상수도는 깨끗하고 안전한 물을 수용가에 공급하기 위한 시설로서 수요량의 증가에 따라 신규 및 확장사업이 계속되고 있으나, 계획의 일관성이 부족한 상태에서 건설된 관로시설은 노후화의 진행에 따라 통수능 저하, 정체구역 발생, 누수 및 관로의 파손으로 인한 급수중단, 지역적 시간적 수압불량 및 수량부족, 녹물을 비롯한 수질의 악화 등 구조적 기능적 문제를 사회 곳곳에서 야기하고 있다. 이러한 상수관로의 송수 및 급배수과정에 대한 정확한 성능평가와 진단을 위하여 우리나라 실정에 적합한 합리적이고 과학적인 평가지표를 개발하고 소프트웨어화 하였다. 이는 관망의 성능평가에 필요한 데이터베이스, 수리학적 적정성, 수질 안전성, 관로시설 노후도 등을 추정할 수 있는 모델군과 측정자료 등을 근거로 의사결정을 지원하는 것으로 구성되었다. 또한 CAD 및 GIS를 기반으로 하여 누구나 손쉽게 관망해석에 필요한 관망도를 작성하고 수량 및 수질예측 시뮬레이션 모델을 통하여 지하 상수관망의 흐름을 예측할 수 있고 노후 수도관 평가 및 잔존수명 추정모델을 포함하고 있다. 이를 활용하여 관망의 성능평가 및 진단을 실시하여 대상관망이 가지고 있는 문제점을 파악하고 이를 근거로 시설의 개량이나 운영의 개선방안을 도출하고자 하였다.
상수도는 깨끗하고 안전한 물을 수용가에 공급하기 위한 시설로서 수요량의 증가에 따라 신규 및 확장사업이 계속되고 있으나, 계획의 일관성이 부족한 상태에서 건설된 관로시설은 노후화의 진행에 따라 통수능 저하, 정체구역 발생, 누수 및 관로의 파손으로 인한 급수중단, 지역적 시간적 수압불량 및 수량부족, 녹물을 비롯한 수질의 악화 등 구조적 기능적 문제를 사회 곳곳에서 야기하고 있다. 이러한 상수관로의 송수 및 급배수과정에 대한 정확한 성능평가와 진단을 위하여 우리나라 실정에 적합한 합리적이고 과학적인 평가지표를 개발하고 소프트웨어화 하였다. 이는 관망의 성능평가에 필요한 데이터베이스, 수리학적 적정성, 수질 안전성, 관로시설 노후도 등을 추정할 수 있는 모델군과 측정자료 등을 근거로 의사결정을 지원하는 것으로 구성되었다. 또한 CAD 및 GIS를 기반으로 하여 누구나 손쉽게 관망해석에 필요한 관망도를 작성하고 수량 및 수질예측 시뮬레이션 모델을 통하여 지하 상수관망의 흐름을 예측할 수 있고 노후 수도관 평가 및 잔존수명 추정모델을 포함하고 있다. 이를 활용하여 관망의 성능평가 및 진단을 실시하여 대상관망이 가지고 있는 문제점을 파악하고 이를 근거로 시설의 개량이나 운영의 개선방안을 도출하고자 하였다.
Water transmission and distribution systems play a important role to deliver safe and clean water and are responsible for the most direct impacts of water utilities to customers. Although the performance of WDS(Water Distribution Systems) should be evaluated by a certain standards, interests has not...
Water transmission and distribution systems play a important role to deliver safe and clean water and are responsible for the most direct impacts of water utilities to customers. Although the performance of WDS(Water Distribution Systems) should be evaluated by a certain standards, interests has not been in WDS and developed due to invisible, hard-working and insufficient information in the evaluation process in Korea till now. The investigations and researches were carried out to develop software to assist the evaluation of WDS with respects to hydraulics, water quality and structural analysis methods. The methodologies have been developed which can be used to estimate the performance to water distribution network and software are implemented by the process. Developed systems are consisted with database, analysis techniques, simulation models, decision support systems and other tools. The concepts and functions are introduced in this paper and the performance index are discussed for accurate assessment of water distribution systems.
Water transmission and distribution systems play a important role to deliver safe and clean water and are responsible for the most direct impacts of water utilities to customers. Although the performance of WDS(Water Distribution Systems) should be evaluated by a certain standards, interests has not been in WDS and developed due to invisible, hard-working and insufficient information in the evaluation process in Korea till now. The investigations and researches were carried out to develop software to assist the evaluation of WDS with respects to hydraulics, water quality and structural analysis methods. The methodologies have been developed which can be used to estimate the performance to water distribution network and software are implemented by the process. Developed systems are consisted with database, analysis techniques, simulation models, decision support systems and other tools. The concepts and functions are introduced in this paper and the performance index are discussed for accurate assessment of water distribution systems.
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문제 정의
상수도 관망진단은 대상관망의 기초자를 토대로 평가지표의 값을 산출하고 산출된 지표 값을 비교하여 그 수준을 평가하는 것으로서 관망도의 관리 수준, 급수구역의 정비를 통한 구역계량 체계의 구축 배수지 , 시설의 운영 및 기준 충족 여부, 관로 관련정보 확보, 가압/감압시설 운영, 펌프, 밸브, 소화전 등 부속설비 유지관리, 누수 및 유수율 관리, 수질관리, 노후관을 포함한 불량관의 파악, 단수와 관련된 기록 정보와 수질, 누수 등 민원사항 등을 참고로 상수도사업자가 유지관리를 목적으로 관련된 시설물의 수리적, 수질적 및 시설적 상태를 평가하는 것이다. 본 연구에서는 이를 위하여 관망의 성능평가시스템인 Dr.pipe를 개발하였으며 그 구성요소 및 기능은 다음 그림과 같다.
제안 방법
Dr.pipe는 상수도 관망의 현재 상태를 종합적으로 진단하기 위한 것으로 진단수준의 결정을 위해 수행되어야 할 일반적인 현황, 관리대장 등의 자료를 활용하여 해결될 수 있으며, 보다 상세한 정밀진단의 경우 구체적인 문제점과 원인을 찾기 어렵기 때문에 관망내 압력, 적정유속 등 평가를 위한 관망해석 모델과 해석모델의 입력자료를 준비를 위한 관망도의 작성, 음용수 수질기준에 의거한 수질진단 모델과 잔류염소 및 소독부산물 예측 모델, 관체의 물리적 진단을 위한 수도관의 노후도 추정모델 및 관체의 잔존수명 예측모델로 구성하였다.
Dr.pipe의 적용을 위하여 T지역 광역상수관로에 대상으로 CAD 도면, 설계도면, 관련 실무자와의 회의 등을 통하여 관종, 관경, 관 길이, 매설깊이, 매설년도, 사고이력 등 기초적인 관제원 자료를 확보하여 개략평가와 이 결과를 토대로 정밀평가를 수행하였다. 개략평가 결과, 127개 구간중 일부 계통에서 노후화가 진행되고는 있었으나, 대부분 상태가 양호한 것으로 나타났다.
또한 관로시스템은 관로뿐만 아니라 배수지, 펌프, 밸브 등의 시설과 연결된 유기체로서 진단을 위해서는 관로시스템의 수리적 인자 뿐만 아니라 수질 및 관체의 물리적 특성을 함께 고려하여 판단할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 종합적인 관망의 진단에 필요한 기능을 파악하고 이를 Dr.pipe로 구현하였다. 개발된 관망진단 소프트웨어인 Dr.
성능/효과
pipe의 적용을 위하여 T지역 광역상수관로에 대상으로 CAD 도면, 설계도면, 관련 실무자와의 회의 등을 통하여 관종, 관경, 관 길이, 매설깊이, 매설년도, 사고이력 등 기초적인 관제원 자료를 확보하여 개략평가와 이 결과를 토대로 정밀평가를 수행하였다. 개략평가 결과, 127개 구간중 일부 계통에서 노후화가 진행되고는 있었으나, 대부분 상태가 양호한 것으로 나타났다. 그림 2과 3는 Dr.
수질진단을 위한 수질조사 결과에서는 모든 조사지점에서 수질기준을 만족하고 있으며 계절적으로도 특징적인 변화는 없는 것으로 나타났다. 이중 관로내 주요 관리항목인 잔류염소와 소독부산물(THM)의 관로내 거동을 살펴보면 다음과 같다.
후속연구
pipe로 구현하였다. 개발된 관망진단 소프트웨어인 Dr.pipe의 유효성을 평가하기 위하여 실제 현장에 적용하여 그 결과를 도출하였으며 향후 상수도 관망진단을 위한 tool로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
상수도 관망진단은 현재 상태의 관망시스템을 대상으로 수리적, 수질적 및 시설적 성능을 평가하여 향후 성능향상을 위해 필요한 투자사업의 우선순위를 결정하는 것이라 할 수 있다. 본 연구에서는 이를 위해서는 관망기술진단 체계의 정립과 표준화를 통해 기초조사에서 개량방안까지 체계적 관망기술진단 프로세스를 구축하여야 하며 수도법에서 정한 의무규정의 충족 및 체계적 시설 개량을 위한 장단기 계획수립에 대한 지원이 이루어 질 수 있도록 하여야 한다. 그림 1에서는 상수도 관망진단을 위하여 준비과정과 예비 진단을 통해 목적, 범위 등을 설정하고 개략진단에서부터 정밀진단에 이르기 까지 3단계 과정으로 구성하였다.
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