대심도 빗물배수터널

정의

대심도 빗물배수터널은 도심 지하 깊은 곳에 건설하는 대규모 지하 연결 수로이다.

집중호우 때 우수를 임시로 저류하거나 하류 하천으로 배제하는 것이 핵심 기능이다.

답안 첫 줄은 이 정의 문장으로 시작한다.

등장 배경

도심은 아스팔트와 콘크리트로 덮여 빗물이 땅에 스미지 못하고 지표로 빠르게 흐른다.

집중호우가 늘면서 기존 하수관거의 배수 능력이 부족해졌다.

지상에서 관거를 키우려면 도로 굴착과 교통 통제, 매설물 이전이 필요하다.

그래서 지하 깊은 공간을 쓰는 대심도 빗물배수터널이 검토되었다.

구조와 원리

대심도 빗물배수터널은 수직구, 본선 터널, 저류 공간, 배수 설비로 구성된다.

지표 빗물은 수직구를 거쳐 터널에 저류되고, 펌프장이 하천으로 배출한다.

저류 체적은 터널 단면적과 유효 길이의 곱으로 근사한다.

실제 설계에서는 수위별 단면적을 적분하여 수위-저류량 곡선(rating curve)을 만든다.

계산 예제

저류량 V는 단면적 A와 유효 길이 L을 곱해 근사한다.

예를 들어 단면적 30 ㎡, 유효 길이 2,000 m이면 저류량은 60,000 ㎥가 된다.

이 값은 수 만 ㎥ 규모로 대심도 저류 시설의 일반적 범위에 속한다.

실제 설계에서는 단면적이 수위에 따라 변하므로 A(h)를 적분하여 계산한다.

지상 저류지와 비교

대심도 터널과 지상 저류지는 부지, 시공, 주민 영향, 유지관리에서 차이가 난다.

대심도 터널은 지하 공간을 활용해 도로와 지장물을 피할 수 있다.

다만 시공비와 유지관리 난이도는 크게 높아진다.

지상 저류지는 부지가 허락하면 경제적이고, 대심도 터널은 과밀 도심의 대안이다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚는다.

첫째, 대심도 터널을 하수관거 확장이나 일반 지하차도로 쓰면 감점이다.

둘째, 침수 저감만 쓰고 합류식 하수의 방류 억제 효과를 빠뜨리지 않는다.

셋째, 설계 강우를 하나로 고정하지 않고 강우 시간분포에 따른 차이를 적는다.

넷째, 지반조사를 형식적으로 쓰지 않고 풍화토와 지하수 조건을 구체적으로 적는다.

정리와 직접 풀기

지금까지 내용을 한 번 정리한다.

대심도 빗물배수터널은 저류와 배수를 겸해 내수침수를 줄이고 하수 방류를 억제한다.

직접 구해 보자. 단면적과 유효 길이를 곱하면 된다.