비가 증대되고 펌프배수시에는 배수양정이 증대된다.

    ㉢관중심접합

     ·관의 중심을 일치시키는 방식이다.

    ㉣관저접합

     ·관저의 내면바닥을 일치시키는 방식이다.

     ·수리학적으로 불량한 방법으로 상부의 동수구배선이 관정보다 높아지는 경우도 가끔 발생한다.

     ·평탄한 지형에서 토공량을 줄여 공사비의 절감이 가능하다.

     ·수위상승방지, 양정저하되므로 펌프배수지역에 적합하다.

    ㉤단차접합

     ·지세가 아주 급한 경우에 관거의 기울기와 토공량을 줄이기 위해 사용되는 방식이다.

    ㉥계단접합

     ·지세가 아주 급한 경우에 관거의 기울기와 토공량을 줄이기 위해 사용되는 방식이다.

 

 4. 관정부식 및 우수량 조절시설

  (1)관정 부식(Crown Corrosion)

   1)부식과정

    ㉠하수내의 유기물 단백질 기타 황화합물이 혐기성상태에서 분해환원되어 황화수소(H_2S)가 생성된다.

    ㉡ H_2S가 하수관내의 공기중으로 올라가 호기성 미생물에 의해 SO_2, SO_3로 산화되어 관정부의 물방울에 녹아 황산(H_2SO_4)이 된다.

    ㉢H_2SO_4가 콘크리트관내에 함유된 철, 칼슘 알루미늄 등과 반응, 황산염이 되어 콘크리트관을 부식, 파괴시킨다.

   2)관정부식의 대책

    ㉠하수의 유속을 증가시켜 하수관내 유기물질의 퇴적을 방지해야 한다.

    ㉡용존산소 농도를 증가시켜 하수관내 유기물질의 퇴적을 방지해야 한다.

    ㉢하수관내를 호기성 상태로 유지하여 황화수소의 발생을 방지하도록 한다.

    ㉣하수관내의 염소 등의 소독제를 주입하여 관내의 미생물을 제거, 황화합물의 변환메카니즘을 파괴해 버린다.

 

  (2)우수량 조절시설

   1)우수조정지(유수지, 대표시설)

    ㉠정의

     ·장마, 호우 등으로 늘어난 우수유출량을 임시로 저장하여 유량을 조정한 후 하수관거로 유하시키는 침수방지시설을 말한다.

     ·우수의 방류방식은 자연유하를 원칙으로 한다.

    ㉡우수조정지의 위치

     ·하수관거의 유하능력이 부족한 곳에 설치한다.

     ·하류지역의 펌프장 배수능력이 부족한 곳에 설치한다.

     ·방류수로의 유하능력이 부족한 곳에 설치한다.

   ㉢우수조정지 구조형식

     ·댐식(제방높이 15m 미만)

     ·굴착식

     ·지하식

   2)우수저류지(우수체수지)

    ㉠목적: 우천시 우수토실의 월류수 및 펌프장의 방류수 등을 저류하여 배수구역으로부터 방류되는 초기우수의 방류부하량을 감소시키는 시설로서 저류된 하수는 강우종류 후에 하수처리장으로 수송하여 처리한다.

    ㉡종류: 지상형과 지하형, 그리고 처리시설과의 병설형 또는 독립형으로 세분할 수 있다.

 

 5. 기타 부대시설

  (1)하수도 부대시설

   1)역사이펀(Inverted Siphon)

     : 하천, 도로, 철도 등 이성이 불가능한 지하매설물을 횡단하기 위해 동수경사선 아래에 매설한 장애물 횡단 공법의 하수관거이다.

    ㉠역사이펀의 설계시 고려사항(가능한 사용 배제)

     ·역사이펀 내의 유속은 토사나 슬러지가 퇴적되는 것을 방지하기 위하여 단면을 축소시켜 상류측 관거내의 유속보다 20~30% 정도 증가시킨다.

 

     ·유입 및 유출구는 손실수두를 작게 하기 위해 종구형으로 한다.

   2)맨홀(Manhole)

    ㉠설치 및 목적: 하수관거의 청소, 점검, 장애물 제거, 보수를 위한 사람 및 기계의 출입, 악취나 부식성 가스의 환기, 관거의 접합을 위한 시설이다.

    ㉡설치 장소: 관거의 방향이나 경사 및 관경, 유량이 크게 변하는 곳, 단차가 발생하는 곳, 관거의 시점, 관거가 합류하는 곳, 수량의 변화가 큰 곳, 광거의 유지관리상 필요한 장소에 설치한다.

    ㉢부속물

     ·인버트(Invert): 맨홀의 유지관리를 위해 작업원이 작업할 때 맨홀내의 퇴적물이 쌓이게 되면 상당히 불편하고 하수가 원활히 흐르지 못하며, 부패시 악취가 발생되는 것을 방지하기 위해 설치한 반원형 수로이다.

    ※오수에 사용하며, 우수에 사용하는 것이 우수받이

     ·발디딤부: 맨홀 내부로의 출입을 위해 만든 시설이다.

     ·맨홀 뚜껑: 맨홀 안으로 작업원이 들어가거나 기구, 장비 등을 반입하기 위해 설치된 시설이다.

    ㉣맨홀의 관경별 최대간격

관경(mm)	300 이하	600 이하	1,000 이하	1,500 이하	1,650 이하
최대간격	30(특례)	75	100	150	200

   3)우수토실(우수받이는 니토실)

    : 합류식에서 모든 우수를 처리장으로 보내어 처리하는 것은 관로 및 처리장시설의 증대를 초래하여 비경제적이기 때문에 우수토실을 설치해 우수의 일부를 처리하지 않고 방류하는 Weir 등의 시설

   4)물받이

    ㉠설치 및 목적: 배수설비와 연결관의 효율적인 유지관리를 위해 설치하며 우수받이, 오수받이, 집수받이 등이 있다.

    ㉡우수받이: 물받이의 설치 목적외에 우수내의 부유물이 하수관거내에서 침전해 일어나는 부작용을 방지하기 위해 20~30m 간격으로 공공도로에 설치하며, 저부에는 깊이 15cm 이상의 니토실을 설치한다.

    ㉢연결관: 하수를 본관에 유입시키기 위하여 받이와 하수본관을 연결한 관을 말하며, 주로 도관이나 PVC관, 흄관 등이 많이 사용된다.

    ㉣측구: 도로와 접한 사유지에서 우수를 배제하기 위해 도로 양쪽 사유지와 도로의 경계선에 따라 설치한 배수로

    ㉤토구(Out fall): 하수도 시설로부터 하수를 공공수역에 방류하는 시설

    ㉥방조문(Tidal gate): 하천수 또는 해수가 하수관거내에 유입되는 것을 방지하기 위한 시설