• 제목/요약/키워드: Drainage pipe

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우수관망 구조에 따른 유출 속도 분석 (Analysis of runoff speed depending on the structure of stormwater pipe networks)

  • 이진우;정건희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권2호
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    • pp.121-129
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    • 2018
  • 도시 지역의 불투수층에 내린 강우는 지표면을 따라 흐르다가 대부분 우수관으로 유입되어 유역에서 배출된다. 그러므로 도시 우수관의 설계빈도를 결정하고 설계홍수량을 결정하는 일은 도시 홍수 저감을 위한 구조적인 대책 중 가장 우선적으로 고려되어야 하고, 또 가장 중요한 대책이기도 하다. 그러나 최근 들어 기후변화 등으로 인해 짧은 시간에 큰 강우강도의 호우가 발생하는 일이 잦아지고 있다. 이런 형태의 호우는 불투수면이 많은 도시 지역에서 갑작스럽게 유출량을 증가시켜 증가된 유출량이 일시에 우수관으로 유입되지 못하고 일시적이고 국부적인 홍수를 야기하기도 한다. 그러므로 도심지의 홍수 저감을 위해 우수관망의 적절한 설계가 매우 중요하다. 그러나 무한정 큰 관경의 우수관을 건설하는 것은 경제적으로 타당한 방법이 될 수 없으므로, 적절한 크기의 우수관을 설계하고 유출해석의 신뢰도를 높이기 위한 노력이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 과거 홍수피해가 빈번히 발생했던 도시유역들 중 유역면적과 우수관망의 구조가 다른 4개의 도시를 서울과 부산지역에 선정하여 다양한 강우에 따른 유출해석을 실시하였다. 서울과 부산 기상관측소의 과거 호우 자료에 대한 EPA-SWMM 모형에서의 유출해석 결과, 첨두강우량의 변화에 따른 첨두유출량의 변화를 선형회귀모형으로 분석하였다. 회귀모형의 결정계수와 95% 신뢰구간 및 변동계수를 비교하고, 수계밀도 개념을 적용하여 첨두유출량의 변화를 해석한 결과, 우수관망이 조밀하게 건설되어 수계밀도가 높을수록 증가된 첨두강우량에 따라 함께 증가하는 첨두유출량의 예측이 상대적으로 정확하게 가능함을 확인하였다. 이는 수계밀도가 높을수록 유출응답이 빨라지고 국부적인 우수관의 통수능 부족으로 발생하는 침수의 발생 가능성이 낮아지기 때문인 것으로 보이며, 갑작스러운 강우에 대한 대응이 수월함을 의미한다. 이러한 우수관의 구조적인 특성에 따른 유출 응답 속도를 고려하여 우수관을 설계한다면, 보다 효율적인 우수관 설계가 가능할 것으로 판단된다.

도시철도 친환경 지하터널 배수형식의 효율적인 유지관리 방안 검토 (A study on efficient management of the drainages of underground tunnels for environmentally friendly urban railway systems)

  • 백종명;홍종헌;김한배
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1982-1990
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    • 2010
  • 서울지하철 1~4호선 구간에서 부분적으로 도시터널공법을 채택하여 건설한 노선은 2~4호선으로서, 2호선 구간은 2기 지하철 건설시 시공된 신정기지 인입선 도림천~까치산역 구간 터널을 제외하고는 전체가 재래식 공법(ASSM)을 3~4호선 터널은 지형적인 여건 및 토압의 영향에 따라서 ASSM공법과 NATM공법을 병행하여 건설하였으며, 지하수 처리 형식은 지반조건과 지형적인 조건, 지하수위 저하에 의한 영향, 장기적인 운전 유지비 등을 감안하여 배수 및 비배수 형식을 적용하여야 하나, 이에 대한 충분한 사전검토 없이 채택하므로서 완전방수(비배수) 형식은 건설시에도 시공성이 떨어지고 기술적으로도 불합리한 요소를 지닌 채 설치되었으며, 부분방수(배수)형식은 배수관 기능저하, 배수구배 부적정 등으로 인해서 터널 구조물의 유지관리에서 누수와 수압에 의한 라이닝 콘크리트 균열, 박리 현상이 지속적으로 발생하여 보수 및 보강공사에 많은 비용이 소요되고 또한 터널 안정성 확보에 어려움이 있는 실정이다. 그러므로 터널 방수 형식에 대한 설계 및 시공 개념을 고찰함으로서 기술적인 문제점 등을 파악해서 유지관리의 개선 방향을 제안하고자 한다.

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지반 보강과 배수를 위한 이중기능 록볼트 성능 검증에 관한 연구 (Study on performance verification of dual-purpose rockbolt for reinforcement and drainage)

  • 정영훈;김두래;김경철;신종호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.869-886
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    • 2018
  • 록볼트는 지하굴착 중 불연속 암반을 보강하기 위하여 흔히 사용하는 대표적인 지보재 중의 하나이다. 용수가 많은 현장에서는 굴착 시공성을 개선하고 록볼트의 정착효과를 증진하기 위하여 별도의 Drain pipe 설치하게 된다. Drain pipe는 배수경로를 제공하여 작업성 개선에 효과적이지만 지반보강효과를 기대하기 어렵고, 다수 설치 시 불연속 암반의 교란을 증가시키며, 공사비 증가 요인이 된다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 암반의 보강과 배수를 겸한 Dual purpose rockbolt (DPR)를 개발하였다. DPR은 신속하고, 경제적으로 암반의 역학적 수리적 안정성을 개선할 수 있었다. FRP (유리섬유 보강 플라스틱)와 steel을 이용한 2가지 DPR을 개발하여 역학적 수리적 성능을 검토하였고, 시공성과 안정성을 분석하였다.

배수불량 경사지 논 토양의 배수방법에 따른 토양 물리성 변화 (Variation of Soil Physical Characteristics by Drainage Improvement in Poorly Drained Sloping Paddy Field)

  • 정기열;윤을수;박창영;황재복;최영대;전승호;이황아
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.704-710
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    • 2012
  • 경사지 배수불량 논에서 밭작물의 안정적인 재배를 위한 배수개선 방법을 개발하기 위하여 논둑아래 기저부에 1열로 명거 (겉도랑 배수), 비닐차단막, 암거 (속도랑 배수), 관다발 등 네 가지 종류의 배수시설을 설치하여 배수개선 방법에 따른 토양의 물리적 특성변화를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 배수방법별 토양의 용적밀도는 배수방법 간에 큰 차이가 없었으나 집적층 (B층)의 투수력은 암거배수구가 $2.67cm\;hr^{-1}$로 가장 높았고 다음은 관다발배수 $1.53cm\;hr^{-1}$이었으며, 명거배수, 비닐차단막은 $0.8cm\;hr^{-1}$내외로 낮은 경향을 보였다. 경작층 (Ap)의 액상은 명거배수, 비닐차단막 처리구가 35% 내외로 높은 경향을 보였으나 암거배수구에서는 수분함량이 크게 감소되었다. 또한 암거배수구의 기상은 32 ~ 35% 내외로 명거배수, 비닐차단막, 관다발 처리구 17 ~ 20% 보다 상대적으로 높아 공극률이 증가하는 것으로 나타났다. 명거배수 처리구의 토색은 수분과다와 높은 지하수위로 환원작용이 일어나 회색을 보인 반면 암거배수구에서는 투수성 및 통기성이 증가하여 회색층의 토색이 명갈색을 변화되었고 환원층의 출현 깊이가 깊어지고 점차 층위분화가 진행됨을 확인할 수 있었다. 강우 후 토양 깊이별 수분함량 변화를 분석한 결과 명거배수 처리구의 표토에서는 7일이 경과하여야 토양수분이 30 mm이하로 감소되었으나 20 cm 이하의 깊이에서는 항상 수분이 과잉된 상태로 지속되는 경향을 보였다. 반면 암거 배수 처리구에서는 강우 후 5 일이 경과 후에 토양 30 cm 깊이까지 수분함량이 30 mm 이하로 감소되어 배수개선 효과가 가장 높았다. 따라서 "배수불량"인 경사지 논에서 논둑 밑 1열의 암거배수 시설 설치가 명거배수, 비닐차단막, 관다발 배수방법에 비해 토양의 물리성 개선효과가 높아 밭작물의 안정적인 생산과 농지자원의 이용전환 즉 논을 밭으로 이용해야 하는 범용농지 기반 조성을 위한 저비용의 실용적인 배수개선 방법으로 이용성이 높은 것으로 판단되었다.

부압을 이용한 배수시스템의 비정상상태 유동특성해석 (Study on the unsteady characteristics of depressurized drainage system)

  • 이길석;이진호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2682-2687
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    • 2008
  • Depressurized drainage systems have been used for more than 30 years and are becoming a common part of urban drainage infrastructures. The hydraulic principles governing the operation of the depressurized drainage systems were studied in this paper and particularly, focused on the analysis of unsteady characteristics of the two-phase flow. A definition of the filling ratio was outlined and types of flow pattern were classified according to the filling ratio. Experiments were conducted to investigate the main features of pressure fluctuation. All results were found to depend on the filling ratio of the upstream pipe flow as well as the upstream Froude number.

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용수절약형 논관개 기법(관개배수 \circled1) (Water saving irrigation method in paddy fields)

  • 정상옥;안태홍
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2000년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.108-113
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    • 2000
  • A field study was performed to investigate the effect of water saving irrigation method on water use efficiency and rice yield. The field plot was 40a (40 ${\times}$ 100m) in size and located at Buryangmyun, Kimjae city, Chonbuk province. Field measurements were made during the growing seasons, May to September of the year 1998 and 1990. Irrigation water volume, drainage water volume, rainfall and ponding depth were measured. Irrigation water management practice employed was such that to keep the ponding depth about 3 to 4cm by intermittent irrigation with drying the soil surface until hair cracks emerge before the next irrigation. The amounts of water volume irrigated and drained were measured by pipe flow meter and ponding depth was observed by using a partly buried 120mm diameter PVC pipe. The results showed that the irrigation water depths, the rainfalls, and the drainage depths were 379mm, 458mm, and 448mm in 1988, and 274mm, 819mm, and 736mm in 1990, respectively. The average yield was 590kg per 10a. The water saving irrigation method saved irrigation water by about 20% with higher yield compared with the traditional method.

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금호지구 저습답의 암거배수효과에 관한 연구(I) (Studies on Wet Paddy Field Underdrainage Improvement in the Gum-Ho Area (I))

  • 김조웅;김시원
    • 한국농공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.82-95
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    • 1980
  • This paper complies the results of the studies so far made on the subsoil improvement of subsurface drainage systems for wet paddy fields (those were located in the Gum-Ho area in Kyung Buk province) which had poor permeability and a high water table. In general, a drainage problem is an excess of water on the ground surface which can effect the productivity and bearing capacity of the soil. With drain pipe systems, (According to their depths and spacing) it may be possible to correct that problem. The experimentation consisted of three test plots, two of which included drain pipe systems with varing depths and width spacing of the pipes. The third plot (C) was an ordinary plot being exempt of a drain pipe system. In detail, the depth of plot A was 80 cm, and the width spacings began at 2. Om and increased by 2. Om up to 10. 0m. The depth of plot B was 60cm and the width spacing was the same as plot A. These tests were performed to research specific details; such as crop yeild, bearing capacity of the soil, the amount of underdrainage, surface cracks, root distribution, the water table level, the consumptive water depth and the soil moisture content. The test period lasted three years, from 1977 thru 1979. The results obtained were as follows: 1. During the test period, the weather conditions for the area tested were in accordance with the annual average for that area. Furthermore the precipitation factor during the spring cultivation season, the intermediate drainage period and the harvest drainage period was of optimum conditions for controling surface cracks, because of less precipitation than evaporation. 2. The difference in the level of the ground water table in plots A and B was hardly noticable, but the difference in the test plots and the ord. plot was greatly noticable. The test plots (A, B) were 30 to 40cm lower than the ordinary plot. On the whole, the ground water table of the ord. plot always stayed at a level of 15-20cm beneath the surface of the soil, the ground water table of the test plot A showed The difference in the depth of the pipe lower than the test plot B, while the test plots showed a remarkable descending effect. 3. The soil temperature in plot A was slightly core than in plot B with a difference of 0. 47$^{\circ}$C, but plot A was 1. 6$^{\circ}$C higher than the ord. plot during the flooding period, but after drainage the temperature difference climed to 2. 0$^{\circ}$C. 4. During the 3rd test year, the values of the cracks were recorded with the values of 59cm in plot A, 42cm in plot B and 15cm in the ordinary plot. Plots A and B had increased 2.5 times the value of the first year while the ordinary plot had remained the same. 5. The root weight of the rice was measured at a value of 77.2 gr. for plot A, 73.5 gr. for plot B and 65.3 gr. for the ord. plot. Therefore, the root growths in plots A and B were much more energetic than in the ord. plot. 6. The consumptive water depth measured during the 3rd year resulted in the values of 26. 0mm per day for plot A, and 24.9 mm per day for plot B, respectively. Therefore, both plot A and plot B maintained the optimum consumptive water depths, but the ordinary plot only obtained the value of 12.3 mm per day, which clearly showed less than the optimum consumptive water depth which is 20 to 30 mm/day. 7. The soil moisture content is in direct relationship to the ground water level. During drainage, test plot A decreased in its ground water level much more rapidly than the other two plots. Therefore, plot A had a much less soil moisture content. But this decreased water level could be directly effected by the weather conditions. 8. The relationship between the bearing capacity and the soil moisture content were directly inversely proportional. It can be assumed that the occurence of soil creaks is limited by the soil moisture content. Therefore, the greater the progress of the surface creaks resulted in a greater bearing capacity. So, tast plot A with a greater amount of surface cracks than the other test plots resulted in a greater bearing capacity. But, the bearing capacity at the harvest season could be effected by the drainage during the intermediate drainage period and by the weather conditions. 9. Comparing the production of the test plots to the ord. plot; there was an increased value of 840kg for plot A, 755kg for plot B and 695kg for the ord. plot in the rough rice. Therefore, plot A had an increase of 20% over the ordinary plot. The possibility of producing double crops was investigated. The effects on barley production in the test plots showed a value of 367kg per 10 acres, which substantiated the possibility of double crops because that value showed an increased value over the average yearly yield for those uplands. 10. So as a result, it can be recommended that by including a drain pipe system with the optimum conditions of an (80cm centimeter) depth and a (l0m) spacing will have a definite positive effect on the over all production capacity and quality of wetpaddy fields.

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