토목기사 요약/상하수도 공학/상수관로 시설

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상수관로의 설계[편집]

  • 원형관 최대통수능은 수심이 직경의 94%일 때 발생(00, 07)

수로 내의 평균 유속[편집]

토목기사 요약/수리수문학/관수로#유속 경험식 참고!

배수관망의 계산[편집]

등치관법[편집]

12-3 정의

등치관(等値管)이란 손실 수두가 같으면서 직경이 다른 관을 말한다. 등치관법은 Hardy-Cross 법을 적용하기 전에 복잡한 관망을 간단한 관망으로 골격화시키기 위한 예비작업에 쓰는 방법이다. 1번 관의 길이, 직경, 유량을 각각 L1, D1, Q1이라 하고, 2번 관의 길이, 직경, 유량을 각각 L2, D2, Q2라 한다면, 이들의 관계는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

16-1

Hardy-Cross 법[편집]

  • 관망이 복잡한 경우 사용하는 반복 근사해법.
  • Hazen-Williams 공식 등을 이용하여 배수관망의 유량을 계산.(03)

기본 가정 3

  1. 배수관에 들어온 유입 유량은 정지하지 않는다
  2. 각 폐합 관의 마찰손실수두 합은 0
  3. 마찰 이외 손실 무시

원관 수압[편집]

토목기사 요약/수리수문학/정수역학#원관 수압 참고!

손실수두, 수압계산[편집]

96

배수지에서 2500m에 있는 A지점에 내경 800mm 원형관으로 시간 당 3000톤의 물을 배수하려 한다. 배수지 유출부 수압이 3.5kg/cm2일 때 A지점 수압을 구하시오. 손실은 마찰손실만 있고 마찰손실계수는 0.035

풀이

수압

A지점 수압은 배수지 유출부 수압에서 마찰손실을 빼면 된다. 즉

상수도관[편집]

  • 설치 초기에 비해 수송능력이 저하되는 이유 : 관경이 작아서(96)
  • 강성관거는 지반이 양호할 경우 기초를 생략 가능(16-1)
  • 덕타일주철관, 경질염화비닐(PVC) 이형관 보호에는 관외주면 구속력이 충분하도록 콘크리트블록 또는 내진형 이탈방지압륜 등으로 보호함[1](16-1)

상수관 접합[편집]

  • Mechanical 접합은 고무링, 볼트, 너트, 플랜지를 이용해 수밀하는 접합 방법(98)

배수관[편집]

덕타일 주철관. 노르웨이.

관종[편집]

  • 경질 염화비닐관 : 배수관의 한계를 극복하기 위해 경질 염화비닐관을 쓰기도 한다.
    • 경질 염화비닐관은 시간이 지나도 통수능 감소가 없으며 관에 끼는 관석(scale)이 적은 장점이 있다.
  • 덕타일 주철관
    • 강도 크고 내식성.
    • 이음 종류가 풍부. 이음에 신축 휨성 있고 지반 변동에 유연. 임의로 직관이나 이형관을 주조할 수 있다. 시공성이 좋다.
    • 단점은 재질이 약해 파열되기 쉽다는 점인데, 이 때문에 관을 두껍게 만들어서 운반비가 많이 들게 된다.(06)
  • 관(14-3)
    • 충격에 강함. 인장강도 큼.
    • 용접으로 전 노선 일체화 가능
    • 단점 : 부식 쉽다.

설계, 시공[편집]

  • 배수관을 설치할 때는 동결 깊이, 지하수위에 의해 관이 뜨는 것, 노면 위 차량이 지나가면서 발생하는 윤하중을 고려하여 최소 매설 깊이를 정한다.
  • 다른 지하시설물과 교차 또는 인접하여 설치할 경우 최소 30cm 이상의 간격을 두어야 한다.[2](16-2)
  • 배수관 설계 기준은 계획 1시간 최대 급수량을 기준으로 한다.
  • 시설 신뢰성 높이기 위해 2개열 이상으로 함.(16-4)

수압 기준

02, 08, 12-3, 20-1+2

  • 급수관을 분기하는 지점에서 배수관내의 최소 동수압 : 150 kPa=1.5kg/cm2. 압력수두 15m
  • 급수관을 분기하는 지점에서 배수관내의 최대정수압 : 700 kPa

참고자료

  • KDS 57 65 00 :2017 배수시설 설계기준 4.3 수압

도수 및 송수관[편집]

유속, 동수경사[편집]

도수, 송수관거 유속 범위?(♣♣ 04, 14-2, 14-3, 15-1, 15-2, 16-1, 19-2)

  • 0.3 - 3.0m/s

최대 유속 제한이 있는 이유(00)

  • 관로의 마모를 방지하기 위해서

도수로 일부가 최소 동수구배선 위로 매설되어 있을 때 해결방법(14-1)

  • 최소 동수구배선을 상승시키는 방법 : 단일 동수구배에 대한 관경에 비해 상류측 관경을 크게, 하류측을 작게 한다.(95, 02)
  • 접합정(Junction Well) : 종류 다른 도수관, 도수거 연결 시 수압 조절 위해 중간에 설치.(17-1)

  • 도수관 동수경사 범위 1/1000 ~ 1/3000 (14-2)

그 외[편집]

  • PVC 관은 안 씀.
  • 도수 시설은 송수시설보다 유송량이 많다.(95)
  • 송수방식은 개수로도 있다. 암거, 터널 등으로 송수할 때 만관이 아니라면 개수로니까! 파이프라고 다 관수로 아님.(14-3)

급수관[편집]

  • 급수관 부설은 가능한 한 배수관에서 분기, 수도미터 보호통까지 직선배관한다.(17-1)
  • 급수관을 공공도로에 부설할 경우에는 도로관리자가 정한 점용위치와 깊이에 따라 배관해야 하며 다른 매설물과의 간격을 30 cm 이상 확보.[3](19-3)

상수관 매설[편집]

1000mm 직경 이상의 대관경 관은 1.5-2.0m 깊이에 묻는 것이 적당하다.(96)

관로 부속 장치[편집]

  • 역류 방지용 밸브는 역지밸브(check valve) (97)

도수 및 송수계획[편집]

  • 도수, 송수시설 내구 연한은 급수시설보다 길다.(95)
  • 개수로 수면은 동수경사선과 일치. 관수로는 동수경사선 이하에 설치.(02)
  • 도수, 송수시설에서 사용수량은 일변화를 기준으로 함.
  • 도수 방법엔 자연유하식과 펌프 압송식이 있는데 자연 유하식이 유지관리가 더 쉽다. 펌프압송식은 수원이 급수지역에서 근거리에 있는 경우 적합. 장거리에 있으면 유지비 많이 드니까(95) 자연유하식은 거리가 길고 건설비용이 많이 듦.
  • 도수, 송수로 선정에는 공공도로, 또는 수도용지로 한다.[4](15-3)
  • 도수거가 하천, 깊은 계곡 횡단 시 수로교 사용.(19-3)

배수계획[편집]

  • 계획배수량은 평상시에 계획 1시간 최대급수량을 기준으로 함.(95, 99, 00, 03, 12)
    • 화재 시 계획배수량은 계획 1일 최대급수량의 1시간당 수량 + 소화용수량을 기준으로 함(00)
  • 배수방식: 자연 유하식, 펌프 가압식, 병용식(00)
  • 배수관망법의 종류: 격자식, 수지상식, 종합식
    • 격자식 배수관망: 장점은 물이 정체하지 않고 사고 시 단수구역이 적어진다는 점. 단점은 수리계산이 복잡. 제수밸브 많이 소요, 시공 어려움(04, 06, 13-2, 15-2, 18-2)
  • 배수탑 총수심 한계: 20m (00)

배수지[편집]

  • 배수지 유효수심은 3-6m가 표준(00, 13-3)
  • 배수지 유효용량: 급수구역 계획 1일 최대급수량의 12시간 분 이상[5](16-1)

급수계획[편집]

  • 급수 방식: 직결식, 저수조식, 병행식(04)
    • 관경, 수압 충분 시 직결식. 수압 부족 시 저수조식.(04)
    • 일시에 많은 수량 필요로 하는 경우, 항시 일정 수량을 필요로 하는 경우, 배수관 수압이 너무 커서 급수장치에 영향을 줄 우려가 있는 경우, 재해 및 단수 시 물 확보가 필요한 경우 저수조식 사용(98, 02)
  • 교차연결 방지책(00)
    • 상수관, 하수관 분리 매설
    • 소화용 급수관 별도 설치
    • 수도 본관에 진공을 제거시킬 수 있는 공기밸브 설치
  • 고층 아파트 단지 급수 방법으로 주로 탱크식을 씀.
  • 원심력 철근콘크리트관은 급수관으론 부적당하고 도수, 송수, 하수관으로 적당

각주[편집]

  1. KDS 57 50 00 :2017 도수시설 설계기준. 2.15 이형관 보호
  2. KDS 57 65 00 :2017 배수시설 설계기준 4.5 매설 위치와 깊이
  3. KDS 57 70 00 :2017 급수시설 설계기준 2.6 배관
  4. KDS 57 50 00 :2017 도수시설 설계기준. 1.4 도수노선
  5. KDS 57 65 00 :2017 배수시설 설계기준. 2.3 용량