배수펌프장

배수펌프장의 정의

배수펌프장은 내수가 자연 배제되지 않는 저지대에서 펌프로 물을 강제로 배제하는 시설이다.

하천 수위가 높아 배수문을 열 수 없을 때는 펌프가 유일한 배제 수단이 된다.

펌프 용량, 대수, 양정, 위치 설계는 모두 내수를 얼마나 빨리 배제할지라는 질문으로 묶인다.

구성과 운전 흐름

배수펌프장은 유입 수로에서 시작해 배제 관로로 물을 내보내는 구조다.

저류지 수위가 올라가면 펌프가 단계별로 기동해 물을 배제한다.

전양정은 실양정, 관로 손실수두, 속도수두를 더해 구한다.

펌프 성능곡선과 관로 저항곡선이 만나는 점이 실제 운전점이 된다.

계산 예제

전양정은 정수두, 압력수두, 속도수두, 관로 손실수두를 더해 구한다.

예제 값은 정수두 4.0 m, 속도수두 0.2 m, 관로 손실수두 1.3 m다.

네 값을 더하면 전양정은 5.5 m이며, 단위는 모두 m로 일치한다.

정답은 4.2 m다. 관로 손실이 커지면 필요한 전양정도 커진다.

펌프 형식 비교

펌프는 형식에 따라 축류, 사류, 원심으로 나뉘며 표로 비교한다.

배수펌프장에서는 축류와 사류가 대유량, 저양정 조건에 주로 쓰인다.

저양정, 대유량 배수에는 축류가 유리하고, 양정이 높으면 원심이나 사류를 검토한다.

흔한 실수와 채점

첫째, 펌프 용량을 강우 피크 유량 그대로 잡으면 설치 용량이 과대해진다.

둘째, 유수지의 저류 기능을 무시하면 펌프에만 부담이 몰린다.

셋째, 흡입 측 수위와 NPSH 검토를 빠뜨리면 공동현상 위험을 놓친다.

정답은 축류펌프다. 저양정, 대유량 조건에서 유리하다.

정리

핵심은 내수를 얼마나 빠르고 안전하게 배제할지 정하는 것이다.

용량, 대수, 양정, 위치는 이 질문 하나로 묶여 설계된다.

이제 목차를 세워 답안을 써 보자.