A Determination Method of a Rainwater Retention-Pumping System Combination for Runoff Control from Building Roof Area

지붕면 유출제어를 위한 빗물의 저장-펌프 시스템 조합 결정방안

This study developed a determination method for a rainwater retention-pumping combination system for roof runoff control. The outflow and stored water volume in the rainwater system was simulated using a water balance equation. Its result is presented in the TPP (Tank capcity-Peak outflow-Pumping rate) curves for rainfall return periods. In a case study on reduction of the peak flow rate of 100-year return period to 5-year in Seoul, The range of pumping rate for $100m^2$ roof area is determined as $0{\sim}25{\ell}$/min. Additionally, retention volume of $8.5{\sim}10m^3$ can be combined with the pumping rate range. That is to say an effective combination of a retention-pumping system capacity can be determined from a system of $8.5m^3$ tank with $25{\ell}$/min to $10m^3$ tank without pump. Using the TPP curves, engineers can determine the effective combination range of retention & pumping system capacity. Furthermore, that can be helpful to decide a detail system capacity for field condition.

본 연구는 빗물 저장조 시스템의 유출량 변화모의를 통해 지붕면 유출제어의 가능성을 확인하고, 설계조건에 적절한 저장조(retention tank)-펌프 용량 조합의 결정방안을 제시하였다. 저장조의 운전조건을 고려한 물수지 방정식을 이용해 서울지역의 강우특성에 따른 저류량 및 첨두유출유량 변화를 모의하고, 그 결과를 강우재현기간별 저장조 용량-첨두 유출량-펌프 배수량 관계곡선 (TPP 곡선) 으로 작성하였다. 100년 빈도 첨두 유출을 지선 하수관로의 설계기준인 5년 빈도 첨두유출까지 제어할 경우, 지붕면적 $100m^2$ 당 펌프배수 용량은 $0{\sim}25{\ell}$/분, 저장조 용량은 $8.5{\sim}10m^3$으로 결정되었다. 즉, 서울지역의 지붕면적 $100m^2$ 당 적절한 저장조+펌프 용량조합은 $10m^3+0{\ell}$/분${\sim}8.5m^3+25{\ell}$/분이라고 할 수 있다. TPP 곡선을 이용하여 설계조건에 적절한 빗물 저장조-펌프의 용량조합 방안을 알 수 있었으며, 이를 이용해 현장여건에 고려한 구체적인 용량을 결정할 수 있을 것이다.