토목기사 배수·급수계획 — 최소유속과 역류방지

펌프의 공동현상은 흡입측 압력이 그 온도의 포화수증기압 이하로 떨어져 물이 끓어 증기가 생기고, 그 기포가 터지면서 임펠러를 손상시키는 현상이다. 흡입측 압력이 낮아질수록, 곧 흡입수면에서 펌프까지의 높이가 높아질수록 생기기 쉬우므로, 방지하려면 그 높이를 낮추고 흡입관의 손실수두를 줄인다. 펌프 위치를 높이는 것은 흡입양정을 키워 오히려 위험을 늘린다.

수격작용은 밸브를 급히 닫는 것처럼 유속이 갑자기 바뀔 때 관로에 큰 압력파가 생기는 현상이다. 방지 대책은 밸브를 천천히 닫고, 조압수조나 서지탱크, 공기실을 두며, 관로의 유속을 낮게 설계하는 것이다.

비회전도는 펌프의 형식을 가르는 값이다. 값이 작으면 회전수가 낮고 양정이 높은 펌프, 크면 회전수가 높고 유량이 많은 펌프가 된다. 비회전도가 작을수록 저양정이라는 설명은 방향이 반대다.

배수관망의 유량 분배는 관의 마찰 손실과 유량이 맞아떨어지는 값을 반복해 찾는 시산법으로 푼다. 대표적인 방법이 하디 크로스법이다. 관망 구성에서 수지상식은 가지처럼 뻗어 나가는 방식이라 제수밸브 설치 수가 적고 유지보수가 쉽지만, 한 곳이 막히면 그 뒤가 단수된다. 격자식은 고리 모양이라 단수 범위가 작다.

관석을 제거해 통수능력을 회복하고 녹물 발생을 줄이는 갱생공법에는 스크레이퍼, 폴리피그, 고압세척 같은 세정법이 쓰인다. 에어리프트는 물을 끌어올리는 양수 방식이라 관 세정 공법으로 쓰지 않는다.

펌프 대수는 용량과 예비율을 함께 보아 정한다. 용량이 너무 작은 펌프를 여러 대 두면 효율이 떨어지고 유지보수가 복잡해진다. 펌프를 고를 때 가장 중요한 기준은 필요한 양정이고, 그 밖에 유량과 효율을 함께 본다. 상수를 보내는 방식 가운데 자연유하식은 수원이 높은 곳에 있어 중력을 이용하므로 경사가 급한 지형에 유리하다.