수질관리 123회 1교시 문제 4. 하수관거에서의 역사이펀(inverted siphon)

답 1. 정의 및 개요

- 하수관거가 괘도, 하천, 지하철, 기타 이설불능의 지하 매설물을 횡단하는 경우, 평면교차(level cross)로서는 접합이 되지 않을 때 부득이 그 밑을 통과해야 하는데 이 관거를 말함

- 역사이폰은 시공이 곤란하고, 압력관이 되고, 매설깊이가 크기 때문에 하중이 크게 되고, 균열 및 파손이 생기기 쉬우므로 견고한 구조물로 할 필요가 있음

- 또한 침전물이 생겼을 때 청소가 곤란하며, 내부검사나 보수가 어려워서 가급적 피하는게 좋음

답 2. 역사이펀 설계 시 고려사항

- 역사이펀 구조는 장애물의 양측에 수직으로 역사이폰실을 설치하고, 이것을 수평 또는 하류에 향해 내려가는 구배의 관거로 연결

- 매설깊이가 5m 이상인 경우, 역사이펀실의 중간에 배수펌프를 설치할 수 있는 설치대 설치

- 역사이펀 관거 내에 토사나 슬러지 퇴적방지하기 위한 0.5m 정도의 이토실(진흙받이) 설치

- 역사이펀 설치 시는 폐쇄 시의 대책이나 청소 시 하수의 배수대책 등을 고려하여 복수로 설치

․ 계획하수량 : 복수관으로 유하

․ 1개관 유하, 1개관 예비(소구경 관거, 유지관리상) : 격벽설치

․ 청천시용, 우천시용(합류식 관거)

- 역사이펀 내의 유속은 토사의 침전방지 위해 상류측 관거의 유속보다 20~30% 증가(단면 축소)

- 역사이펀의 입 ․ 출구는 손실수두를 적게 하기 위해 종모양(bell mouth)로 함

답 3. 손실수두 계산

- 역사이펀의 손실수두 계산은 일반적인 관수로의 수리계산과 동일

- 관 내의 마찰손실수두, 유출 및 유입손실수두 그리고 기타 손실수두의 합으로 구성

- H = hL + hi + h0 + α

- 여기서

H : 역사이펀에서의 손실수두, m

hL : 관 내 마찰손실수두, m

hi : 유입손실수두

h0 : 유출손실수두

α : 기타 손실수두(0.03 ~ 0.05m)

출처 : 하수도시설기준(환경부, 2011)