DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of Pipe-Burst effect in Water Distribution Network

상수관망의 관로파열 영향 해석

  • Published : 2002.12.01

Abstract

It is very closely related with the reliability of the pipe network to predict pipe burst and diminish burst effect in water distribution system. Most of the engineers have not consider pipe layout and the effect of pipe burst in conservative pipe network design. In this study, The effect of pipe burst in the network is analyzed with respect to pipe network geometric topology and the method of increasing the system reliability is presented by reducing pipe-burst effect. In existing pipe system, it is only designed to the closed loop system but in case of each pipe burst, it cannot transmit appropriate water to consumers and occurs severe hydraulic head drop in many nodes. The techniques developed in this study allow proper pipe diameter and pipe layout to pipe system through the analysis of pipe-burst effect. Thus, when each pipe is bursted, pipe system is prevented from severe pressure head drop in demand nodes and can supply stable flowrate to consumer.

상수관망에서 관로파열을 예측하고 파열영향을 감소시키는 작업은 관망의 신뢰도와 밀접한 관계가 있다. 기존의 상수관망의 설계에서는 관로의 배치 및 각 관로에 대한 수리학적 능력 및 파열에 대한 영향이 고려되지 않았다. 본 연구에서는 도학을 이용하여 상수관망의 기하학적 구성상태에 따른 관로 파열에 대한 영향을 예측하고 영향을 감소시켜 상수관망의 신뢰도를 증가시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 기존의 상수관망은 폐합관로를 이루고 있지만 특정관로가 파열되었을 경우 적정한 유량공급이 불가능하여 관망의 대부분의 절점에 심각한 수두감소와 같은 부작용이 발생할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 관로파괴 영향해석 기법을 이용하여 관망 설계시 적절한 관경 및 관로를 배치를 구성하여 관로 파괴시 발생하는 수요절점에서의 극단적인 수두감소를 극복할 수 있었고 사용자들에게 안정적인 유량공급이 가능하여 보다 신뢰성 있는 상수관망 시스템이 될 수 있었다.

Keywords

References

  1. 박재홍, 한건연. (1998). '상수관망해석을 위한 도학의 적용.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, Vol. 31, No. 4, pp. 439-448
  2. 박재홍, 한건연(1996). 'Frontal 기법을 이용한 상수관망의 흐름해석 모형.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, Vol. 31, No. 1, pp. 141-150
  3. 박재홍(1998). '상수관망에서의 해석을 위한 해석 및 모의모형.' 한국수자원학회지, 한국수자원학회, Vol. 33, No. 1, pp. 95-104
  4. 박재홍, 한건연(2001). '상수관망의 수격현상 모의를 위한 외부 유출입 유량의 효율적 해석.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, Vol. 34, No. 5, pp. 427-438
  5. 박재홍, 하성룡, 오건주, 김인섭, 김주환(2002). 상수관망의 관로 파열영향을 고려한 신뢰성 있는 설계기법의 도입. 2001년도 한국수자원학회 기초과제 연구보고서, 한국수자원학회, No. 6, pp. 205-222
  6. Clark, R. M., Sivaganesan, M. (2002). 'Predicting Chlorine Residuals in Drinking Water : Second Order Model.' Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 128, No. 2, pp. 152-161 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2002)128:2(152)
  7. Lansey, K.E., Mays, L. W. (1989). 'Optimization Model for Water Distribution System Design.' Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 115, No. 10, pp. 1401-1418
  8. Jowwit, P. W., Coelho, S. T. (1994). 'Performance Analysis of Water Distribution System.' in Water Pipeline Systems, ed D. S. Miller, BHR Group Conference Series Publication, No. 10
  9. Jowwit, P. W. (1995). 'Effects of Pipe Failures on Water Distribution Network, in Improving Efficiency and Reliability.' in Water Distribution Systems, ed E. Cabrera and A. F.Vela. Kluwer Academic Publishers
  10. Shinstine, D. S., Ahmed, I, Lansey, K. E. (2002). 'Reliablity/Availability Analysis of Municipal Water Distribution Networks: Case Studies.' Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 128, No. 2, pp. 140-151
  11. Tutte, W. T. (1963). 'How to draw a graph.' Proc. London Math. Soc., Vol. 13, pp. 743-767 https://doi.org/10.1112/plms/s3-13.1.743