상하수도 공학/하수관로 시설

최적수리단면

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♣♣♣ 공식 유도 반드시 냄!!! 하수도에서 배점 큼.

 

우측 원형수로에서 최대유량, 최대유속일 때의 θ 계산과정 유도하기

최대유량단면

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Manning 공식으로부터

 

 

만관일 때 유량 

 

 

최대유량일 때의 θ는 이 식을 θ에 대해 미분하여 0이 되는 값이다.

 

여기까지만 해도 정답 인정.

최대유속단면

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만관 유속 

 

 

최대유속일 때의 θ는 이 식을 θ에 대해 미분하여 0이 되는 값이다.

 

여기까지만 해도 정답 인정.

관로 계획

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♣♣♣ 15-1, 15-2, 16-1, 17-1, 18-1, 19-1, 19-2 기사, 과제로도 나온 문제

  • 오수관의 설계 : 계획 시간 최대 오수량을 기준으로 한다.
  • 우수관의 설계 : 계획 우수량을 기준으로 한다. 경험식 또는 합리식으로 구함
  • 합류식 관거의 설계 : [계획 시간 최대 오수량 + 계획 우수량]을 기준으로 한다.
    • 합류식에서 처리장내 연결관거는 계획시간최대오수량을 기준으로 함.
    • 합류식에서 오수의 송수관거는 우천시 계획오수량을 기준으로 함.
    • ♣♣♣합류식에서 우천 시 계획오수량은 계획 시간최대오수량의 3배 이상으로 한다.[1]
  • 차집 관거 : 우천 시 계획오수량(계획 시간 최대 오수량의 3배)을 기준. 여기저기서 나오는 오수, 우수를 모아서 가는거라 오수관보다 큼.
관 종류별 설계기준
관 종류 계획 시간 최대오수량 계획우수량 우천 시 계획오수량

(계획 시간최대 오수량의 3배)

분류식 오수관 O
우수관 O
합류식 관 O O
차집관거 O

참고자료

  • 노재식 외 (2019). 〈하수관로 시설〉. 《상하수도 공학》. 한솔아카데미. 
  • KDS 61 40 00 :2017 관로시설 설계기준 1.1 계획하수량

하수관 유속

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♣♣♣

최소유속 최대유속
오수관 0.6m/s 3.0m/s
우수, 합류관 0.8m/s

이상적인 유속 : 1.0 - 1.8m/s

최소관경

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토사, 부유물 퇴적 시 용이한 유지관리를 위해 제한

♣♣♣

  • 오수관 : 200mm 이상
  • 우수, 합류관 : 250mm 이상

관정부식

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♣♣♣

  1. 관 내 혐기성 상태에서 혐기성 균이 하수 중 황을 환원시켜 황화수소  발생.
  2.  가 호기성 미생물에 의해  로 변환.
  3. 관정부 물방울에 녹아 황산 이 되어 콘크리트 관 부식

대책

  • 하수 유속 증가
  • 용존산소 증가
  • 관 내 호기성 상태 유지하여 황화수소 발생 억제
  • 콘크리트 관 내부 PVC 등으로 피복. 이음부 합성수지 사용(내산성 관)

관거 접합

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상, 하류 관 수위가 일치하도록 접합하는 방법. 수리학적으로 가장 좋은 방법은?

  • 수면접합

접속 관의 내면 상부를 일치시키는 방법. 공사비 많이 소요. 펌프 배수 시 양정 커지는 방법은?

  • 관정접합

관 중심을 일치시키는 방법. 수면접합, 관저접합의 중간적인 방법은? 계획하수량에 대응하는 수위를 산출할 필요 없음.

  • 관중심접합

관거 내면 바닥이 일치하도록 접합. 공사비 적게 들며 펌프 배수지역에 적합한 방법은?

  • 관저접합

지표 경사 급한 경우 사용. 관 경사, 토공량 줄일 수 있다.

  • 단차접합

지표경사 급한 경우 대구경 관거, 현장타설 관거 설치 시 관 경사, 토공량 줄일 수 있는 방법은?

  • 계단접합

우수조정지

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우수 유출량 제어, 저지대 침수 방지 위해 우수 일시 저류하는 시설

♣♣♣ 구조형식

  • 댐식 : 자연방류식이 일반적
  • 굴착식 : 자연방류식, 펌프배수, 수문배수
  • 지하식 : 저류 수심 크지 않아 펌프배수가 일반적

♣♣♣설치 장소

  • 하수관 유하기능 부족한 곳
  • 방류수역 유하능력 부족한 곳
  • 하류지역 펌프장 능력 부족한 곳

맨홀 설치간격

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♣♣♣

관로 내경(mm) 300 이하 600 이하 1000 이하 1500 이하 1650 이상
최대 간격(m) 50 75 100 150 200

참고 자료

  • 이종형 외. 《상하수도 공학》 5판. 구미서관. 321쪽. 
  • KDS 61 40 00 :2017 관로시설 설계기준 7. 맨홀

우수토실

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우수월류량은?♣♣♣

  • 계획하수량 - 우천시 계획오수량(계획 시간 최대오수량의 3배)

각주

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  1. KDS 61 10 00 :2017 하수도설계 일반사항 1.7.2 계획오수량