비상시 수계전환에 따른 공급성능 개선방안

Improvement Methods for Supply Performance in Emergency Interconnection Plans

상수관망은 다양한 사고에 따른 단수가 필연적으로 발생한다. 대규모 단수의 발생은 상수관망의 신뢰도를 저하시키므로 이를 방지하기 위하여 비상시 수계전환이 도입되어 운영되고 있다. 비상시 수계전환 계획을 수립할 때 대부분 비상관로를 통한 운영 계획만 수립된다. 그러나, 비상시 수계전환의 목적을 달성하기 위해서는 실질적인 비상시 연계공급가능범위에 대한 평가가 필요하다. 비상시 연계공급가능범위는 상수관망의 구조, 연계 배수블록간 고도차, 비상관로의 제원, 위치 및 가압펌프 유무등 다양한 원인에 의해서 결정된다. 본 논문에서는 비상시 수계전환 운영을 실시할 때 충분한 공급범위를 확보할 수 없는 원인을 정리하였고 이를 개선하기 위한 개선방안으로 비상관로 관경 증가, 가압펌프 추가, 비상관로 추가 및 감압밸브 추가 방안을 제안하였다. 제안된 개선방안의 효과를 정량화 하기 위하여 실제 상수관망을 대상으로 개선방안별비상시 공급가능률을 산정하였다. 수리해석은 PDA 기법을 이용하였다. 적용결과 개선방안별 효과를 알 수 있었고 비상시 수계전환의 설계와 운영시 더 나은 효과를 도출하기 위한 기본 방안으로 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

When operating a water supply network (WSN), pipe failures and water service interruptions are inevitable. A large-scale water service interruption decreases the reliability of a WSN; therefore, an emergency interconnection plan (EIP) is adopted to prevent it. To establish an EIP involving emergency interconnection pipes, in most cases, only the operation plan is considered. However, it is required to evaluate possible interconnected supply areas (PISAs) from the EIP to achieve the purpose of the EIP. It is obvious that PISA is dependent on the structure of the WSN, elevation difference between the adjacent interconnected blocks, size and location of the emergency interconnection pipes, and inline pumping station. In this study, we categorized the reasons resulting in insufficient PISA from the EIP and suggested improvement methods such as increasing the pipe diameter, new pumping stations, adding emergency interconnection pipes, and adding pressure relief valves. To quantify the effect of the improvement methods on the performance of the EIP, we applied them to a real WSN and estimated the emergency supply rate for each improvement method by using Pressure Driven Analysis (PDA) was used as the hydraulic simulation tool. Consequently, each improvement method increased the PISA and the emergency supply rate on the network. Thus, the suggested method will be used in the design and operation of EIPs to improve their performance.