4대강 정수시설화를 시작 하면서 여과 스톤 파이프를 3라인으로 유체역학적으로 설치하게 될텐데,
파이프는 소비재인가 소비재가 아닌가도 고려되지.
자갈이나 모래는 계속사용하고,
파이프는 필요에 따라서 교체하도록 만드는거야.
왼쪽에 A는 자갈이 가로 5MX 세로 5M X 높이 5M로 체워져있어.
그리고 B는 여과스톤 파이프의 입구고, C는 배관 결합용 케이싱이 설치된 곳이고,
D는 직경 5M 케이싱이 설치된거야.
여과스톤을 설치하려면 직경 5M의 드릴이 필요한데,
이 드릴로 모래를 파내면서 퍼내진 모래를 석션기로 빨아들여 모래를 제거하는거야.
암반층에 도달하면 직경 5M 케이싱 D를 설치하고, 자갈로 1M 체우고,
중심부에 PE,PP 코팅이 된 배관 케이싱을 설치하고,
배관 케이싱이 고정이 잘 되도록, 케이싱 고정대를 설치하고 자갈로 덮는거지.
그리고 직경 5M 케이싱을 제거하는거야, 이러면 여과스톤이 1개 설치된거지.
그러면 다시 드릴로 500M 떨어진 지점에 여과스톤을 동일한 공법으로 파내고 설치하는거야.
이렇게 여과스톤을 해양 풍력 발전 설치선에서 사용하던 직경 5M 드릴을 이용해서 설치하는거지.
그리고 모든 여과스톤이 설치하면, PVC 고압 파이프나 PE,PP코팅이 된 강관 배관으로 결합 설치하는거야.
그리고 만약에 파이프가 깨지거나, 문제가 생기면 그 부분을 찾아서,
파이프 밸브를 잠그고, 파이프를 분리 제거해서 교체하기만 하면 되는거지.
배관 케이싱과 배관 사이에 미세한 공간으로 물이 흐를수있는데,
그것은 케이싱 입구에 파이프에 설치된 고무 마킹을 잘 사용해,
결합 형태로 막아주고,
케이싱 끝 부분에서 배관과 케이싱 사이에 고무마킹을 넣어주고, 조인트로 조여주면서,
결합해 한번 더 잡아주는거야. 나중에 파이프 교체할때 모래 파내고, 조인트 풀고 배관만 교체하면 되겠지.
이렇게 500M마다 여과스톤을 1개씩 설치하고,
유체역학적 설계로 거리가 멀어질수록 파이프의 직경을 키워줘야 돼,
여과스톤와 결합된 파이프와 여과스톤 본파이프로 두개가 나뉘어지는데,
D-1이 여과스톤에 결합된 파이프고, D-2가 본파이프지.
0KM~35KM의 구간에 여과스톤을 설치한다고 가정했을때,
이 구간에서 동일한 비율의 물이 유입되도록 하려면, 대기압의 압력을 받는 유체의 힘을 분산시켜야 하는데,
그게 바로 여과스톤 파이프의 크기에서 결정된다는거지.
그래서 5KM 구간을 하나로 보면서 35KM 구간을 7단계로 나눠 여과스톤 파이프의 크기를 결정하는거야.
D-2인 본파이프의 직경이 1M고, 0KM~5KM의 여과스톤 파이프의 크기가 모두 직경 16인치야.
그러면 여과스톤 파이프 0KM~5KM에 설치된 여과스톤은 총 10개고,
그 여과스톤의 총 거리는 27.5KM지. 그러면 1개당 2.75KM의 거리를 가지게 되는거야.
이게 기준 단위가 되는거지.
그러면 5KM~10KM의 경우,
5.5KM, 6KM, 6.5KM, 7KM, 7.5KM, 8KM, 8.5KM,9KM, 9.5KM,10KM 77.5KM로
여과스톤 파이프는 1개당 거리가 7.75KM가 되는거지.
그러면 2.75KM보다 약 2.8배 거리가 더 멀기 때문에 2.8배 여과스톤 파이프의 크기가 커야돼.
그러면 2.8배를 16인치에 곱해서, 45인치 여과스톤 파이프를 결합해야 하는거지.
0KM~5KM는 모두 16인치 여과스톤 파이프를 결합하고, 5KM~10KM는 모두 45인치 여과스톤 파이프를 결합해야돼,
그러면 10KM~15KM 구간은 127.5KM로 여과스톤 1개당 거리가 12.75KM로 4.6배가 커져야돼,
76인치가 되어야겠지.
정리하면 0KM~5KM는 16인치, 5KM~10KM 40인치, 10KM~15KM는 80인치, 15KM~20KM는 103인치
20KM~25KM는 132인치, 25KM~ 30KM는 160인치, 30KM~ 35KM는 190인치,
35KM~40KM는 219인치, 40KM~45KM는 248인치 여과스톤을 설치해줘야돼,
본 파이프의 직경이 1M인데, 여과스톤 파이프가 248인치까지 커지는거야.
약 6M가 되는거야. 이런경우 50인치 여과스톤 파이프를 4개를 설치해서,
4 IN 1 파이프로 결합해야겠지.
본 파이프가 직경 1M인 경우에는 지류 여과스톤 파이프의 경우고,
강 본류의 경우 직경이 본 파이프 직경이 3M가 되는데,
거리가 100KM정도 되는 거리를 여과스톤 파이프를 설치하면 10KM 단위로 잡는거야.
0KM~10KM의 거리의 총합은 105KM로 1개 파이프당 10.5KM의 거리를 가졌는데, 16인치 파이프로 모두 설치한거야.
그러면 10KM~20KM의 거리의 총합은 305KM로 1개의 파이프당 30.5KM로 46인치 파이프를 모두 설치해야 하는거지.
20KM~30KM의 거리의 총합은 505KM로 1개 파이프당 50.5KM로 여과스톤 파이프는 76인치를 설치해야돼.
30KM~40KM의 107인치 40KM~50KM는 137인치 50KM~60KM 160인치
60KM~70KM는 198인치 70KM~80KM는 229인치, 80KM~90KM는 259인치
90KM~100KM는 290인치 여과스톤 파이프의 면적을 가져야돼,
그러닌깐, 유체의 대기압의 압력이 여과스톤 파이프 압력에 비례하는데,
거리에 따라서 그 폭을 넓혀, 먼 거리에 있어도 같은 비율의 물이 나오도록 하는거야.
이중보 여과스톤의 본 파이프 직경 1M고 강 본류는 본 파이프는 직경이 3M로 견적을 잡은거야.
이거는 이제 지류의 폭을 넓히면서, 여과스톤을 3라인으로 설치한건데,
E-1부분에는 왼쪽을 막고, E-3부분은 오른쪽을 막고, E-2는 윗부분을 막아서
여과스톤에 의한 역행 침식을 막기 위한건데,
강 본류의 경우 폭의 중심을 기준으로 여과스톤을 하나를 넣는거야.
강 폭이 100M라고 가정하면 50M 중심지에 1개의 여과스톤을 넣는거지.
그리고 중심지의 좌표인 50M의 반값인 25M를 더하고 뺴는거야.
그러면 25M 부분에 1개, 50M에 1개, 75M에 1개 총 3개를 설치하는거지.
폭이 30M면 중심인 15M에 1개 넣고, 15M의 반값인 7.5M씩 더하고 빼는거야.
7.5M에 1개, 15M 1개, 22.5M에 1개 이렇게 총 3개를 설치하는거지.
강의 폭이 30M~40M로 변차가 있는경우 30M로 간주해서 여과스톤을 설치하는데,
40M를 30M로 간주하는거야.
그런데 강의 중심은 40M 기준으로 보는거지.
그러면 20M 부분에 여과스톤 한개를 설치하고, 30미터로 간주했으닌깐, 15M의 절반인 7.5M씩 더하고 빼는거지.
그러면 12.5M에 1개, 20M에 1개 27.5M에 1개 총 3개가 설치되는거야.
이거는 이제 이중보의 구조인데, 이중보를 설치할때 보 2개를 먼저 설치하고,
여과스톤을 전부 설치하고 파이프를 결합해 지하조정실과 결합하는거야.
그리고 이중보 침전지 부분의 모래를 펌프기로 퍼내서 이중보 앞부분에 체우는거지.
그리고 침전지 부분의 암반층이 들어나게 되면 콘크리트로 경사면을 만들고,
역행 침식이 일어나지 않도록 벽면도 콘크리트 제방을 쌓는거야.
A는 이중보 앞부분의 여과스톤이 설치된곳이고, B는 침전지인데,
B-1을 통해서 모래 여과를 거친 물이 지하조정실에서 고속 중력식 여과를 거쳐 유입되는거야.
그리고 제4형 압축침전에 의해서 침전물이 가라앉으면, B-2 배수구를 통해서,
지하조정실에서 침전물을 소각하거나 발효시켜 비료로 사용하는거야.
그리고 상등수는 B-3 배수구를 통해서, 지하조정실의 여과공정을 한번 더 거쳐서, 목적 수질에 달성해서,
강 본류로 유입되는거지.
비가 많이 와서 범람 하는경우, 강 본류에도 여과스톤이 설치되어있어서, 산소를 공급할수있지.
비가 오지 않고, 유기물이 침전되어 강 밑에 퇴적물이 쌓이면서 산소가 고갈했을때 강이 죽는건데,
산소를 지속적으로 공급하고, 물이 흐르면서 모래 여과를 거치면서 산소를 공급하는거지.
이중보 지하 조정실에는 총 3개의 여과 라인이 있는데,
1번은 이중보 앞부분에서 오는거, 2번은 제방5M 배수로에서 오는거, 3번은 침전지 배수구에서 강 본류로 유입되는 라인.
제방뒤 5M에 규모에 맞는 배수로를 설치하고, 여과형 지하 방수로를 설치해서 모래 여과 거쳐서
지하 조정실 거쳐서 침전지로 유입되는거지. 여과 방수로가 빗물 저류시설 기능이 필요하면
30M까지 파면 되고, 빗물 저류 시설이 필요 없으면 5M만 파내서, 자갈 깔고, 모래 깔면 되겠지.
지하 조정실에서 산소 공급용 배수지에서 산소 공급하고, 역세척도 가능하도록 하는거야
유기물이 많이 유입되어서 용존산소가 낮아지면 가압 펌프로 산소 공급하면서 생물학적인 분해를 유도하는거지
