배수관망에서 지점수압 발생패턴 분석 및 구역 최대수압분포 특성

국문 초록 (Abstract)

생활수준의 향상 및 고도의 산업화 등으로 인하여 상수 소비량은 급격한 증가를 보이고 있으며, 도시의 특성, 기상조건, 생활양식 등의 조건이 변함에 따라 물 소비 패턴도 변화하고 있다. 상수도통계에 의하면 2008년 우리나라에서는 3,248개 급수구역내에 전체 인구의 93.7%인 약 46,733 천명이 상수도를 공급받고 있다.
이와 같이 상수도시설의 확장이 지속되어 현재의 상수도는 수원, 도수시설, 정수시설, 송·배수시설이 복잡하게 구성되어 고도의 유지관리 기술이 요구되고 있으며, 상수도시설이 다양화되고 처리공정이 복잡해짐에 따라 시설의 효율적인 관리, 운영, 정비, 확장이 필요하게 되었다. 이에 따라 1997년에 처음으로 수도법 제 55조의 2 【수도시설에 대한 기술진단 등】을 제정하게 되었다.
상수도 시설의 기술진단을 위한 환경부에서 발간한 관망진단 매뉴얼에서는 배수관망에서 최대동수압 500 Kpa, 최대정수압 700 Kpa로 정하고 있으나, 이에따른 산출근거와 방법이 제시되지 않고 있다.
본 연구에서는 K도 U시 S배수구역을 대상으로 직접급수 기간(2009년 11월 ~ 12월 3일)과 간접급수 기간(2009년 12월 4일 ~ 2010년 1월)에 대하여 최대수압 발생 특성을 분석하고 비초과확률 분석을 실시하였다. 비초과확률 분석을 실시하기 전에 자료의 신뢰성검토를 실시하였으며, 그 검토방법으로는 정수두관련 검토, 지반고를 고려한 동수두관련 검토, 기타 불량자료의 검토를 실시하였다. 또한, 비초과확률을 이용하여 단기간의 수압측정으로 최대수압을 산정하는 방법을 제시하였다.
제시한 방법을 이용하여 최대수압을 산정하였을 때 측정지점 이외의 장소에서 측정한 최대수압보다 높은 수압이 발생하는지를 검토하기 위해 관망해석을 실시하였으며, 관망해석은 EPANET을 이용하여 실시하였다.
본 연구에서는 최대수압의 발생특성과 그 산정방법을 비초과확률을 이용하여 나타내었으며, 최대수압을 산정하는 방법으로서 유용한 기초자료가 될 것이라 판단된다. 그러나 관망해석을 이용하여 실제 수압과 검토하는 과정에서 보다 세분화된 C계수의 조합과 관로의 매설년수를 고려하여 절점수압과 측정수압의 오차를 줄이는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Water supply consumption rapidly increased because of advancement progress of living standard and industrialization of ancient city, water consumption pattern also changing following the city specification, weather condition, and life style situation. According to the statistics, 97.8% of total population are taking the supply about 46,733 clarification through 3,248 water supply area of our country in 2008. Together with this, present crowd water supply systems of source water supply, water conveyance, treatment installation were made up and demanding a technology of ancient city maintenance during continues enlargement of water supply installation. The installation requires efficiency management, operation, repairing or maintenance and enlargement following the water supply system diversification and complexity of management process. Because of that, fist law of technology diagnosis in water supply system was established in part 2 of chapter 55 from laws of water supply 1997.
In order to do technology diagnosis of water supply installation maximum dynamic water pressure of distribution network was 500kPa and maximum hydrostatic pressure was 700kPa in observation diagnosis manual from ministry of environment, but basic calculation method is not presented.
In this research, maximum pressure generation characteristic analysis and Non-exceedance probability analysis were carried out during direct (November -3rd December 2009) and indirect (4th of December 2009- January 2010) water supply of S distribution area of U city in K province. The reliability investigation was implemented before Non-exceedance probability analysis and using that treatment related research, gravity flow research considering ground level and other inferiority materials were carried out. Moreover, calculation method of maximum pressure is presented by pressure measuring in actual time using Non-exceedance probability. When using this method, generation of higher pressure in other place than target spot were observed, by the EPANET observation analysis.
This research investigate, the generation characteristic of maximum pressure and calculation method of this pressure using Non-exceedance probability, it can be valuable material for calculating the maximum pressure. From this study, it is required to do the research about method that can reduce the error of junction pressure and measured pressure by association method of subdivided C coefficient in study of real pressure.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• 2. 연구방법 3
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• 1. 유입유량과 지점수압과의 상관관계 6
• 2. 비초과확률 분석 7
• Ⅲ. 측정자료의 신뢰성 검토 9
• 1. 배수지 정수압 관련검토 9
• 1.1 Block 2 11
• 1.2 Block 3 12
• 1.3 Block 5 13
• 2. 지반고를 고려한 동수두 관련검토 14
• 3. 기타 불량자료 검토 16
• 4. 이상자료의 보정 16
• Ⅳ. 최대수압 발생 특성분석 17
• 1. 대상지역의 일반현황 17
• 1.1 K도 Y시 S배수구역의 Block 현황 및 위치도 17
• 1.2 인구현황 및 면적 18
• 2. 최대수압 발생 특성분석 20
• 2.1 Block 유입부 20
• 2.1.1 Block 2 20
• 2.1.2 Block 3 29
• 2.1.3 Block 4 38
• 2.1.4 Block 5 46
• 2.2 Block 중간부 59
• 2.2.1 Block 1 59
• 2.2.2 Block 4 66
• 2.3 Block 말단부 82
• 2.3.1 Block 1 82
• 2.3.3 Block 3 98
• 2.3.5 Block 5 114
• 3. 관망해석을 이용한 검토 120
• 3.1 Block 2 120
• 3.2 Block 3 123
• 4. 종합검토 128
• Ⅴ. 결론 133
• 참고문헌 135
• 부 록 142
• 영문요약 145