하수관로 지체현상과 유달시간

정의

유달시간은 유역 가장 먼 곳의 빗물이 계획 지점에 도달하는 데 걸리는 시간이다.

유달시간은 유입시간과 유하시간을 더한 값이다.

이 값은 합리식에서 강우강도를 정하는 지속시간으로 쓰인다.

지체현상

지체현상은 강우가 시작되어 유출이 하류 지점에 도달하기까지 걸리는 시간이다.

관로를 따라 흐르는 시간만큼 유출 피크가 강우 피크보다 늦게 나타난다.

강우가 그친 뒤에도 유량이 남는 것은 이 지체 때문이다.

따라서 최대 유량은 강우 최대 강도와 시간적으로 어긋난다.

구성 요소

유달시간은 유입시간과 유하시간의 합이며, 두 값은 구간과 흐름 형태가 다르다.

유입시간은 유역 최원격점에서 관거 입구까지 지표를 따라 흐르는 시간이다.

유하시간은 관거 입구에서 계획 지점까지 관내를 흐르는 시간이다. 관 길이를 유속으로 나눈다.

식에서 60으로 나누면 유하시간이 분 단위로 나온다.

계산 예제

관 길이 600m, 평균 유속 1.2m/s면 유하시간은 500초, 약 8.3분이다.

유입시간을 5분으로 두면 유달시간은 5 + 8.3으로 약 13.3분이 된다.

유달시간이 길수록 강우강도가 줄어 계획 우수량도 작아진다.

예를 들어 A=20ha, C=0.7, 가정 강우강도 90mm/h면 Q는 약 3.5㎥/s다.

설계 적용

앞 문제의 답은 500초다. 600을 1.2로 나눈 값이다.

관내 유속은 유하시간을 좌우하므로 계획 유속 범위를 지켜야 한다.

우수관과 합류식 관거는 0.8~3.0m/s, 오수관과 차집관거는 0.6~3.0m/s를 쓴다.

빨리 흐르면 유하시간이 짧아져 피크가 커지고, 느리면 퇴적 위험이 커진다.

합리식 연결

유달시간은 합리식에서 강우강도 I를 정하는 지속시간으로 쓰인다.

합리식 Q = (1/360) C I A에서 I는 유달시간 내 평균 강우강도다.

유달시간이 짧아지면 I가 커지고, 계획 우수 유출량 Q도 커진다.

유달시간을 잘못 잡으면 관경이 달라져 침수나 과다 설계로 이어진다.

정리

정리하면 유달시간은 유입시간과 유하시간의 합이다.

지체현상은 유출 피크가 강우 피크보다 늦게 나타나는 현상이다.

유하시간은 관로 길이를 관내 평균 유속으로 나눠 구한다.

답안은 정의, 구성 요소, 산정 방법 순으로 쓰면 체계가 선다.