역사이펀(Inverted Syphon)

역사이펀의 정의

역사이펀은 하수관거가 하천이나 도로 아래를 지나는 구조다.

관 내부가 물로 가득 차 압력을 받으며 흐르는 것이 핵심이다.

이름에 역이 붙었지만, 물을 끌어올리는 사이펀 장치가 아니다.

구성 요소와 흐름

역사이펀은 장애물 아래로 관로를 굴곡시켜 만든 구조다.

유입 맨홀을 지나 하강부에서 장애물 아래로 진입한다.

수평 통수부는 장애물 아래를 가압 상태로 통과한다.

상승부에서 다시 올라와 하류 관로에 연결된다.

입출구 맨홀은 점검과 준설 접근성을 확보한다.

손실수두 계산

손실수두는 마찰 손실과 입출구·굴곡부 손실을 합해 구한다.

f·L/D 항은 마찰 손실이고, ΣK는 입출구와 굴곡부 손실계수의 합이다.

L=120m, D=0.6m, f=0.024를 넣으면 마찰 항은 4.8이다.

ΣK=1.0, V=1.5m/s를 더 넣으면 손실수두는 약 0.67m다.

손실수두가 약 0.67m이므로 상·하류 수위차가 이보다 커야 한다.

역사이펀과 사이펀 비교

앞 문제의 답은 5.8이다. 4.8과 1.0을 더한 값이다.

역사이펀은 사이펀과 원리가 다른 흐름 통로다.

사이펀은 액체를 옮기는 장치이고, 역사이펀은 구조물을 횡단하는 관로다.

역류를 막는 에어갭과도 구분해 답안에 쓴다.

시험 포인트

역사이펀은 최소 유속 확보와 퇴사 방지를 함께 설계한다.

퇴사가 쌓이면 관 단면이 줄어 막힘이 생긴다.

1교시 용어 문제와 4교시 논술 문제로 반복해서 나온다.

역사이펀을 거꾸로 된 사이펀으로만 설명하면 감점된다.

정리

역사이펀은 하천이나 도로 밑을 지나는 압력 흐름 관로다.

설계할 때는 최소 유속, 퇴사 방지, 수두 손실을 함께 본다.

정기 준설과 CCTV 점검으로 유지관리한다.