1장 제 Ⅰ편 상 하 수 도 공 학

제1장 상수도(上水道) 시설계획 제1장 상수도 시설계획

제1장 상수도(上水道) 시설계획 1. 상수도 우리나라 근대적 상수도의 효시는 1908년 9월 1일 12,500톤/일 정수시설을 갖춘 둑도 정수 사업소에서 처음으로 서울시민에게 급수를 시작한 것이다. 1-1 상수도의 정의 (1) 상수 : 이용수 중 주로 가정용수, 소화용수 및 공공용수로 사용하는 물 (2) 상수도 : 상수도는 도관(導管) 및 기타의 공작물로서 물을 정수(淨水)하여 급수의 목적으로 공급하는 시설의 총체로, 보통 음용수도를 말하며, 수도와는 동의어 (3) 수도법상에 사용되는 용어     ① 원수 ② 상수원 ③ 광역상수원 ④ 정수 ⑤ 수도 ⑥ 중수도   ⑦ 수도시설 ⑧ 급수장치 ⑨ 수도공사

제1장 상수도(上水道) 시설계획 1-2 상수도의 목적 인간생활에서 필요로 하는 음용수를 위생적으로 안정하게 충분히 공급하고, 제1장 상수도(上水道) 시설계획 1-2 상수도의 목적     인간생활에서 필요로 하는 음용수를 위생적으로 안정하게 충분히 공급하고, 산업시설에서 요구되는 수질의 용수를 적절히 공급하는데 있다. 1-3 상수도의 효과 (1) 보건위생상의 효과 : 위생적으로 안정한 물을 공급함으로써 이질, 장티프스, 파라티프스, 콜레라 등의 수인성 전염병을 예방 (2) 생산성 증가효과 : 물을 먼 곳에서 운반해 오는데 요하는 시간과 노력이 절약되어 그 노력과 시간을 생산, 오락, 교양 등에 활용하게 되어 도시의 발전과 각종 산업의 발전을 가져오게 하는 원동력 (3) 소방상의 효과 : 도시 건축물의 고층화, 밀집화에 따른 소방능력 부족을 상수도 시설을 이용함으로써 소방기능을 향상시켜 인명과 재산피해를 해소

제1장 상수도(上水道) 시설계획 1-4 상수도의 구성요소 제1장 상수도(上水道) 시설계획 1-4 상수도의 구성요소   (1) 취수(water-intake) : 청결한 물을 필요량 만큼 취입하는 것   (2) 도수(conveyance of water) : 취수한 물을 정수장까지 보내는 것   (3) 정수(purification of water) : 물을 사용 목적에 적합하도록 정수하는 것   (4) 송수(conveyance of water) : 정수장의 물을 배수지까지 보내는 것   (5) 배수(water-distribution) : 배수지로부터 배수관을 통해 급수관(급수지역)까지 보내는 것   (6) 급수(water -supply) : 배수관에서 분산하여 온 물을 급수관을 통해 수요자의 급수전(service connection-tap)(수도꼭지)까지 수송하는 것

제1장 상수도(上水道) 시설계획 수도의 3 요소 : 풍부한 수량, 깨끗한 수질, 적당한 수압 취수(water-intake) 제1장 상수도(上水道) 시설계획 취수(water-intake) 도수(conveyance of water) 정수(purification of water) 송수(conveyance of water) 배수(water-distribution) 급수(water -supply) 그림 1-1 상수도의 구성 수도의 3 요소 : 풍부한 수량, 깨끗한 수질, 적당한 수압

제1장 상수도(上水道) 시설계획 1-5 상수도 처리계통도 상수도의 계통은 다음과 같은 4개의 시설로 구성된다. 제1장 상수도(上水道) 시설계획 1-5 상수도 처리계통도     상수도의 계통은 다음과 같은 4개의 시설로 구성된다.   (1) 집수 또는 취수시설 : 적정의 수질과 수량을 집수하여 취수하는 시설   (2) 도수 또는 송수 시설 : 수원에서 취수한 물을 정수장까지 운반하는 것을 도수시설 이라 하며, 정수장에서 배수지로 물을 보내는 것을 송수시설이라 함   (3) 정수시설 : 수원에서 취수한 물을 정수장에서 침전(sedimentation), 여과(filtration), 살균(chlorination) 등의 정수법으로 정화하는 시설   (4) 배수 또는 급수시설: 정화 처리된 물을 소요 수량만큼 소요 압력으로 수요자에게 공급하는 것으로 배수지 및 배수관 등을 배수시설이라 하며, 급수관 및 계량기 등을 급수시설이라 함

상수도의 처리계통도 : 집수 또는 취수시설  도수 또는 송수시설  정수시설  배수 또는 급수시설 제1장 상수도(上水道) 시설계획 그림 1-2 표류수를 수원으로 할 때 상수도 계통도 그림 1-3 지하수를 수원으로 할 때 상수도 계통도 상수도의 처리계통도 : 집수 또는 취수시설  도수 또는 송수시설  정수시설  배수 또는 급수시설

제1장 상수도(上水道) 시설계획 그림 1--4 일반적인 상수도 계통도

제1장 상수도(上水道) 시설계획 2. 계획 급수량의 산정 2-1 기본계획 제1장 상수도(上水道) 시설계획 2. 계획 급수량의 산정 2-1 기본계획   (1) 기본계획의 목표 :  급수의 범위와 시설능력의 결정   (2) 기초자료 조사 ① 급수량의 현황과 추정 : 관련자료 수집, 관련 계획 등에 대한 조사     ② 상수원에 대한 조사 : 수질 및 수량의 현황, 물 이용 현황과 장래계획     ③ 자연조건 : 지형 및 지질에 관한 조사, 강우 및 기온 등의 기상조건     ④ 환경조건 : 도로 교통, 지하매설물, 택지개발, 주민의식 조사     ⑤ 관련된 각종 조사 : 도로계획, 하천계획, 지하 매설계획 등

제1장 상수도(上水道) 시설계획 (3) 설계기간 (계획년차) 제1장 상수도(上水道) 시설계획 (3) 설계기간 (계획년차) 계획년차는 상수도 설비의 내용년수, 시설 확장의 가능성, 인구증가율, 화폐가치의 상승률, 공사완료시기 등을 고려 (4) 계획급수 구역의 설정 도시발전(인구증가, 토지이용, 경제동향 등)계획에 기초하여 전 구역에 대하여 광역 적, 종합적으로 구획한 후 계획년도에 급수가 되는 급수구역을 결정한다.

제1장 상수도(上水道) 시설계획 [ 표 1-1 상수도시설의 설계기간 ] 시 설 계획상의 특징 설계기간(년) 큰댐, 암거 제1장 상수도(上水道) 시설계획 [ 표 1-1 상수도시설의 설계기간 ] 시  설 계획상의 특징 설계기간(년) 큰댐, 암거 확장이 어렵고 비싸다. 25~50 배수 계통(관로), 여과지, 정호 확장이 쉬우나   ① 도시성장률 및 이자율이 낮은 경우(3% 이하)   ② 도시성장률 및 이자율이 높은 경우(3% 이상) 20~25 10~15 직경 30cm 이상인 관 장기적으로 볼 때 대채 비용이 비싸다. 직경 30cm 이하인 관 장기적으로 필요한 크기로 시설한다. 이용충족 연수 (포화상태로 설계)

제1장 상수도(上水道) 시설계획 2-2 계획급수 인구의 추정 (1) 등차급수법 Pn = Po + na 제1장 상수도(上水道) 시설계획 2-2 계획급수 인구의 추정 (1) 등차급수법      Pn = Po + na      a = Po – Pt / t       여기서 Pt : 현재로부터 t년 전의 인구                  Pn : n년 후의 추정인구               n  : 현재로부터 계획년차까지의 경과년수                   Po : 현재인구                   a  : 연평균 인구증가수

제1장 상수도(上水道) 시설계획 (2) 등비급수법 : 매년 인구증가율이 일정하다고 보고 연평균 인구증가율을 기준으로 하는 방법. 성장단계에 있는 도시에 사용         Pn = Po․(1+r)n ,     여기서, Pn : 현재로부터 n년 후의 추정인구               Po : 현재인구                 n : 현재로부터 계획년차까지의 경과년수                 r  : 연평균 인구 증가율           r : 2 ~ 3% … 대도시         r : 0.5 ~ 1% … 소도시         r : 0 ~ 0.3% … 읍, 면

제1장 상수도(上水道) 시설계획 (3) 최소자승법 제1장 상수도(上水道) 시설계획 (3) 최소자승법    과거의 인구상황을 짐작하여 곡선에 적합되는 경향 및 곡선의 성질을 파악한다든지, 한 개의 함수식을 가정하고 그 계수를 최소자승법으로 산출하여 계획 년차의 인구 를 추정하는 방법. 인구통계자료가 풍부한 도시에 사용되며, 과거 인구통계를 좌표 상에 나타내면 그림의 특성에 따라 직선, 2차곡선, 쌍곡선 등으로 나타낼 수 있다.  곡선으로 나타내는 식을 최소 자승법으로 구하는 방법이다. Y = aX + b          

제1장 상수도(上水道) 시설계획 (4) 논리곡선법(logistic curve) Pn = 수식 K 1 + e(a-bn) 제1장 상수도(上水道) 시설계획 (4) 논리곡선법(logistic curve)         Pn = 수식 K 1 + e(a-bn)         여기서, e : 자연대수의 저(=2.7182…)               K : 포화인구        a, b : 상수                n : 기준년부터의 경과년수  ㉮ 인구증가의 변화에는 일정의 S자형의 경향이 있다.  ㉯ 도시의 일정구간 내의 인구에는 한도가 있다.    ㉰ 인구의 최소한도는 0이다. 그림 1-5 로지스틱 곡선