제1장 상수도(上水道) 시설계획 그림 1-12 취수보.

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1 제1장 상수도(上水道) 시설계획 그림 1-12 취수보

2 제1장 상수도(上水道) 시설계획 (5) 저수지수의 집수
제1장 상수도(上水道) 시설계획 (5) 저수지수의 집수   소요수량이 그 하천의 갈수량을 초과하는 경우에는 유출량이 많은 시기의 여수를 저류하였다가 유출량이 적은 시기에 부족한 수량을 보충할 필요가 있으니, 이점이 바로 저수지의 필요성을  말하는 것이다. 저수지는 그 위치에 따라 3종류로 구별   ① 종류     ㉮ 하천을 막아서 그 상류측을 저수지로 하는 것     ㉯ 하천으로부터 물을 도수하여 다른 적당한 장소에 저수지를 만드는 것     ㉰ 지형이 요형으로 된 곳을 막아 흐러들어온 물을 저수하는 것.   ② 위치선정     ㉮ 가능한 작은 댐으로 필요한 저수량을 얻을 수 있는 곳     ㉯ 댐설치 지점의 지질이 양호할 것     ㉰ 저수로 인한 수몰지역의 보상대상이 적은 지점     ㉱ 집수면적이 넓으며 수원보호에 유리한 지점

3 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ㉲ 댐의 건축재료의 획득이 용이한 지점 ㉳ 도시로부터 가까우며 자연유하식 도수지점
제1장 상수도(上水道) 시설계획 ㉲ 댐의 건축재료의 획득이 용이한 지점     ㉳ 도시로부터 가까우며 자연유하식 도수지점     ㉴ 수심이 비교적 깊은 곳     ㉵ 다목적 댐일 경우 타개발사업을 검토할 것 ③ 댐 종류 : 축조재료에 의하여 콘크리트댐과 휠형댐으로 분류 ㉮ 콘크리트 댐    - 중력댐(gravity dam) - 중공중력 댐(hollow reinforced concrete gravity dam) - 아치댐(arch dam) - 부벽식 댐(buttress dam) ㉯ 휠형 댐 - 록힐 댐(rock fill dam) 어스 댐(earth dam)

4 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ④ 저수지의 용량 결정 : 저수지의 이론저수량은 dam 축조지점에 있어서 10년에 1회
제1장 상수도(上水道) 시설계획 ④ 저수지의 용량 결정 : 저수지의 이론저수량은 dam 축조지점에 있어서 10년에 1회 발생하는 정도의 갈수량을 기준    ㉮ 경험식: 그 지역의 강우상태에 따라 평균 급수량의 배수로 결정       ●강우량이 많은 지역 : 1일 평균 급수량의 120일분 저수       ●강우량이 적은 지역 : 1일 평균 급수량의 200일분 저수    ㉯ 가정법: 저수지역의 연평균 강우량(mm)을 기준으로 저수지 용량을 결정    ㉰ 유량 누가곡선법(Ripple's method)        매월 하천유출량과 계획 취수량을 누가하여 각각의 유량 누가 곡선을 작성하여 저수지 용량을 결정하는 방법으로써, 널리 이용되고 있음.      ● 매월의 유출량 누가곡선 OA를 그린다.      ● 매월 소비량(계획취수량)의 누가곡선 OB를 그린다.      ● OA곡선과 OB직선이 서로 근접하려는 구간인 EG, LM과 같은 구간은 유출량이 소요량보다 적은 시기임.

5 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ● 수량부족기간 EG에서 부족 수량을 구하려면 E점에서 OB직선에 평행하게 EF
제1장 상수도(上水道) 시설계획     ● 수량부족기간 EG에서 부족 수량을 구하려면 E점에서 OB직선에 평행하게 EF 직선을 그으며, 이와 같은 작업을 반복하여 LM구간에서도 실시하여 여기서 최대 세로길이 IG가 구하고자 하는 부족수량임.      ● 이러한 여러개의 구간중에서 최대 세로길이 중에서 가장 큰 것이 이상적인 소요 저수지 용량임      ● IG를 구하는 용량이라면 저수하기 시작하는 때는 G에서 OB에 평행선을 그어 OA곡선과 만나는 점 H에 해당하는 날 즉, K가 저수하기 시작하는 날임. 이 때부 터 저수하여 E에 이르러 만수가 되었다가 그 후 점차 수위가 저하되어 G에 오면 저수위가 다시 상승      ● 유출량 단위: m3/sec,  IG단위: m3/sec×month(30×24×60×60)      ● 이상은 이론적인 방법이나 실제로는 여기에 20~30% 여유를 둠 

6 제1장 상수도(上水道) 시설계획 그림 1-13 하천유출량 누가곡선

7 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ⑤ 저수지에서의 취수조건 ㉮ 하천의 최갈수유량 ≧ 계획취수량 …하천으로부터 직접 취수가능
제1장 상수도(上水道) 시설계획 ⑤ 저수지에서의 취수조건     ㉮ 하천의 최갈수유량 ≧ 계획취수량 …하천으로부터 직접 취수가능     ㉯ 하천의 최갈수유량 < 계획취수량 … 저수지축조․하천유량 이용     ㉰ 하천의 연평균유량 > 계획취수량 … 저수지축조․하천유량 이용     ㉱ 하천의 연평균유량 < 계획취수량 … 하천유량 이용이 불가능 ⑥ 저수지의 유출량 결정    ● 일정시간내 유역으로부터 하천으로 유출하는 수량의 총합을 유출량.    ● 한 하천에서 강수가 집중하는 구역을 집수구역 또는 하천의 유역이라 하며, 이 유 역의 외곽선을 분수계(water shed)라 한다. 분수계내의 면적을 유역 면적이라 함.

8 제1장 상수도(上水道) 시설계획 (6) 저수지수의 취수 ① 취수시설(정호, 집수매거 등)
제1장 상수도(上水道) 시설계획 (6) 저수지수의 취수   ① 취수시설(정호, 집수매거 등)      ㉮ 계획취수량 이상의 취수용량을 가지는 시설로 한다.      ㉯ 수위, 수량 등의 계측설비를 부설한다.      ㉰ 구조물의 안정과 수질오염방지시설(복개, 방호책 등)을 설치한다.   ② 집수매거(集水埋渠): 하천의 제내지나 제외지 또는 호수 부근에 매설되어 주로 복류 수를 취수하는 암거로 구조는 다음과 같다.      ㉮ 철근 콘크리트로 만들어진 유공관거로서 그 단면은 원형과 장방형      ㉯ 관거의 내경은 포설직후의 점검, 수리 등 유지관리를 위해 600mm 이상      ㉰ 제내지 또는 砂丘(사구) 등의 비교적 얕은 곳은 개거식 구조, 하상이나 제내지 등의 비교적 깊은 곳으로부터 취수하는 경우에는 터널식 구조로 한다.      ㉱ 집수매거의 방향은 복류수의 흐름방향에 직각으로 설치

9 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ㉳ 집수매거의 길이를 결정할 때 모래가 유입하여 집수공을 폐쇄시키지 않도록
제1장 상수도(上水道) 시설계획      ㉳ 집수매거의 길이를 결정할 때 모래가 유입하여 집수공을 폐쇄시키지 않도록 집수공으로의 유입속도는 3cm/sec 이하      ㉴ 집수공은 직경 10~20mm로 하며, 그 수는 관거 표면적 1m2당 20~30개 정도가 되도록 한다.       ㉵ 집수매거의 경사는 수평하거나 1/500 이하의 완만한 경사로 하며, 집수매거 유출 단에서의 관내 평균유속은 1m/sec 이하

10 제1장 상수도(上水道) 시설계획 그림 1-14 집수매거

11 제1장 상수도(上水道) 시설계획 (7) 우물의 수리 : 우물의 양수량을 결정하는 공식에는 여러 가지가 있지만 모두 Darcy
제1장 상수도(上水道) 시설계획 (7) 우물의 수리 : 우물의 양수량을 결정하는 공식에는 여러 가지가 있지만 모두 Darcy 법칙에 의해 출발하고 있다. 공식은 크게 평형공식(equilibrium formula)과 비 평형 공식(non-equilibrium formula)의 둘로 나눌 수 있음  ● 평형공식은 우물주위에서 생기는 원추상 저하가 평형 상태인 것을 가정하여 만들 어진 것으로 Thiem식이 여기에 속한다. ● 비 평형공식은 열전도와 지하 수류와의 상사성에서 열전도 이론을 도입한 것으로 Theis식이 여기에 해당된다. ● 우물의 양수량을 위한 수리계산식에서 가장 일반되어 사용되고 있는 것은 Thiem식 이다.    ① Darcy 법칙            Q = Av = akI     여기서, Q: 양수량             A: 물의 유입단면적             v: 유입속도             k: 침투계수             I: 동수경사

12 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ② 자유수면 우물(심정호, deep well) : 집수정 바닥이 불투수층까지 도달한 경우이며,
제1장 상수도(上水道) 시설계획 ② 자유수면 우물(심정호, deep well) : 집수정 바닥이 불투수층까지 도달한 경우이며, R을 반경으로 한 원을 영향원(influence circle)이라 한다 그림 1-15 자유수면 우물

13 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ③ 피압수 우물(굴착정, artesian well) : 2개의 불투수층 사이에 있는 피압지하수를 양수 하는 경우로, 압력이 크면 지상으로 분출되고 압력이 작으면 우물 안에서 대수층 이상으로 상승한다 그림 1-16 피압수 우물

14 제1장 상수도(上水道) 시설계획 ④ 집수매거의 취수량 : 수평의 불투수층 위에 집수매거를 설치하여 복류수가 집수
제1장 상수도(上水道) 시설계획 ④ 집수매거의 취수량 : 수평의 불투수층 위에 집수매거를 설치하여 복류수가 집수 매거의 양측으로부터 유입하는 경우 그림 1-17 집수매거 우물