KR101204043B1

KR101204043B1 - 집수정 간접취수 시스템

Info

Publication number: KR101204043B1
Application number: KR1020120054832A
Authority: KR
Inventors: 서상정; 정재훈
Original assignee: 주식회사 팬아시아워터
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2012-11-23

Abstract

본 발명은, 취수원의 인접지에 상기 취수원으로부터 유입되는 지하수를 저장하는 인공의 함양지; 및 상기 취수원으로부터 상기 함양지로 지하수가 출입하는 통로가 되는 급수관을 포함하는 집수정 간접취수 시스템에 있어서, 상기 함양지는, 상기 함양지의 저면 하부에 매설되어 상기 함양지로부터 지하수를 취수하는 함양지수평정호와, 상기 함양지수평정호와 연결되고 그로부터 지하수를 수집하는 함양지집수정과, 상기 함양지집수정 사이를 연결하고 지하수가 통과하는 함양지연결배관과, 상기 함양지집수정에 마련되는 함양지취수펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 집수정 간접취수 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 취수원뿐만 아니라 인공함양지에도 수평정호와 집수정을 포함한 다수개의 취수설비를 설치 및 운용함으로써, 취수원에서만 취수설비를 설치 및 운용하는 경우보다 취수량, 취수효율을 높일 수 있다. 또한, 인공함양지 인접지에 생태공원을 조성하여 거주민의 휴식공간을 제공할 수 있고, 생태공원에 수질정화식물을 식재하여 자연정화에 의해 수질이 개선된 산업용수, 생활용수를 사용할 수 있다.

Description

집수정 간접취수 시스템{Indirect water intaking system of sump}

본 발명은 집수정 간접취수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 취수되는 지하수의 수질을 개선하고, 취수효율을 높인 집수정 간접취수 시스템에 관한 것이다.

수평정호(horizontal well)는 지하수, 호소수(湖沼水), 해수 등을 지하 대수층을 거쳐 간접적으로 취수함으로써 양질의 지하수를 확보하여 생활용수, 공업용수, 농업용수, 발전용수 등으로 사용하기 위한 시설이다.

수평정호를 이용한 취수설비는 도 1에 도시된 바와 같다.

하천 등의 취수원(1)의 하부에는 지하수가 유입되는 대수층(2)이 있고, 대수층(2) 하부에는 지하수가 투수되지 않는 암반층(3)이 있다.

상기 수평정호(4)는 대수층(2)에 매설되고, 대수층(2)에 존재하는 지하수는 수평정호(4)에 유입된다.

상기 수평정호(4)는 집수정(5)과 연결되고, 상기 집수정(5)은 상기 수평정호(4)에서 유입된 지하수를 수집하고, 지하수는 상기 집수정(5)의 취수관을 통해 수요지에 공급된다.

상기 수평정호(4)는 양측이 상기 집수정(5)에 연결되는 구조일 수도 있고, 그 일측만 상기 집수정(5)에 연결되는 구조일 수도 있다.

또한, 취수량, 취수원의 특성에 따라 복수개의 상기 수평정호(4)를 설치하여 운용할 수도 있다.

상기 수평정호(4)는 대수층(2)으로부터의 이물질 유입을 막기 위해 그 표면에 스크린이 장착되어 있지만, 이는 물리적 여과기능을 할 뿐이고, 그 여과기능도 완전하지 못하므로 미세한 이물질은 여전히 수평정호로 유입되는 문제가 있다.

또한, 자연하천이 취수원인 경우 자연하천의 크기, 주위환경 기타의 요인에 의해 설치가능한 수평정호의 개수가 제한되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수평정호로 유입되는 지하수의 수질을 개선하고, 취수량을 향상시키는 집수정 간접취수 시스템을 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 취수원의 인접지에 상기 취수원으로부터 유입되는 지하수를 저장하는 인공의 함양지; 및 상기 취수원으로부터 상기 함양지로 지하수가 출입하는 통로가 되는 급수관을 포함하는 집수정 간접취수 시스템에 있어서, 상기 함양지는, 상기 함양지의 저면 하부에 매설되어 상기 함양지로부터 지하수를 취수하는 함양지수평정호와, 상기 함양지수평정호와 연결되고 그로부터 지하수를 수집하는 함양지집수정과, 상기 함양지집수정 사이를 연결하고 지하수가 통과하는 함양지연결배관과, 상기 함양지집수정에 마련되는 함양지취수펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 집수정 간접취수 시스템을 제공한다.

또한, 상기 취수원은, 상기 취수원의 저면 하부에 매설되어 상기 취수원로부터 지하수를 취수하는 취수원수평정호와, 상기 취수원수평정호와 연결되고 그로부터 지하수를 수집하는 취수원집수정과, 상기 취수원집수정 사이를 연결하고 지하수가 통과하는 취수원연결배관과, 상기 취수원집수정에 마련되는 취수원취수펌프를 포함하는 것일 수도 있다.

또한, 상기 함양지 주변에는 식물이 식재된 생태공원이 조성될 수도 있다.

또한, 상기 생태공원에는 상기 함양지에 유입되는 지하수의 수질을 개선하는 수질정화식물이 식재될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 취수원뿐만 아니라 인공함양지에도 수평정호와 집수정을 포함한 다수개의 취수설비를 설치 및 운용함으로써, 취수원에서만 취수설비를 설치 및 운용하는 경우보다 취수량, 취수효율을 높일 수 있다.

또한, 인공함양지 인접지에 생태공원을 조성하여 거주민의 휴식공간을 제공할 수 있고, 생태공원에 수질정화식물을 식재하여 자연정화에 의해 수질이 개선된 산업용수, 생활용수를 사용할 수 있다.

도 1은 수평정호와 집수정을 사용한 취수설비를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집수정 간접취수 시스템의 일부인 함양지를 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집수정 간접취수 시스템을 나타낸 평면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집수정 간접취수 시스템을 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 집수정 간접취수 시스템에 사용되는 수평정호를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

집수정 간접취수 시스템은 취수원이 있는 곳이면 어느 곳이든 설치가 가능하다.

통상적으로 취수원은 하천, 호수, 지하수 등이 있으나, 도 2 내지 4에서는 일 예로써 하천이 취수원(1)인 경우를 도시하였다. 이하 하천이 취수원(1)인 경우를 설명한다.

상기 집수정 간접취수 시스템에 사용되는 함양지(10)는 도 2에 도시된 바와 같다.

상기 함양지(10)는 취수원(1)의 인접지(6)에 건설되는 인공 호수의 일종이다. 상기 함양지(10)는 취수원(1)으로부터 유입되는 지하수를 저장하는 역할을 한다.

이때, 급수관(20)은 취수원(1)과 상기 함양지(10)를 연결하여 상기 함양지(10)로 지하수가 출입하도록 한다. 따라서, 상기 급수관(20)은 입구측 급수관과 출구측 급수관으로 구성된다.

한편, 상기 함양지(10)의 인접지(6)는 생태공원(30)이 조성된다. 상기 생태공원(30)은 지형적, 환경적 상황에 따라 다양한 형태로 조성될 수 있으나, 수질개선 효율을 높이기 위해 상기 함양지(10)를 둘러싸는 형태로 조성되는 것이 바람직하다.

상기 생태공원(30)은 통상적인 공원의 역할을 하게 된다. 따라서, 다수의 식물을 식재하거나 분수, 놀이시설 기타 편의시설을 설치하여 인간에게 휴식처를 제공할 수 있다.

또한, 상기 생태공원(30)은 상기 함양지(10)의 수질을 개선하는데 사용될 수도 있다.

즉, 상기 생태공원(30)에 수질을 개선 또는 정화하는 능력이 있는 나무(예를 들어 갯버들, 버드나무, 포플러, 메타세콰이어 등)를 식재한다.

또한, 상기 생태공원(30) 내에 조성되는 작은 연못 또는 상기 함양지(10) 가장자리에 수질을 개선 또는 정화하는 능력이 있는 초본(예를 들어 갈대, 꽃창포, 미나리, 수련 등)을 식재한다.

상기의 생태공원(30)에 식재된 나무, 초본을 포함하는 수질정화식물(31)은 상기 함양지(10)의 수질을 자연적으로 개선 또는 정화하는 역할을 한다.

따라서, 상기 수질정화식물(31)에 의해 1차적으로 정화된 함양지(10)의 지하수는 상기 집수정 간접취수 시스템에 의해 2차적으로 정화되어 수요지까지 공급되어 공업용수, 생활용수 등으로 사용된다.

상기 집수정 간접취수 시스템에서 상기 함양지(10)의 취수설비는 도 3에 도시된 바와 같다.

상기 집수정 간접취수 시스템은 함양지(10), 급수관(20), 함양지수평정호(100), 함양지집수정(200), 함양지연결배관(300), 함양지취수펌프(210), 함양지취수관(400)을 포함한다.

상기 함양지(10)는 취수원(1)으로부터 유입되는 지하수를 저장하는 역할을 한다.

상기 급수관(20)은 취수원(1)과 상기 함양지(10)를 연결하여 상기 함양지(10)로 지하수가 출입하도록 한다.

상기 함양지수평정호(100)는 상기 함양지(10) 저면 하부에 건설되고, 상기 함양지(10)로부터 지하수가 유입되며, 그 표면에 지하수를 여과하는 스크린(미도시)이 구비된다.

상기 스크린은 상기 수질정화식물(31)에 의해 1차적으로 정화된 지하수를 2차적으로 여과하는 물리적 여과장치이다.

상기 함양지집수정(200)은 상기 함양지수평정호(100)와 연결되고 그로부터 지하수를 수집하는 역할을 한다.

상기 함양지연결배관(300)은 상기 함양지집수정(200) 사이를 연결한다. 따라서, 상기 함양지연결배관(300)에 의해 다수개의 상기 항양지집수정은 서로 연결되어 하나의 함양지취수관(400)을 통해 수요지까지 지하수가 공급될 수 있다.

상기 함양지취수펌프(210)는 상기 함양지집수정(200)에 마련되고, 상기 함양지집수정(200)에 수집된 지하수를 상기 함양지취수관(400)을 통해 수요지까지 공급하는 역할을 한다.

이때, 상기 함양지취수펌프(210)는 함양지집수정(200)의 특성에 따라 설치위치, 용량이 다양하게 변할 수 있다.

또한, 상기 함양지취수펌프(210)는 다수의 상기 항양지집수정 각각에 마련될 수도 있고, 상기 함양지취수관(400)이 연결된 함양지집수정(200)에만 마련될 수도 있다.

상기 함양지집수정(200) 각각에 상기 함양지취수펌프(210)가 설치될 경우 장마철, 우기 등 대수층에 지하수가 다량 존재하는 경우 신속하게 다량의 지하수를 수요지로 공급할 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기 함양지취수관(400)이 연결된 함양지집수정(200)에만 상기 함양지취수펌프(210)가 설치될 경우, 상기 함양지취수펌프(210)의 용량이 대형화되는 경향이 있으나, 복수의 함양지취수펌프(210)를 사용하는 경우에 비해 설치비, 유지비, 펌프 소비전력 등을 절약할 수 있는 이점이 있다.

상기 집수정 간접취수 시스템에서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 함양지에 더하여 취수원(1)에도 취수설비가 마련될 수 있다.

취수원(1)의 취수설비는 취수원수평정호(500), 취수원집수정(600), 취수원연결배관(700), 취수원취수펌프(610), 취수원취수관(800)을 포함한다.

상기의 취수원(1) 취수설비의 각 장치는 이미 상술한 상기 함양지(10)의 각 장치와 동일한 기능을 가지고, 다만 취수원(1)에 설치되는 차이가 있다.

따라서, 각 장치의 기능은 통상의 기술자에게 자명할 것인바, 상세기술은 생략한다.

또한, 고수부지 등 취수원(1)의 인접지(6)와 취수원(1)의 가장자리에도 상기 수질정화식물(31)을 식재하여 취수원(1)의 수질을 1차적으로 개선 또는 정화할 수도 있다.

도 4에서 집수정(200, 600)은 함양지(10)와 취수원(1)의 중앙부에 설치되었으나, 상기 집수정(200, 600)은 상기 인접지(6), 생태공원(30)에도 설치될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 수평정호(100, 500)의 개수는 취수량, 기타 환경의 영향을 고려하여 적당히 선택된다.

도 5는 상기 함양지수평정호(100)에 상기 함양지집수정(200)이 연결된 구조를 도시하였다.

상기 함양지수평정호(100)는 대수층(2)으로부터의 이물질 유입을 막기 위해 그 표면에 스크린(110)이 장착되어 있다. 따라서, 지하수가 상기 스크린(110)을 통과하면서 여과되는 것이다.

상기 함양지수평정호(100)의 일측은 헤드(120)가 장착되고, 타측은 상기 함양지집수정(200)과 연결된다.

따라서, 대수층(2)의 지하수는 상기 함양지수평정호(100)로 유입된 후, 상기 함양지집수정(200)에 모이게 되는 것이다.

한편, 상기 취수원수평정호와 상기 취수원집수정의 연결구조도 도 5에 도시된 바와 동일하거나 극히 유사함은 물론이다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

1: 취수원 2: 대수층
3: 암반층 4: 수평정호
5: 집수정 6: 인접지
10: 함양지 20: 급수관
30: 생태공원 100: 함양지수평정호
200: 함양지집수정 210: 함양지취수펌프
300: 함양지연결배관 400: 함양지취수관
500: 취수원수평정호 600: 취수원집수정
610: 취수원취수펌프 700: 취수원연결배관
800: 취수원취수관

Claims

취수원의 인접지에 상기 취수원으로부터 유입되는 지하수를 저장하는 인공의 함양지; 및
상기 취수원으로부터 상기 함양지로 지하수가 출입하는 통로가 되는 급수관을 포함하는 집수정 간접취수 시스템에 있어서,
상기 함양지는 상기 함양지의 저면 하부에 매설되어 상기 함양지로부터 지하수를 취수하는 함양지수평정호와, 상기 함양지수평정호와 연결되고 그로부터 지하수를 수집하는 함양지집수정과, 상기 함양지집수정 사이를 연결하고 지하수가 통과하는 함양지연결배관과, 상기 함양지집수정에 마련되는 함양지취수펌프를 포함하며,
상기 함양지 주변에는 식물이 식재된 생태공원이 조성되고, 상기 생태공원에는 상기 함양지에 유입되는 지하수의 수질을 개선하는 수질정화식물이 식재되는 것을 특징으로 하는 집수정 간접취수 시스템.
제1항에 있어서,
상기 취수원은,
상기 취수원의 저면 하부에 매설되어 상기 취수원로부터 지하수를 취수하는 취수원수평정호와,
상기 취수원수평정호와 연결되고 그로부터 지하수를 수집하는 취수원집수정과,
상기 취수원집수정 사이를 연결하고 지하수가 통과하는 취수원연결배관과,
상기 취수원집수정에 마련되는 취수원취수펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 집수정 간접취수 시스템.
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