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제 6 장 도시부 지하차도 배수

6.1 일반사항

지하차도의 배수는 도로기능 유지 및 교통안전을 위하여 지하차도 내부로 유입되는

표면수나 지하수 유입수를 배제한다.

【해 설】

지하차도는 일반적으로 종단선형이 U 자형으로 강우시 유역면적 내의 우수가 노면

을 통하여 지하차도 내부로 유입되어 침수피해가 발생한다.

지하차도의 배수설계는 지하차도의 침수로 인한 구조물의 기능저하를 방지하기 위해

집수정 및 펌프용량 등의 적정한 시설 규모를 산정한다.

｢시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법｣에 따른 제1종, 제2종 지하차도는 집수

유역면적, 강우강도 및 설계기준 등을 최초 10년, 향후 매 5년 단위로 재조사하여

우수 유입량을 산정한 후 이를 토대로 지하차도 침수 위험을 검토한다.

6.2 지하차도 배수시설 설계

6.2.1 집수유역 면적 산정

유역면적은 지하차도 진입구간의 면적과 함께 주변 지역의 지형, 인접 배수시설, 도

로의 종단경사를 고려하여 산정한다.

【해 설】

배수시설의 규모를 결정하기 위하여 집수 유역면적을 결정하며, 유역면적은 지하차

도 진입구간의 면적, 지하차도 방향으로 하향 종단경사를 가진 본선구간 면적 및 강

우 시 지하차도 방향으로 우수를 유출시틸수 있는 주변 도로의 면적 등과 함께 주변

지역의 지형여건 및 인접 배수시설, 도로의 종단경사를 고려하여 산정한다.

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 47

유역면적은 경사가 있는 지역은 지형도에 의해 산출 할 수 있으나, 평탄지역은 배수

경계를 지형도만으로 산출하기 곤란하며, 도로의 배치나 경사, 기존 도로 방향 등을

조사하여 계획한다.

배수구역 경계에 걸쳐 있는 지역은 주변 배수계통이 명확하지 않는 경우가 있으므로

상세한 현장 조사를 실시하고 장래 개발계획을 검토한다.

6.2.2 우수 유입량 산정

지하차도 내 우수 유입량 산정은 합리식을 원칙으로 사용하되, 필요한 경우 다양한

우수유출산정 방법을 사용 할 수 있다.

【해 설】

지하차도 내 우수 유입량은 첨두유출량을 산정하여 설계홍수량으로 하며 지하차도

내 첨두유입량은 하수도 설계기준을 따라서 합리식으로 산정한 첨두유출량에 지하

용출수를 합하여 결정한다.

강우강도 산정에 사용되는 설계빈도는 이 지침의 ‘3.2 설계빈도의 결정’에 따르며,

배수시설의 중요도, 설계홍수량 이상의 유출량이 발생하였을 때의 위험도, 경제성

등을 고려하여 상향 할 수 있다.

강우도달시간(t)은 유역면적의 가장 먼 지점으로부터 배수시설에 유입되는 시간(유

입시간 t1)과 관거 등을 흘러서 종단경사의 최저점에 도달하는 시간(유하시간 t2)

을 산술적인 합계로 산정한다.

유입시간(t1) 및 유하시간(t2)의 산정식은 일반적으로 Kerby 식을 많이 사용하며,

하천설계기준 및 하수도 설계기준을 참고한다. 식에서 변수는 하수도 설계기준의 N

값 및 보정계수(a)를 적용하며, 유입시간 산정이 어려울 경우 동일 기준에서 제시하

는 표준값을 적용한다.

  

 ∙ 

(6.2.1)

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여기서,  : 유입시간(min) S : 지표면의 평균경사

L : 지표면거리(m) N : 조도계수와 유사한 지체계수

   ∙

 (6.2.2)

여기서,  : 유하시간(min) V : Manning공식에 의한 평균유속(m/s)

L : 관거연장(m)  : 홍수의 이동속도에 대한 보정계수

6.2.3 배수측구 단면

U형측구의 단면은 지하차도내 우수유입량과 도로의 종단경사를 고려하여 단면을 검

토후 첨두유입량을 수용할 수 있는 크기로 설계한다.

【해 설】

U형 측구의 첨두홍수량은 도로노면의 시점과 종점방향(종단경사 최저점을 기준으로

시점방향과 종점방향으로 구분) 각각에 대한 우수유입량을 배수 시킬수 있어야 하

며, 이때 측구내 설계수위는 침전물 퇴적 등을 고려하여 통수단면을 측구높이의

80%를 적용한다. 또한 일반적인 측구단면의 크기(내공폭×내공높이)는 200×200

(㎜)~400×450(㎜)가 적합하다.

6.2.4 횡단 배수관

지하차도내 횡단 배수관의 연결부는 원활한 배수를 위하여 우수받이를 설치한다.

【해 설】

측구를 따라 내려온 우수가 횡단 배수관거와 직각으로 직접 연결되면, 우수의 흐름

이 원활하지 못해 포장면으로 월류되어 침수되는 사례가 발생하므로 연결지점에는

우수받이를 설치한다.

횡단 배수관거는 일반적으로 PVC 관 또는 강관으로 계획하며, 토사 및 기타 침전물

의 퇴적 등을 고려하여 2개소 이상으로 설계한다.

도로 배수시설 설계 및 관리 지침 Ⅲ- 49

6.2.5 집수정

집수정의 크기는 유입수량, 펌프용량 등을 고려한다.

【해 설】

집수정과 배수펌프의 용량(규모) 산정은 설계강우를 결정한 후, 유출모형에 적용하

여 집수정으로 유입되는 누가유입 수문곡선을 구하고 집수정-펌프용량 관계곡선

(trade-off)을 이용한 시산계산에서 결정하되, 펌프의 용량, 가동효율, 시동간격 및

관리 등을 감안한 집수규모로 결정한다.

집수정 크기는 집중호우에 대한 안전성 확보를 위하여 필요용량의 1.2~1.5배를 할

증하여 설계하고, 배수 효과 및 청소, 관리 등을 고려하여 최소면적 및 기계실 폭을

4m×6m로 하고 집수정의 깊이는 2.0m 이상으로 한다.

집수정에 설치되는 침사조의 크기는 사람이 자유롭게 청소할 수 있는 정도의 크기로

하고, 침사조 설계용량은 집수조 전용량의 20~30% 크기로 한다.

집수정 유입구는 지하차도에 유입된 우수가 원활하게 집수정으로 유입될 수 있도록

지하차도의 우수 유입량, 침전물의 퇴적량, 퇴사량 등을 고려하여 결정한다.

지하차도 유입수를 신속하게 집수정으로 유도하기 위해 개방형 유입구 형태를 기본

으로 계획하고, 부득이한 경우 원형관 2개 이상을 계획한다. 유입구에는 낙엽, 토사,

쓰레기 등을 막을 수 있는 망을 설치할 수 있다

<그림 6.2.1> 지하차도 개방형 유입구 사례

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6.3 펌프시설

배수펌프는 사용의 적합성 등을 고려하여 선정하고, 공급 전원의 수·배전반 시설은

우기시 침수가 되지 않도록 설치한다.

【해 설】

배수펌프는 수위 변동에 따라 자동으로 작동되는 수중 펌프시스템을 사용한다.

수중펌프 시스템은 고장 시에도 배수펌프가 계속 작동될 수 있도록 각각 독립적으로

운영되는 별도의 시스템으로 구축하는 등의 방안을 마련하여야 한다.

배수펌프의 용량은 유량, 양정, 동력비 등을 고려하여 선정한다

집중호우 등을 대비하여 각각 펌프 용량은 유입 수량의 50% 이하가 되도록 여러대

설치하고, 배수펌프는 고장 및 수리 등을 대비하여 최소 1대 이상의 예비펌프를 추

가 설치한다.

배수펌프는 장기간에 걸쳐 운전 또는 정지상태가 지속되므로 교반운전이 되도록 설

치한다.

전원의 수·배전반은 종단경사 등 도로의 구조, 계획 홍수량, 유역면적, 집중호우에 따

른 예상 침수높이, 차수벽 설치 등을 검토하여 우기시 침수가 되지 않도록 설치한다.

<그림 6.3.1> 집수정 설계 사례 <그림 6.3.2> 지상에 설치된 전원 사례