유입수로 및 유수지의 유속 가속을 통한 펌프 토출 능력 개선 연구

A Study on the Improving Pump Discharge Capacity through Velocity Acceleration in Inflow Waterway and Detention Reservoir

집중호우 시 자연배제가 되지 못하는 빗물펌프장 유역에서 발생하는 홍수량은 빗물펌프의 강제배제가 가능하여도 유입수로의 경사가 완만하면 유수지로의 유입이 원활하지 못하여 빗물펌프의 가동이 충분히 되지 못하여 중상류 저지대의 침수가 불가피하게 된다. 본 연구에서는 빗물펌프장으로의 홍수 유입이 어려운 유입수로 및 유수지를 갖는 빗물펌프장에서 펌핑 효율이 향상될 수 있도록 유속 증가 및 조기펌핑이 가능한 시나리오에 대하여 모의 분석으로 빗물 펌프의 강제 배제 능력이 향상되는 효과를 분석하고자 하였다. 연구는 유속가속장치 및 유도수로의 구축 조건에 대하여 SWMM (Storm Water Management Model)에 의한 모의로 효과 분석을 하였다. 유속가속장치의 도입으로 유입수로의 통수능력이 개선되도록 하였고, 유수지 및 접근수로에서 가상 구축된 유도수로에 의하여 초기 유입홍수량부터 빗물펌프장으로 원활히 유입되도록 하였다. 연구 결과 빗물펌프장의 강제 배제효율이 증가 되고 유수지의 운영수위가 저하되면서 저지대의 침수 저감이 개선되는 것으로 나타났다.

Flooding in the rainwater pump station basin, which cannot be naturally drained in the case of heavy rainfall, can be forcibly discharged through the rainwater pump; however, if the slope of the inflow waterway is gentle, the inflow into the detention reservoir becomes inefficient, and the rainwater pump cannot operate effectively, resulting in flooding in the upper-middle-class low-lying areas. In this study, a simulation analysis was conducted to examine the effects of scenarios that enable accelerated flow and early activation in rainwater pump stations with inflow channels and detention reservoirs where floodwater inflow is difficult to improve the pumping efficiency and enhance the forced discharge capacity of rainwater pumps. This study performed a simulation-based performance analysis using a stormwater management model (SWMM) to evaluate the effects of implementing velocity accelerator and guided water channel. The introduction of a Velocity Accelerator increased the flow rate capacity of the inflow waterway, virtually designed guided water channel in the detention reservoir and approach waterway was applied to ensure the smooth inflow of the initial floodwater into the rainwater pump station. The results indicate an increase in the forced drainage efficiency of the rainwater pumping station, a reduction in the operational water level of the detention reservoir, and improved flood mitigation in low-lying areas.