부속 수리구조물 취수설비

부속 수리구조물 취수설비

1. 일반사항

• 취수설비는 생활, 공업, 농업, 하천유지용수 및 발전용수 등 각 목적에 적합한 용수를 안정적으로 취수, 공급할 수 있는 규모로 계획한다.
• 취수설비는 취수 및 유지관리가 편리한 위치에 설치하며, 도수로는 공사중의 임시시설인 유수전환 가배수로를 활용하는 것이 가능하다면 겸용하여 설계하는 것이 경제적이다.
• 취수설비는 작용하는 수두의 높고 낮음에 따라 심층 취수설비, 표층 취수설비 및 선택 취수설비로 구분하며 와류발생 및 공동현상에 의한 피해가 발생하지 않도록 설계에 유의한다.
• 취수설비의 적절한 유지관리를 위해 비상수문이 필요할 수 있다.

 

2. 취수탑 및 도수로

• 취수탑은 자중, 수압, 수충압 및 지진시 관성력 등을 고려하여 구조적으로 안전하고 누수가 발생하지 않도록 설계한다.
• 가배수터널을 도수로로 이용할 경우, 가배수터널은 취수탑과 연결에 적합하고 지반이 양호한 지점에 설치한다.
• 가배수터널 단면은 최대 취수량 및 가배수량 모두 충분히 방류할 수 있는 충분한 크기로 계획하며, 시공 및 유지관리를 위해 내경은 최소 1.6m 이상으로 하는 것이 바람직하다.

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3. 심층 취수설비

• 심층 취수설비의 유입부는 고유속에 의한 공동현상, 진동 등의 모든 수리조건에 안전해야 하며 구조물 설계는 간단하고 경제적이며 많은 유량을 유입시킬 수 있어야 한다.
• 취수설비에서의 유량은 오리피스 흐름으로 아래식에 의하여 산정한다.

• 유입구 형상은 대칭형의 Bell Mouth 형상으로 하는 것이 바람직하며, 유입구는 다음과 같은 조건을 고려하여 설계한다.

1. 공동현상이 발생치 않을 것
2. 동수경사선의 연속적인 감소
3. 미소한 수두손실
4. 진동이 없을 것
5. 경제적 설계 등

 

4. 표층 취수설비

• 표층 취수설비는 취수시 공기혼입, 수두손실, 공동현상과 진동의 증대, 부유물 흡입 등의 피해를 끼치므로 와류 현상을 방지할 수 있도록 최소한의 수심을 가진 구조로 설계한다.
• 농업용수 취수시 저온취수는 농작물 냉피해를 입히므로 약층(변수층) 이하에서의 취수를 피해야 한다.

 

5. 선택 취수설비

• 저수지내 수질변화에 따른 양질의 물을 취수하거나 탁수의 장기 방류 및 부영양화의 경감을 위하여 선택 취수설비를 설치한다.
• 선택 취수설비는 저수지내 적절한 수질과 수온의 물을 취수할 수 있는 구조로 취수설비 입구에 설치한다.

 

6. 급기공

• 급기공은 취수설비의 운영시 발생되는 공기를 방지하거나 원활히 배제할 수 있는 시설로 설치한다.
• 급기공 설계시 모형실험에 의해 위치 및 규모를 결정하는 것이 바람직하며, 급기공 규모는 최소 10cm 이상의 직경으로 하는 것이 바람직하다.
• 급기공의 소요 공기량은 미국육군공병단의 「Hydraulic Design Criteria」를 참조하여 결정할 수 있으며, 계획 최대취수량의 15%를 소요 공기량으로 결정해도 좋다.
• 급기공 규모는 결정된 소유 공기량에서 급기공내의 최대풍속은 45m/s를 기준으로 하여 관 내경을 정한다.

 

출처 : 댐 설계기준