KR20090068194A - 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염물 농도가 높은 하천에서 맑은 물을 취수하기 위한 하상여과 시스템에 사용되는 집수관에 관한 것으로, 그 길이가 매우 길어도 집수정에서 멀리 떨어진 부분에서도 여과수가 원활하게 유입되어 대용량 하상여과 시스템을 가능하게 하는 다직경 집수관을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관은 하상의 일정깊이에 설치되어 대수층을 통과하며 여과되어 유입되는 하천수를 집수정 또는 집수호로 이송하는 유공관으로 된 집수관에 있어서, 여과수의 출구 즉, 집수정 또는 집수호 쪽으로 갈수록 직경이 커지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 유효하게 작동하는 집수관의 길이를 길게 할 수 있어 대용량 하상여과를 가능하게 할뿐만 아니라 그 경제성도 높아져 보다 싼 값에 양질의 상수원수를 안정적으로 얻을 수 있고, 여과수를 하천에 방류하여 하천수의 수질을 개선할 수 있는 등의 장점이 있다.

간접취수, 대용량 하상여과, 다직경 집수관, 점확관

Description

하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관{multi-diameter horizontal well for riverbed filtration system}

본 발명은 오염물 농도가 높은 하천에서 맑은 물을 취수하기 위한 하상여과 시스템에 사용되는 집수관에 관한 것이다.

하천수나 호소수를 토양층을 통과시켜 깨끗한 물을 취수하는 간접취수는 유럽에서는 약 150년 전부터 채택되고 있는데 약 10년 전부터 우리나라에서도 시도되고 있다.

간접취수 시스템은 수직정으로 직접 집수하거나(전통적인 우물) 집수관을 통하여 여과수를 집수하여 집수정으로 모으는데 원수와 여과수 집수장치 사이의 거리에 따라 강변여과와 하상여과로 나눌 수 있다.

강변여과는 원수로부터 상당한 거리에 여과수 집수장치를 설치하는 것으로, 지층의 투수계수가 큰 유럽에서 많이 사용하는 시스템인데 여과수의 산출유량보다는 그 수질에 더 중점을 둔 시스템이라 할 수 있다.

이에 반하여, 하저에 집수관을 두어 여과수를 취수하는 하상여과는 여과수를 후처리할 것을 전제로 한 것으로 여과수의 수질보다는 집수량(산출유량)에 중점을 둔 시스템인데 여과수 집수장치를 원수 가까이 설치하므로 여과수 산출유량이 많고 철과 망간 등의 2차 오염물의 용출량이 적다 (김승현, 박영규, 이철희, "강둑여과에서 최적 취수정 위치선정을 위한 모델 개발," 대한환경공학회지, 20권, pp. 83-92, 1998; 김승현, "우리나라에서 강변여과와 하상여과의 비교," 대한환경공학회지,29권, pp. 1154-1162, 2007).

하상여과에서 여과수 집수장치 즉, 집수관은 통상 하천이나 호소바닥의 지층 약 3-7m 깊이에 수평으로 설치하는데 이를테면, 도 1에 도시된 바와 같이, 유공관인 집수관(10)을 집수정(20)에서 방사형으로 여러 개 설치하거나 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 집수관(10)을 평행하게 설치하고 이를 관으로 연결하여 모으는 구조 등이 있다.

하상여과에 관한 발명으로 대한민국 등록특허 제0291223호(하상여과에 의한 하천의 수질개선방법)에는 집수된 여과수를 다시 하천에 방류함으로써 하천의 수질개선을 도모하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제 0860230호(세정설비를 가지는 하상여과공법을 이용한 집수시스템)에는 여과정의 성능을 유지하기 위한 유지관리용 설비가 추가된 하상여과정이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제 0709121호(하상여과용 집수정)에는 여과수의 수질을 추가로 개선하기 위한 설비가 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제 0876911호(하상여과용 집수관과 대수층의 세정장치)에는 여과수의 수질을 개선하기 위해 원수가 여과되는 대수층을 정화하는 장치가 개시되어 있다.

하상여과는, 앞에 기술한 바와 같이, 강변여과와 비교해 여과수의 수질보다 는 산출유량에 중점을 둔 것인데도 하상여과 시스템을 개선하기 위한 노력은 보다 나은 수질의 여과수를 얻기 위한데 집중되고 있고, 산출유량을 늘리기 위한 노력은 거의 없는데 이는 단순히 집수관의 개수를 늘리거나 집수관의 길이를 길게 하면 된다고 생각하기 때문이다.

집수관은, 도 1과 같이, 방사형으로 설치하는 경우 집수정 1공에 15-20개 설치할 수 있는데 이보다 더 많은 집수관을 설치하고자 하는 경우에는 도 2와 같은 배치를 취하면 거의 개수에 제한 없이 설치할 수 있다. 따라서 산출유량 증대의 핵심은 집수관의 길이를 길게 설치하는 것이라 할 수 있다.

집수관은 현재의 기술로도 얼마든지 길게 설치할 수 있는데 개착식의 경우 미국 뉴멕시코주의 Albuquerque에서는 Riogrande강에 150m의 길이로 설치하여 운영하고 있는 것이 있으며, 굴착식의 경우에도 Neodren 공법에 의하면 600m까지도 설치할 수 있다. Neodren 공법에 의하여 집수관을 설치한 예를 도 3에 도시하였는데 이 공법의 특징은 휘게 굴착할 수 있다는 것이 특징이다.

그러나 하상여과에서 여과수의 산출유량은 집수관의 길이가 길어짐에 따라 비례하여 증가하지는 않으며 집수관이 매우 길어지면 집수정에서 먼 부위에서는 여과수의 유입이 거의 없다고 한다 (Kim, S.H., Ahn, K.-H., Ray, C., "Distribution of discharge intensity along small-diameter collector well laterals in a model riverbed filtration," Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 134, pp. 493-500, 2008).

이러한 현상은 집수관 내부에서의 축방향 흐름으로 인해 마찰저항이 발생하 기 때문인데 집수관의 효율을 떨어뜨리고 결과적으로 하상여과 시스템의 경제성을 떨어뜨린다.

집수관 내부에서의 축방향 흐름에 의한 마찰저항은 크게 2가지 원인에 의해 발생한다. 하나는 긴 집수관에서 유입되는 큰 유량의 통과로 인해 집수관 내부의 유속이 크게 증가함으로 인해서 발생하는 난류저항이고, 다른 하나는 집수관의 유공관을 통해 유입하는 흐름이 집수관 내부의 축방향 흐름에 직각으로 유입하기 때문에 발생하는 마찰저항이다.

이러한 저항으로 인해 집수정에서의 수위저하가 집수관 전체 구간에 전달되지 않게 되어 집수관 각 부위에서의 수두는 집수정에서의 수위보다 더 높게 되어 도 4의 h(x)와 같이 된다.

하상여과에서 여과수를 양수하여 집수정의 수위가 낮아지면 원수가 동수경사를 따라 지층과 집수관을 통과하여 집수정에 유입된다. 원수가 지층을 통과하여 집수관에 유입하게 되는 구동력은 하천수나 호소수 등 원수의 수위와 집수관의 수두[도 4의 h(x)]와의 차이이며, 집수관에 유입된 여과수가 집수정으로 흐르게 하는 구동력은 도 4의 h(x)로 나타나는 집수관에서의 수두분포이다.

따라서 집수관의 직경이 충분히 커서 집수관 내부에서의 축방향 흐름에 대한 마찰저항이 작아지면 집수정에서의 수위저하가 집수관의 모든 부위로 잘 전달되고 도 4의 h(x)가 완만한 곡선을 이루어 집수관의 모든 부위에서 h(x)가 집수정의 수위와 비슷한 정도로 낮아지게 된다. 이 경우에는 여과수가 집수관의 모든 부위로 골고루 유입되므로 집중여과가 방지되어 산출유량도 크고 수질도 좋은 효율적인 집 수관이 된다.

Kim 등의 연구에 의하면 효율적인 집수관을 위한 조건은 집수관에서의 유출유속이 일정한 값보다 더 작아야 하며, 그들이 제시한 값은 1m/sec이었다 (Kim, S.H., Ahn, K.-H., Ray, C., "Distribution of discharge intensity along small-diameter collector well laterals in a model riverbed filtration," Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 134, pp. 493-500, 2008).

만약 대수층에서 유입될 수 있는 유량에 비해 집수관의 직경이 너무 작고 따라서 그 수수능력이 너무 작다면 집수관 출구에서의 유출유속이 1m/sec 이상으로 증가하게 되고, 이 경우 도 4의 h(x)는 집수정 근처에서 심하게 굽어져서 집수정에서 먼 부위에서는 하천수위와 비슷해지고 따라서 집수정 근처의 집수관에서만 여과수가 유입되어 산출유량뿐만 아니라 수질 면에서도 집중여과가 일어나 비효율적이 된다.

우리나라 대부분의 하상여과에서 방사형 집수관을 장착한 집수정의 경우 직경 200mm, 최대길이 50m인 집수관을 8개 정도 설치하여 집수정 1공당 용량은 대략 10,000m³/day로 하는 것이 보통인데(김해시 딴섬 집수정 9공, 울산시 태화강 하상여과정 4공, 경산시 남천 하상여과정 7공 등), 이는 Kim 등의 연구결과를 적용하되 안전율을 약 2로 하여 설계한 것이다.

집수정에서 먼 부위의 집수관에서는 집수관 내부의 축방향 유량이 작고 집수정에 가까울수록 그 유량이 증가하여 집수관을 떠날 때 최대유량이 된다. Kim 등의 연구결과는 이 출구유속이 1m/sec 이상인 경우, 도 4의 h(x)가 집수정 부근에서 심하게 굽어져서 비효율적인 집수관이 된다는 것이다.

지금까지 우리나라에서 설계된 하상여과정은 집수관에서의 유량이 최대인 출구에서의 유속이 일정유속 이하로 유지되도록 직경을 여유 있게 설계하였으며, 출구의 직경을 집수관 전체에 적용하였다. 그러나 이러한 방식은 집수관의 길이가 약 50m에 불과하고 그 용량이 대략 10,000m³/day 정도인 현재의 규모에서만 큰 경제적 손실 없이 적용할 수 있다.

하상여과 시스템은 대용량일수록 경제성이 좋아지므로 대용량 시스템이 선호되고, 이에 부응하기 위해서는 집수관의 길이를 길게 하는 것이 필수적이다. 그런데 집수관이 약 50m 이내로 짧은 경우에는 전체 구간에 걸쳐 동일한 직경의 집수관을 설치해도 경제성에 큰 영향이 없지만, 그보다 더 길게 하여 대용량으로 하는 경우에는 축방향 통과유량을 고려한 집수관을 사용하는 것이 바람직하다.

왜냐하면 집수관으로 사용되는 유공관은 그 직경에 따라 가격이 크게 차이가 날 뿐 아니라 집수정에서 먼 데까지 굴착식으로 시공하는 경우, 유공관의 직경이 크면 시공도 더 어렵고 비용도 더 많이 들기 때문이다.

[문헌1] 대한환경공학회지, 20권, pp. 83-92, 1998

[문헌1] 대한환경공학회지, 29권, pp. 1154-1162, 2007

[문헌2] 대한민국 등록특허 제0291223호

[문헌3] 대한민국 등록특허 제 0860230호

[문헌4] 대한민국 등록특허 제 0709121호

[문헌5] 대한민국 등록특허 제 0876911호

[문헌1] Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, 134, pp. 493-500, 2008

본 발명의 목적은 그 길이가 매우 길어도 집수정에서 멀리 떨어진 부분에서도 여과수가 원활하게 유입되어 대용량 하상여과 시스템을 가능하게 하는 다직경 집수관을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관은 하상의 일정깊이에 설치되어 대수층을 통과하며 여과되어 유입되는 하천수를 집수정 또는 집수호로 이송하는 유공관으로 된 집수관에 있어서, 여과수의 출구 즉, 집수정 또는 집수호 쪽으로 갈수록 직경이 커지는 것을 특징으로 한다.

집수관 직경이 전체적으로 동일하면 집수정 또는 집수호에 가까울수록 집수관(유공관) 내부의 축방향 유량이 증가하므로 단계적으로 굵은 직경의 집수관을 사용하여 축방향 유속을 일정한 값 이내로 제한하는 것이다. 이렇게 하면 도 4의 h(x)가 완만하게 유지되어 집수관이 전체적으로 효율적이 된다. 여기에서, 집수관 직경의 구체적인 치수는 대수층의 투수계수, 원수의 수질, 산출유량 등 여러 요소들에 의해 결정된다. 참고로, 흐름에 의한 마찰저항은 유속의 제곱에 비례하고, 마 찰저항은 수두손실을 유발한다.

여기에서, 집수정은 집수관이 연결되어 출구를 통해 흘러나온 여과수가 고이는 우물을 말하는 것이고, 집수호는 집수관에 연결되어 이송된 여과수를 밖으로 내보내는 도수관이나 펌프 등이 설치되는 도랑 또는 우물 형태의 물이 없는 공간을 말한다. 집수정은 하천수면과 집수정의 수면의 높이차에 의해 형성되는 수두차에 의해 여과수가 흘러나오므로 반드시 하천수의 수면보다 낮게 설치해야 하지만 집수호는 펌프로 집수관의 여과수를 강제로 빨아낼 수 있으므로 반드시 하천수의 수면보다 낮게 설치해야 하는 것은 아니다.

다직경 집수관은 집수관의 직경을 집수관 전체에 걸쳐 점차 크게 하는 식으로 제작하기는 매우 어렵다. 따라서 제작편의상, 도 5에 도시된 바와 같이, 직경이 다른 유공관을 연결하여 제작하는데 연결부는 집수관의 내면이 층이 지지 않도록 직경이 점차로 커지는 점확관(11)으로 연결하는 것이 바람직하다.

이는 직경이 다른 두 집수관을 바로 연결하는 경우 연결부에 단면이 급격히 확대되어 유체가 흐름에 따라 압력손실 즉, 수두손실이 크게 발생하므로 이를 방지하기 위한 것이다.

집수관은 도 1처럼 방사형으로 배치할 수도 있고, 도 2처럼 평행하게 설치할 수도 있지만 반드시 이렇게 배치해야 하는 것은 아니며, 여과수의 흐름은 하천수 수위와 집수정의 수위차 보다 정확하게는, 도 4에서 h(x)에 의하여 형성되는 것이므로 반드시 수평으로 설치해야 하는 것도 아니다.

따라서 집수관이 설치되는 하상의 투수계수, 퇴적층의 두께, 암반의 위치 등 지질조건에 따라 휘어지게 설치할 수 있는데 이 때, 휘어지는 굴곡이 완만한 경우에는 금속제 집수관으로도 충분하지만 굴곡이 심한 경우에는 집수관을 유연한 재질로 이루어진 유공관으로 제작한다. 또, 휘어지게 설치하는 것은 점확관을 유연한 재질로 이루어진 유공관으로 제작해도 되고, 집수관과 점확관 모두를 유연한 재질로 이루어진 유공관으로 제작해도 된다.

그리고 집수관의 개공율은 집수정 또는 집수호 쪽으로 갈수록 작게 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 개공율이 일정하면 집수정이나 집수호 부근에서 편중되어 여과되기 때문이고, 굴착식으로 시공하는 경우 집수정에 가까울수록 집수관에 큰 힘이 가해지기 때문이다.

끝으로, 집수관은 도랑을 파고 묻는 개착식으로 설치해도 되고, 집수정이나 집수호의 측벽에서 굴착하고 설치하는 굴착식으로 설치해도 된다.

본 발명에 의하면 첫째, 유효하게 작동하는 집수관의 길이를 길게 할 수 있어 대용량 하상여과를 가능하게 할뿐만 아니라 그 경제성도 높아져 보다 싼 값에 양질의 상수원수를 안정적으로 얻을 수 있고, 여과수를 하천에 방류하여 하천수의 수질을 개선할 수 있다.

둘째, 통상적으로 물의 흐름이 느리거나 없으면 진흙이나 유기물이 여과층을 구성하는 모래층의 공극을 채워 여과층 내에서의 여과수의 흐름을 더디게 하므로 하상여과를 적용하기 어려운데 본 발명의 집수관을 사용하면 집수관이 길어도 효율이 높으므로 댐 등에 의해 하천수의 유속이 크게 감소하거나 정체된 상황에도 하상 여과 시스템을 적용할 수 있다.

셋째, 수두 즉, 도 4의 h(x)가 낮고 평평하게 유지됨으로써 대수층의 두께가 얇은 지층에도 하상여과에 의한 취수가 가능해진다.

상기 [과제의 해결 수단]에 기재된 본 발명의 구성은 후술하는 실시예를 통하여 명확해지고, 그 효과가 입증될 것이다.

<실시예>

도 6에 도시된 바와 같이, 집수관(10)이 설치된 크기가 일정한 모래통 3개(31)에 모래(32)를 채우고, 스텐레스 무공관(12)으로 연결하여 하상여과의 모형을 만들어, 3개의 모래통에서 집수관의 직경이 모두 같은 경우와 집수정에 가까울수록 집수관의 직경이 증가하는 경우의 산출유량과 집수관에서의 수두변화를 측정하여 비교하는 실험을 수행하였다.

A. 실험재료 및 방법

도 6에 도시된 모형집수관의 구체적인 제원은 다음과 같다.

1) 모래통(31): 아크릴로 제작하였으며 폭 20cm, 길이 60cm, 높이 50cm이고, 모래(32)는 46cm 깊이로 채움. 실험에는 모두 3개의 모래통을 직렬로 연결하여 사용.

2) 집수관(10): 제1 단계 실험에서는 모래통 3개 모두에 같은 내경의 집수관 을 설치하되 작은 직경을 사용하였고, 제2 단계 실험에서는 집수정에 가까운 모래통일수록 점차 큰 내경을 사용하되 단계적으로 그 내경이 증가하도록 하였다. 제3 단계의 실험에서는 모래통 3개 모두에 같은 내경의 집수관을 설치하되 큰 직경을 사용하였다. 집수관은 모래통의 바닥에서 10cm 높이에 설치하였고, 집수관 스크린의 개공율은 최소 22%, 집수관 스크린의 두께는 0.7mm임.

3) 피조미터(33): 외경 3.0mm, 두께 0.5mm의 비닐튜브로 제작하였으며 20cm 간격으로 설치하여 압력수두를 측정함.

4) 모래(32): 투수계수 0.155cm/sec를 사용함.

5) 집수정(20): 밑면적이 10cmㅧ20cm의 아크릴통을 수직으로 세워 모래통에 연결함. 바닥에서 15cm 높이에 직경 5cm의 여과수 출구를 둠.

6) 제1, 3 단계 실험에서 모래통 사이는 7cm 길이의 스텐레스 무공관(12)을 연결하여 여러 조의 모래통이 하나의 모래통처럼 기능하도록 하였고, 제 2단계 실험에서는 점확관을 사용하여 서로 다른 두 직경의 집수관을 연결함으로써 단면확대로 인한 저항을 최소화 하였고, 물은 수돗물로 모래표면 위의 수심을 항상 3cm로 유지하였음.

B. 실험방법

1) 제1 단계 (동일 내경의 집수관 사용: 1cm)

모든 모래통에 내경 1.0cm인 집수관을 설치하여 전체 유효길이를 180cm로 하였다.

모래통에 물을 공급하여 모래통의 수위를 일정하게 유지하고, 집수정에서의 산출유량과 집수관 표면에서의 수두분포를 측정하였다.

2) 제2 단계 (다직경 집수관)

모래통 3조를 연결하여 집수관의 유효길이를 180cm로 하였으며, 집수정에서 가장 먼 모래통에 내경 1.0cm인 집수관, 가운데 모래통에는 내경 2.0cm인 집수관, 그리고 집수정에 가장 가까운 모래통에는 내경 3.0cm인 집수관을 설치하여 집수정에서의 산출유량과 집수관에서의 수두분포를 측정하였다.

3) 제3 단계 (동일 내경의 집수관 사용: 3cm)

모든 모래통에 내경 3.0cm인 집수관을 설치하여 전체 유효길이를 180cm로 하였다.

모래통에 물을 공급하여 모래통의 수위를 일정하게 유지하고, 집수정에서의 산출유량과 집수관 표면에서의 수두분포를 측정하였다.

C. 결과 및 고찰

제1, 2, 3 단계 실험에서 얻은 집수관의 수두 분포를 도 7에 나타내었다. 모래통 사이의 수두손실은 점확관에서 0.5mm 정도로 무시할 수 있어서 모래통 사이의 거리는 도 7에서 생략하여 나타내었다.

집수관으로의 여과수 유입은 모래통의 수위와 집수관에서의 수두 차이에 의 해 발생하므로 집수정에서 멀어질수록 점차 감소함을 알 수 있었다. 균일한 내경 1cm의 집수관을 사용한 경우 집수정에서 가까운 60cm 부근을 제외한 나머지 1.2m 구간에서는 모래통의 수표면과 집수관의 수두 차이가 4cm 미만이어서 여과수 유입이 거의 없음을 알 수 있다. 또한, 집수정 부근의 60cm 구간 중에서도 여과수가 활발히 유입되는 곳은 20-30cm 구간이어서 매우 비효율적이 우물임을 알 수 있다.

균일한 내경 3cm를 사용한 경우 집수관의 수두분포가 수평에 가까운 완만한 곡선이어서 집수관 전체 구간에 걸쳐 여과수가 골고루 유입되는 효율적인 우물임을 알 수 있다.

이로부터 집수관의 직경이 큰 경우 집수정에서의 수위저하가 집수관 전체 구간에 전달되지만 직경이 작은 경우에는 집수정 부근에만 전달되는 것을 확인할 수 있다.

단계적으로 큰 직경을 사용한 실험에서는 집수관의 수두 분포가 직경이 작을수록 곡률이 더 큰 곡선 형태를 띠고 있어 직경이 작을수록 내부의 축방향 흐름에 의한 마찰저항이 더 큰 것을 알 수 있다. 그러나 집수관의 끝 부분에서도 그 수두가 모래통의 수위 49cm보다 15cm 정도 더 작아서 전체 구간에 1cm 내경의 집수관을 사용하는 경우에 비해 훨씬 더 많은 양의 여과수가 유입함을 알 수 있다.

집수정에서의 수위는 제1 단계에서 15.0cm, 제2 단계에서는 17.2cm, 제3 단계에서는 17.5cm이었다. 산출유량은 제1 단계에서 0.000126m³/sec, 제2 단계에서는 0.000483m³/sec, 그리고 제3 단계에서는 0.000537m³/sec이어서 단계적으로 점차 큰 직경의 집수관을 사용한 제2 단계 실험의 산출유량이 직경 3cm인 집수관만을 사용한 경우의 90% 이상이고 1cm 직경의 집수관만 사용하는 경우의 3.8배에 이름을 알 수 있다.

이로부터 본 고안에서 제시하는 다직경 집수관이 성능에 대한 큰 손상없이 최대직경의 효능을 거의 그대로 유지하는 것을 알 수 있었다.

D. 결론

효율적인 집수관은 집수관 표면에서의 수두분포가 수평에 가까워야 하고, 이는 집수관의 직경이 큰 경우에 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

직경이 작은 집수관을 사용하면 축방향 흐름에 의한 마찰저항이 커서 집수정에서의 수위저하가 집수관 전체 구간에 전달되지 않아 비효율적인 우물이 됨을 알 수 있었다.

집수정에 근접할수록 축방향 유량이 점차 커지므로 집수정에 가까이 갈수록 점차 큰 직경의 집수관을 사용하는 '다직경 집수관을 이용한 하상여과'가 매우 효율적인 것을 알 수 있다.

도 1a와 1b는 각각 다수의 집수관을 방사형으로 배치한 집수정의 평면도 및 단면도이다.

도 2a와 2b는 각각 다수의 집수관을 평행하게 배치한 집수호의 평면도 및 단면도이다.

도 3은 Neodren 공법으로 휘어지게 굴착하여 설치한 집수관의 일예이다.

도 4는 집수정에서의 거리 x에 따른 수두분포 h(x)이다.

도 5는 본 발명의 다직경 집수관의 일예이다.

도 6은 실시예에서 사용한 실험장치의 개요도이다.

도 7은 실시예에서 측정한 집수관에서의 수두분포이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10: 집수관 11: 점확관

12: 스텐레스 무공관 20: 집수정

25: 집수호 31: 모래통

32: 모래 33: 피조메터

Claims (5)

1. 하상의 일정깊이에 설치되어 대수층을 통과하며 여과되어 유입되는 하천수를 집수정 또는 집수호로 이송하는 유공관으로 된 집수관에 있어서, 여과수의 출구 즉, 집수정 또는 집수호 쪽으로 갈수록 직경이 커지는 것을 특징으로 하는 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관.
2. 제1항에 있어서, 직경이 다른 유공관을 연결함에 있어서 집수관의 내면이 층이 지지 않도록 직경이 점차로 커지는 점확관으로 연결되는 것을 특징으로 하는 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유공관이 유연한 재질로 이루어져 설치되는 장소의 조건에 따라 굽혀서 설치할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관.
4. 제2항에 있어서, 점확관이 유연한 재질로 이루어져 설치되는 장소의 조건에 따라 굽혀서 설치할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 집수정 또는 집수호 쪽으로 갈수록 개공율이 작 아지는 것을 특징으로 하는 하상여과 시스템에 사용되는 다직경 집수관.

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