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우수관 설계를 위한 관내 최대유속기준 타당성 검토에 관한 연구
A study on the reasonable standard of Max. flow in a pipe for designing the best Pipe network 원문보기

한국수자원학회 2010년도 학술발표회, 2010 May 10, 2010년, pp.1696 - 1700  

이정민 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ,  김영진 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ,  박종표 ((주)창대종합기술단 부설 한국수자원컨설팅센터) ,  현경학 (한국토지주택공사 토지주택연구원)

초록
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현재 국내에서 적용하고 있는 관내 최대유속기준 3.0m/s의 타당성을 평가하고자 SWMM 모형을 이용하여 최대유속 적용기준에 대한 우수관거 수리분석 연구를 수행하였다. 강우시 모니터링 지점의 우수유입에 따른 관내 실측결과와 검 보정을 통하여 모형을 구축하였으며, 설계빈도(10년 빈도) 홍수 유입시 관내 수리특성을 분석하였다. 관 최적 설계안 수립을 위한 관거 모델링 수행을 통해 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관내 최대유속 민감도 분석을 수행하고 최대유속 기준 변화에 따른 최적설계안을 제시하였다. 일반적으로 우수관거 수리계산시 실무에서는 MAKESW 프로그램을 사용하고 있다. 본 연구에서는 MAKESW가 반영하지 못하는 호우시 관거내 유속, 유량변화 시계열을 SWMM 모형을 통하여 우수관거 수리분석을 수행하였다. 실제 사업지구의 경우 MAKESW를 이용하여 설계된 관내 최대유속이 3.0m/s 이하 일지라도 월류, 압력류, 배수영향을 종합적으로 고려하는 SWMM 모형의 수행결과는 일부 관거에서 설계기준 이상의 유속이 발생하는 것으로 나타났다. 설계빈도 홍수량 유입시 관 경사, 조도계수 변화에 따른 관거 내 최대유속 민감도 분석을 수행한 결과, 관 경사가 5‰ 증가할 때 관내 최대유속은 약 4~26% 증가했으며, 관경사가 완만한 경우 관 경사 증가에 따른 최고유속의 증가 민감도는 더 커졌다. 관 조도계수에 따른 최고유속 분석결과 관 조도계수가 0.005 커질 때 최고유속은 약 30% 증가하는 것으로 분석되었다. 현재 국내의 최대 유속기준을 준수하려면 규정보다 훨씬 많은 맨홀 또는 암거의 낙차공을 설치해야 하기 때문에 공사비 증대를 초래할 수 있다. 아직 기본적인 연구단계지만 본 연구결과와 보완연구를 통하여 최적의 관내 최대유속 기준조건을 우수관거 설계계획에 반영한다면 공사비 절감, 공기단축 등의 효과가 있을 것으로 판단된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 설계빈도의 경우 설계 당시에는 간선과 지선을 구분하여 계획하나 실제 호우사상에 의한 관로의 수리특성 변화는 동일빈도에 대하여 적용하는 것이 타당할 것이다. 따라서 본 연구에서는 간선(D600mm 이상) 설계빈도인 10년빈도 호우시 모니터링 지점 관로 및 주요지점에 대한 유속 및 유량을 모델링하였다.
  • 본 연구에서는 시공조건, 사용관종 등의 환경이 변함에 따라 현재 하수도시설기준에서 규정하고 있는 관내최대유속 3.0m/s의 기준적용 적정성을 고찰하고 새로운 적용기준을 제시하고자 한다.
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