상수도 관망은 수도시설의 약 70%를 차지할 만큼 비중이 크며 정수장에서 생산된 깨끗한 물을 수용가까지 수량과 수질의 변화 없이 공급해야 하는 중요한 기능을 담당하고 있다. 그러나 상수도관은 시간이 지남에 따라 노후화가 진행되고, 지하에 매설되어 있어 유지관리 및 상태평가가 매우 어렵다. 또한, 시간대별 물 사용량의 변화가 상수관망의 수압변동에 영향을 미쳐 그에 따른 충격이 노후도가 진행된 관의 취약부에서 파손에 따른 누수사고로 이어져 사회적?경제적 여러 문제점으로 대두되고 있는 실정이다. 이러한 관망 노후도에 동반되는 문제점들을 해결하기 위해서는 관망의 성능을 유지하기 위한 정기적인 점검, 운영관리, 유지보수 등 상수관로에 대한 다양한 기술이 상호보완적으로 요구되며 그 중에서도 노후 ...
상수도 관망은 수도시설의 약 70%를 차지할 만큼 비중이 크며 정수장에서 생산된 깨끗한 물을 수용가까지 수량과 수질의 변화 없이 공급해야 하는 중요한 기능을 담당하고 있다. 그러나 상수도관은 시간이 지남에 따라 노후화가 진행되고, 지하에 매설되어 있어 유지관리 및 상태평가가 매우 어렵다. 또한, 시간대별 물 사용량의 변화가 상수관망의 수압변동에 영향을 미쳐 그에 따른 충격이 노후도가 진행된 관의 취약부에서 파손에 따른 누수사고로 이어져 사회적?경제적 여러 문제점으로 대두되고 있는 실정이다. 이러한 관망 노후도에 동반되는 문제점들을 해결하기 위해서는 관망의 성능을 유지하기 위한 정기적인 점검, 운영관리, 유지보수 등 상수관로에 대한 다양한 기술이 상호보완적으로 요구되며 그 중에서도 노후 관로에 대한 정량적인 종합평가를 통한 지속적인 관심이 필요하다.
그 동안의 국내 노후도 예측모형 연구사례 분석결과 급ㆍ배수관 위주로 연구가 진행되어 대형 상수관의 관망 노후인자에 대한 정확한 개념 정립이 필요하며 관 갱생 및 교체의 적정 시기와 대상 범위를 예측할 수 있는 합리적 방안을 모색해야 한다.
본 연구에서는 광역상수도의 대상관로 시설현황과 7년간의 관 파손 및 누수복구 이력자료, 매설환경, 수압, 매설년수 등 다양한 데이터를 이용하여 관 파손에 영향이 큰 인자를 추출하였다. 그 영향인자를 파손 유형별로 분석하고 로지스틱 회귀 모형을 사용하여 통계적으로 유의한 파손확률함수를 구하였다. 또한, 정확하고 유의성이 높은 분석결과로 확률함수의 신뢰성을 높이고자 특성이 있는 그룹으로 세분화하여 파손모형을 분석하였다. 첫째로, 대구경관에서 많이 사용되고 있는 관종인 닥타일주철관(DCIP)과 강관(SP)으로 분류하였고, 둘째로, 경과 년수별로 15년 이하 관과 16년 이상 관으로 분류하여 분석하였다.
연구 결과, 대형 상수관로의 파손사고 특성을 살펴보면 전체적으로는 소구경 일수록, 경과 년수가 오래될수록 파손율이 높았고, 강관(SP)의 경우는 노후화에 의한 관체 및 외부 하중의 영향을 많이 받았으며, DCIP, CIP, PE, PC, HP관 등은 접합부 취약으로 인해 관 연결부에서 파손 빈도가 높게 나타났다. 파손확률모형에서 파손사고의 유의한 영향을 미치는 인자는 관종, 관경, 매설년수, 수압, 매설환경 등으로 나타났다. 그리고 파손위험모형의 적합성을 판별하는 Omnibus Test와 Hosmer-Lemeshow Test 결과 통계적으로 유의한 결과를 얻었다. 또한 오류로 인한 손실비용이 최소가 되도록 최적의 분류기준을 정하였으며 이는 과거의 이력을 바탕으로 현재 관로상태의 위험성을 판단하기위한 근거로써 예측된 파손확률이 18% 이상일 경우 파손이 일어날 확률이 있는 관으로 판단되었다.
본 연구의 결과는 대형 상수관로의 파손 및 누수 저감관리와 유지관리 및 갱생, 교체사업 수행 시 우선순위를 정하는데 통계적기법의 간접적 판단근거로 활용할 수 있으며 이를 통하여 점검ㆍ정비 등 사전에 사고예방 계획을 수립하여 대처함으로써 관로 파손의 빈도를 감소시키고 보다 적극적인 관망관리로 유수율 제고 등에도 기여할 것으로 기대한다.
상수도 관망은 수도시설의 약 70%를 차지할 만큼 비중이 크며 정수장에서 생산된 깨끗한 물을 수용가까지 수량과 수질의 변화 없이 공급해야 하는 중요한 기능을 담당하고 있다. 그러나 상수도관은 시간이 지남에 따라 노후화가 진행되고, 지하에 매설되어 있어 유지관리 및 상태평가가 매우 어렵다. 또한, 시간대별 물 사용량의 변화가 상수관망의 수압변동에 영향을 미쳐 그에 따른 충격이 노후도가 진행된 관의 취약부에서 파손에 따른 누수사고로 이어져 사회적?경제적 여러 문제점으로 대두되고 있는 실정이다. 이러한 관망 노후도에 동반되는 문제점들을 해결하기 위해서는 관망의 성능을 유지하기 위한 정기적인 점검, 운영관리, 유지보수 등 상수관로에 대한 다양한 기술이 상호보완적으로 요구되며 그 중에서도 노후 관로에 대한 정량적인 종합평가를 통한 지속적인 관심이 필요하다.
그 동안의 국내 노후도 예측모형 연구사례 분석결과 급ㆍ배수관 위주로 연구가 진행되어 대형 상수관의 관망 노후인자에 대한 정확한 개념 정립이 필요하며 관 갱생 및 교체의 적정 시기와 대상 범위를 예측할 수 있는 합리적 방안을 모색해야 한다.
본 연구에서는 광역상수도의 대상관로 시설현황과 7년간의 관 파손 및 누수복구 이력자료, 매설환경, 수압, 매설년수 등 다양한 데이터를 이용하여 관 파손에 영향이 큰 인자를 추출하였다. 그 영향인자를 파손 유형별로 분석하고 로지스틱 회귀 모형을 사용하여 통계적으로 유의한 파손확률함수를 구하였다. 또한, 정확하고 유의성이 높은 분석결과로 확률함수의 신뢰성을 높이고자 특성이 있는 그룹으로 세분화하여 파손모형을 분석하였다. 첫째로, 대구경관에서 많이 사용되고 있는 관종인 닥타일주철관(DCIP)과 강관(SP)으로 분류하였고, 둘째로, 경과 년수별로 15년 이하 관과 16년 이상 관으로 분류하여 분석하였다.
연구 결과, 대형 상수관로의 파손사고 특성을 살펴보면 전체적으로는 소구경 일수록, 경과 년수가 오래될수록 파손율이 높았고, 강관(SP)의 경우는 노후화에 의한 관체 및 외부 하중의 영향을 많이 받았으며, DCIP, CIP, PE, PC, HP관 등은 접합부 취약으로 인해 관 연결부에서 파손 빈도가 높게 나타났다. 파손확률모형에서 파손사고의 유의한 영향을 미치는 인자는 관종, 관경, 매설년수, 수압, 매설환경 등으로 나타났다. 그리고 파손위험모형의 적합성을 판별하는 Omnibus Test와 Hosmer-Lemeshow Test 결과 통계적으로 유의한 결과를 얻었다. 또한 오류로 인한 손실비용이 최소가 되도록 최적의 분류기준을 정하였으며 이는 과거의 이력을 바탕으로 현재 관로상태의 위험성을 판단하기위한 근거로써 예측된 파손확률이 18% 이상일 경우 파손이 일어날 확률이 있는 관으로 판단되었다.
본 연구의 결과는 대형 상수관로의 파손 및 누수 저감관리와 유지관리 및 갱생, 교체사업 수행 시 우선순위를 정하는데 통계적기법의 간접적 판단근거로 활용할 수 있으며 이를 통하여 점검ㆍ정비 등 사전에 사고예방 계획을 수립하여 대처함으로써 관로 파손의 빈도를 감소시키고 보다 적극적인 관망관리로 유수율 제고 등에도 기여할 것으로 기대한다.
Tap water pipeline is being gotten much weight in water supply system as it not only takes up to 70% portion of the water system but also has important function of supplying clear water from filtration plant to consumers without depreciating water quantity and quality.
But as time passes after being...
Tap water pipeline is being gotten much weight in water supply system as it not only takes up to 70% portion of the water system but also has important function of supplying clear water from filtration plant to consumers without depreciating water quantity and quality.
But as time passes after being laid, the tap water pipeline is getting deteriorated. It becomes very difficult to maintain and evaluate the pipeline condition as it is laid underground.
A lot of social and economical problems are raised due to leakage accidents resulted from the breakages of weakened pipeline which suffers deterioration by impact of pipeline pressure variation due to remarkable changes in water consumption rate.
In order to solve the problems accompanied by decrepitude of the pipeline, various techniques should be complementarily cooperated such as periodic inspection, operational management, and maintenance repair to keep pipeline performance. But above all, continual concern is most important through overall quantitative evaluation of old-aged pipeline.
As the existing studies of decrepitude estimation model have been focused on supply and drain pipelines, it is highly needed to establish precise concept on pipeline decrepitude factors of large tap water main. And a rational scheme should be searched to predict an adequate period and extent of rehabilitation and replacement of pipeline.
In this study, major factors affecting pipeline burst are using various data such as pipeline facility status of metropolitan tap water system, 7-year pipeline breakage record and restoration history of leakage, laying environment, water pressure and usage years.
The influence factors are analyzed according to burst pattern and statistically meaningful burst probability functions are obtained using logistic regression model.
The burst model is analyzed by sub-divided property groups in order to improve credibility of probability functions through precise and meaningful analysis.
The first property is material of large diameter pipe which is classified as DCIP and SP. The second one is pipe laying-age which is classified as sub-15 year division and over-16 year division.
From the research results of characteristics of burst accidents of large tap water pipeline, the damage rate goes up as the diameter is smaller and pipeline is older.
SP pipe is tend to be affected by deteriorated pipe body with aging and external load. Pipes of DCIP, PE, PC, and HP show high breakage frequencies at pipe couplings resulting from weakened junction.
Pipe material, diameter, length, laying year, water pressure, and laying environment are the factors which have meaningful influence on burst accidents in the burst probability model.
Statistically meaningful results are achieved from Omnibus Test and Hosmer-Lemeshow Test which determine the appropriateness of burst-risk model.
A most suitable classification criterion is made to minimize loss cost resulting from fallacy. It is used as decision basis of present pipeline risk based on history of the pipeline. A pipe is predicted to break down in near future if the burst probability is higher than 18%.
The results of this study can be utilized as indirect decision basis of statistical methods which determine the priority order in carrying out tasks of decreasing burst and leakage, management, rehabilitation and replacement of large tap water main.
It is expected to reduce frequencies of pipe burst as plans of accident prevention are established in advance and acts applied in time using the results of this study. The results of this study are also expected to contribute in improving flowing delivery rate through active pipeline maintenance.
Tap water pipeline is being gotten much weight in water supply system as it not only takes up to 70% portion of the water system but also has important function of supplying clear water from filtration plant to consumers without depreciating water quantity and quality.
But as time passes after being laid, the tap water pipeline is getting deteriorated. It becomes very difficult to maintain and evaluate the pipeline condition as it is laid underground.
A lot of social and economical problems are raised due to leakage accidents resulted from the breakages of weakened pipeline which suffers deterioration by impact of pipeline pressure variation due to remarkable changes in water consumption rate.
In order to solve the problems accompanied by decrepitude of the pipeline, various techniques should be complementarily cooperated such as periodic inspection, operational management, and maintenance repair to keep pipeline performance. But above all, continual concern is most important through overall quantitative evaluation of old-aged pipeline.
As the existing studies of decrepitude estimation model have been focused on supply and drain pipelines, it is highly needed to establish precise concept on pipeline decrepitude factors of large tap water main. And a rational scheme should be searched to predict an adequate period and extent of rehabilitation and replacement of pipeline.
In this study, major factors affecting pipeline burst are using various data such as pipeline facility status of metropolitan tap water system, 7-year pipeline breakage record and restoration history of leakage, laying environment, water pressure and usage years.
The influence factors are analyzed according to burst pattern and statistically meaningful burst probability functions are obtained using logistic regression model.
The burst model is analyzed by sub-divided property groups in order to improve credibility of probability functions through precise and meaningful analysis.
The first property is material of large diameter pipe which is classified as DCIP and SP. The second one is pipe laying-age which is classified as sub-15 year division and over-16 year division.
From the research results of characteristics of burst accidents of large tap water pipeline, the damage rate goes up as the diameter is smaller and pipeline is older.
SP pipe is tend to be affected by deteriorated pipe body with aging and external load. Pipes of DCIP, PE, PC, and HP show high breakage frequencies at pipe couplings resulting from weakened junction.
Pipe material, diameter, length, laying year, water pressure, and laying environment are the factors which have meaningful influence on burst accidents in the burst probability model.
Statistically meaningful results are achieved from Omnibus Test and Hosmer-Lemeshow Test which determine the appropriateness of burst-risk model.
A most suitable classification criterion is made to minimize loss cost resulting from fallacy. It is used as decision basis of present pipeline risk based on history of the pipeline. A pipe is predicted to break down in near future if the burst probability is higher than 18%.
The results of this study can be utilized as indirect decision basis of statistical methods which determine the priority order in carrying out tasks of decreasing burst and leakage, management, rehabilitation and replacement of large tap water main.
It is expected to reduce frequencies of pipe burst as plans of accident prevention are established in advance and acts applied in time using the results of this study. The results of this study are also expected to contribute in improving flowing delivery rate through active pipeline maintenance.
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