KR101204059B1 - 수평정호 유량계측 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 취수원의 저면 하부에 매설되어 상기 취수원으로부터 지하수를 취수하고, 유입되는 지하수에 존재하는 이물질을 제거하는 스크린이 구비되는 수평정호; 상기 수평정호와 연결되고, 그로부터 지하수를 수집하는 집수정; 및 상기 수평정호와 상기 집수정이 연결되는 부위에 마련되는 유량계측부를 포함하는 수평정호 유량계측 시스템에 있어서, 상기 유량계측부는, 상기 수평정호로부터 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량을 조절하는 유량조절밸브와, 상기 집수정의 침수부위에 마련되고 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량을 측정하는 유량계를 포함하는 수평정호 유량계측 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 수평정호에서 취수되는 지하수의 유량을 시간대별로 정확히 측정, 기록할 수 있다. 또한, 수평정호에 의해 취수되는 지하수의 취수량을 계측하여 기록하고, 기록된 데이터를 활용하여 장, 단기별로 취수량의 변화를 예측하여 취수된 지하수의 수요지에 대한 안정적 공급을 도모할 수 있다.

Description

수평정호 유량계측 시스템{Horizontal well flow measurement system}
본 발명은 수평정호 유량계측 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수평정호로부터 취수되는 지하수의 유량을 기록, 가시화 하는 수평정호 유량계측 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 부존하는 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.
이때, 상기 집수정(5)은 통상적으로 고수부지 등 취수원(1)의 인접지(6)에 설치된다.
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)에서 취수되는 지하수의 취수량은 계절의 변화, 강수량의 변화 등에 따라 짧게는 시간별로 길게는 계절별로 수시로 변화한다.
따라서, 취수된 지하수를 수요지에 안정적으로 공급하기 위해서는 상기 수평정호에 의해 취수되는 지하수의 취수량을 계측하여 기록하고, 기록된 데이터를 활용하여 장, 단기별로 취수량의 변화를 예측할 필요가 있다.
이를 위해서는 상기 수평정호에서 취수되는 지하수의 유량을 시간대별로 정확히 측정, 기록할 수 있는 시스템이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수평정호에서 취수되는 지하수의 유량 및 유속을 정해진 시간대별로 측정할 수 있는 수평정호 유량계측 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 저면 하부에 매설되어 상기 취수원으로부터 지하수를 취수하고, 유입되는 지하수에 존재하는 이물질을 제거하는 스크린이 구비되는 수평정호; 상기 수평정호와 연결되고, 그로부터 지하수를 수집하는 집수정; 및 상기 수평정호와 상기 집수정이 연결되는 부위에 마련되는 유량계측부를 포함하는 수평정호 유량계측 시스템에 있어서, 상기 유량계측부는, 상기 수평정호로부터 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량을 조절하는 유량조절밸브와, 상기 집수정의 침수부위에 마련되고 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량을 측정하는 유량계를 포함하는 수평정호 유량계측 시스템을 제공한다.
또한, 상기 유량계측부는 그 일측이 상기 수평정호와 결합하는 T자관를 더 포함하고, 상기 유량계는 상기 T자관의 타측에 상기 수평정호의 길이방향으로 결합하며, 상기 유량조절밸브는 상기 T자관에 상기 유량계와 수직방향으로 결합하는 것일 수도 있다.
또한, 상기 유량계는 스크류형 전자식 유량계일 수도 있다.
또한, 상기 유량계는 상기 수평정호로부터 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량 및 유속을 측정하고 기록하는 데이터 로그시스템과 연결되는 것일 수도 있다.
또한, 상기 데이터 로그시스템은, 상기 유량계에 연결되는 케이블과, 상기 케이블을 통해 유량 및 유속 데이터를 전송받고 이를 정해진 시간간격으로 기록하는 데이터로거와, 유량 및 유속을 실시간으로 표시하는 표시장치를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 수평정호에서 취수되는 지하수의 유량을 시간대별로 정확히 측정, 기록할 수 있다.
또한, 수평정호에 의해 취수되는 지하수의 취수량을 계측하여 기록하고, 기록된 데이터를 활용하여 장, 단기별로 취수량의 변화를 예측하여 취수된 지하수의 수요지에 대한 안정적 공급을 도모할 수 있다.
도 1은 수평정호와 집수정을 사용한 취수설비를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평정호 유량계측 시스템을 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평정호 유량계측 시스템에 사용되는 유량계측부를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평정호 유량계측 시스템에 사용되는 유량계를 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평정호 유량계측 시스템에 사용되는 데이터 로그시스템을 나타낸 개략도이다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 수평정호 유량계측 시스템은 도 2에 개략적으로 도시되었다.
수평정호 유량계측 시스템은 수평정호, 집수정 및 유량계측부(10)를 포함한다.
상기 수평정호는 일측이 상기 집수정에 연결되고, 상기 수평정호에 유입된 지하수는 상기 집수정에 수집된다.
상기 집수정은 수집된 지하수를 수요지까지 보내기 위한 취수펌프(10)가 구비된다.
또한, 상기 집수정은 상기 수평정호로부터 유입된 지하수가 존재한다.
상기 유량계측부(10)는 상기 집수정 내부에 구비되고, 상기 수평정호와 상기 집수정이 연결되는 부위에 마련된다.
일반적으로 상기 수평정호는 상기 집수정에 수집된 지하수의 침수부위의 표면수위보다 아래에 위치한다.
따라서, 상기 유량계측부(10)는 집수정의 보수 등의 특별한 경우를 제외하고는 상기 집수정에 수집된 지하수에 침수된 상태를 유지하는 것이 통상의 유량계측장치와 다른 차이점이다.
도 3에는 상기 유량계측부가 보다 상세히 도시되었다.
상기 유량계측부는 T자관(100), 유량조절밸브(200) 및 유량계(300)를 포함하여 구성된다.
상기 T자관(100)은 그 일측이 상기 수평정호가 상기 집수정과 연결되는 부위에서, 상기 수평정호의 길이방향으로 결합한다.
또한, 상기 T자관(100)에는 상기 유량조절밸브(200)와 상기 유량계(300)가 결합한다.
상기 유량계(300)는 상기 T자관(100)이 상기 수평정호와 결합한 부위의 타측에서 상기 수평정호의 길이방향으로 상기 T자관(100)과 결합한다.
상기 유량조절밸브(200)는 상기 T자관(100)에 상기 유량계(300)와 수직방향으로 결합한다.
상기 수평정호로부터 유입되는 지하수는 유입배관(210)을 통해 상기 집수정으로 유입되고, 상기 유량조절밸브(200)는 상기 유입배관(210)에 설치되어 지하수의 유입량을 조절하는 역할을 한다.
상기 유량계측부는 특별한 경우 외에는 지하수에 침수된 상태를 유지하므로, 상기 유량조절밸브(200)와 유량계(300)는 공기 중에 노출된 경우보다 내식성이 강한 재료로 구성된다.
도 4에는 상기 유량계(300)의 구조가 도시되었다.
상기 유량계(300)는 회전블레이드(310), 변환부(320) 및 결합부(330)를 포함하여 구성되는 전자식 유량계이다.
상기 회전블레이드(310)는 유입되는 지하수의 유량에 따라 그 회전수가 변하며, 지하수의 유량 및 유속을 측정하는 장치이다.
상기 변환부(320)는 상기 회전블레이드(310)의 회전수를 전기적 신호로 변환하여 상기 변환부(320)와 연결된 케이블(미도시)로 전송한다.
상기 결합부(330)는 상기 유량계(300)가 상기 T자관과 결합하는 부위이고, 통상적으로 플랜지 결합을 하지만 그 외에도 다양한 형태의 결합구조가 사용할 수 있다.
도 5에는 데이터 로그시스템(400)의 구성이 도시되었다.
상기 데이터 로그시스템(400)은 케이블(410), 변환모듈(420), 데이터로거(data logger, 430) 및 표시장치(440)를 포함하여 구성된다.
상기 유량계(300)에서 측정된 유량 및 유속은 전기적 신호로 변환되어 케이블(410)을 통해 변환모듈(420)로 전송된다.
상기 변환모듈(420)은 상기 케이블(410)에서 입력되는 유량 및 유속에 관한 전기적 신호를 상기 데이터로거(430)에 저장되도록 자기적 신호로 변환하고, 또한 상기 표시장치(440)에 표시가능하도록 한다.
상기 데이터로거(430)는 자기 디스크 등의 기록장치를 사용하여 상기 수평정호로부터 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량을 기록한다. 이때 상기 데이터로거(430)는 일정한 시간간격을 정할 수 있으므로 정해진 시간간격에 따라 유량 및 유속을 기록할 수 있다.
상기 표시장치(440)는 지하수의 유량 및 유속을 실시간으로 표시하는 역할을 한다. 따라서, 상기 표시장치(440)를 통해 실시간으로 유량 및 유속정보를 파악하여 단기적인 급격한 유량 및 유속변화에 대처할 수 있다.
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: 유량계측부 20: 취수펌프
100: T자관 200: 유량조절밸브
210: 유입배관 300: 유량계
310: 회전블레이드 320: 변환부
330: 결합부 400: 데이터 로그시스템
410: 케이블 420: 변환모듈
430: 데이터로거 440: 표시장치

Claims (5)

  1. 취수원의 저면 하부에 매설되어 상기 취수원으로부터 지하수를 취수하고, 유입되는 지하수에 존재하는 이물질을 제거하는 스크린이 구비되는 수평정호;
    상기 수평정호와 연결되고, 그로부터 지하수를 수집하는 집수정; 및
    상기 수평정호와 상기 집수정이 연결되는 부위에 마련되는 유량계측부를 포함하는 수평정호 유량계측 시스템에 있어서,
    상기 유량계측부는 상기 수평정호로부터 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량을 조절하는 유량조절밸브와, 상기 집수정의 침수부위에 마련되고 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량을 측정하는 유량계를 포함하며,
    상기 유량계측부는 그 일측이 상기 수평정호와 결합하는 T자관를 더 포함하고, 상기 유량계는 상기 T자관의 타측에 상기 수평정호의 길이방향으로 결합하며, 상기 유량조절밸브는 상기 T자관에 상기 유량계와 수직방향으로 결합하는 것을 특징으로 하는 수평정호 유량계측 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유량계는 스크류형 전자식 유량계인 것을 특징으로 하는 수평정호 유량계측 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유량계는 상기 수평정호로부터 상기 집수정으로 유입되는 지하수의 유량 및 유속을 측정하고 기록하는 데이터 로그시스템과 연결되는 것을 특징으로 하는 수평정호 유량계측 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 로그시스템은,
    상기 유량계에 연결되는 케이블과, 상기 케이블을 통해 유량 및 유속 데이터를 전송받고 이를 정해진 시간간격으로 기록하는 데이터로거와, 유량 및 유속을 실시간으로 표시하는 표시장치를 포함하는 수평정호 유량계측 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001003402A (ja) * 1999-06-25 2001-01-09 Jdc Corp 堰堤を利用した取水方式
JP3857959B2 (ja) * 2002-06-17 2006-12-13 大阪瓦斯株式会社 流量計

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