배수설비의 가장 중요한 핵심인 배수지 설계에 대하여

안녕하세요 오늘은 지금까지 다뤘던 상수도 설계 배수 설비 중 배수지에 대해서 다뤄보도록 하겠습니다.

 

배수지
배수지란 정수장에서 송수관로를 통해 정수된 물을 받아 배수구역의 수요에 따라 배수하기 위한 저류지입니다. 배수지는 배수량의 시간 변동을 조절하는 기능과 더불어 상류 측의 사고 발생 시 등 비상시에도 수량과 수압을 유지할 수 있는 기능을 갖습니다. 

배수지의 설치형식은 일반적으로 지상식과 반지하식 및 지하식이 있습니다. 지상부에서의 공사나 용지의 취득이 곤란한 경우 그리고 환경보호를 고려해야 하는 경우에는 터널식이 이용되고 있는 경우도 있습니다.

배수지는 배수구역의 중앙부와 되도록 그곳에 가까운 곳에 배치하는 것이 적합합니다. 또한, 지질과 지형에 따라 안전한 위치에 설치하며 적당한 높이차가 있다면 자연 유하식의 배수를 적용하고 표고차가 없으면 펌프 가압식으로 배수합니다.

배수지 1개소에 의존하는 배수구역은 지형에 따라서 일정한 배수 압력의 확보가 어려운 경우가 많습니다. 또한 비상시에 대응하기 어려운 경우도 있습니다. 그러므로 해당 배수지 지역의 특성과 배수관망의 구성 등을 고려하여 다수의 배수지를 분산 배치하거나 배수지 간의 상호보완이 가능하게 할 필요가 있습니다.

구조는 프리스트레스트콘크리트 또는 철근콘크리트 그리고 강판제로 하며 형상은 역학적인 특성과 경제성, 시공성을 고려하여 장방형이거나 원통형 등이 일반적입니다. 또한 필요하다면 지하수에 의한 부상에 대비한 조치를 강구해야 합니다. 한편으로 배수지의 설계는 위생적으로 안전해야 하며 수밀성 또한 확보되고 구조적으로 충분한 내구성과 내진성이 확보되어야 합니다. 

배수지의 용량을 여유 있게 하는 것은 예측하기 문제 발생에 대비하여 급수의 지속성과 안정성을 높이므로 계획적으로 용량 증가에 주의를 기울여야 합니다. 단독적으로 대규모 용량의 배수지를 설치하는 것보다 배수지를 분산시키는 편이 안정된 급수의 확보 측면에서 훨씬 효과적입니다. 더불어 배수지는 물 수요자와 가까운 장소에 정수된 물을 저류하고 있으므로 자연재해 시에는 비상 급수의 공급처로 이용될 수 있는 것을 고려하여 비상용 급수설비를 설치하는 것이 바람직합니다.
배수지를 설치를 고려할 때는 지반이 양호한 곳을 선정해야 합니다. 하지만 부득이하게 연약지반에 설치할 때는 적절한 대책과 방안을 강구해야 하죠. 또한 배수지는 청소, 점검 등 유지관리에서 2지 이상으로 구분해야 합니다. 그리고 유출 관의 파손으로 배수지에서 정수가 유출되는 것을 방지하기 위하여 긴급 차단장치를 설치해야 합니다.

배수지의 유효용량은 송수되는 물의 양에 대하여 시간에 따른 변동량, 배수량의 시간 변동을 조절하기 위한 용량과 함께 자연재해나 비상시에도 안정적으로 급수할 수 있도록 결정해야 합니다. 이를 위해서는 급수구역의 급수량을 계획 1일 최대급수량을 기본으로 수원의 종류별, 급수구역의 특성, 상수도시설의 안정성 등의 제반조건을 고려하여 비상시 대처용량을 정합니다. 배수지가 사람들이 사는 곳에 인접해 있는 경우는 유입수 조절에 의한 소음 대책을 강구해야 하며, 소독제를 추가주입 해야 한다면 보안관리에도 충분히 고민해야 한다. 또한 배수지의 상부 지역을 지역주민과 공공시설의 개방 공간으로 사용하기 위해서는 상재하중 그리고 보안체제와 관리 운영 방법 등에 대하여 충분히 고려해야 합니다. 

배수지의 용량
1. 유효용량은 비상 대처 용량과 시간 변동조정 용량을 합하여 급수구역의 계획 1일 최대급수량의 최소 12시간분 이상을 표준으로 하며 비상시 또는 무단수 공급 등 상수도 서비스의 질적 향상을 고려하여 용량을 확장할 수 있습니다. 또한 지역적 특성과 상수도시설의 안정성을 고려하여 결정합니다.
2. 소화용수로서 가산할 수 있는 수량은 KDS 57 65 00 1.5 소화용수량의 1번에 따릅니다.

위치와 높이

1. 자연 유하식 배수지의 높이차는 급수구역 내의 관정 마지막 지역의 최소동수압이 확보되는 높이여야 합니다.

2. 배수지는 급수 지역의 중앙 가까이 설치합니다.
3. 배수지는 붕괴의 우려가 있는 비탈의 상부나 하부 가까이는 피해야 합니다.
4. 급수구역 내에서 지반의 높이차가 클 경우에는 고지구, 저지구 또는 고지구, 중지구, 저지구의 2~3개 급수구역으로 분할합니다. 그 후 각 구역마다 배수지를 만들고 감압밸브 또는 가압펌프를 설치합니다.

유효수심과 수위
유효수심은 3~6m 정도를 표준으로 합니다. 

여유고와 바닥경사
여유고와 바닥경사 등은 KDS 57 55 00 9.2 구조와 수위에 준한다.

유입관, 유출관 및 우회관
1. 유입 부에 월류 위어를 설치, 또는 낙하 유입방식과 체크밸브를 설치합니다. 유출관에는 경우에 따라 긴급 차단장치를 설치합니다.

2. 유입관과 유출 관의 설치는 KDS 57 55 00 9.4 유입관, 유출관 및 우회관에 준해야 합니다.

3. 배수지가 1 지인 경우는 우회관을 꼭 설치해야 하며 우회관에는 차단용 밸브를 설치합니다.

4. 유입관과 유출관의 유량을 조절하는 경우에는 유량조정밸브가 필요하며 관의 상단부에는 공기밸브를 설치해야 합니다.

 

이렇게 배수 설비 중 가장 중요한 배수지의 일반적인 설계기준에 대해서 알아보았습니다.

여러분은 제가 며칠 동안 꾸준히 올렸던 상수도 설계기준에 대해서 이해하셨나요?

큰 범위내에서는 상수도 설계기준에 대해서 전반적으로 다룬 것 같아요.

다음 글에서는 상수도 설계기준이 아닌 하수도 설계기준에 대해서 여러분들에게 소개해보고자 합니다.

 

그러면 다음 포스팅에서 만나요!