KR102438273B1

KR102438273B1 - 침수 저감을 위한 저류시스템

Info

Publication number: KR102438273B1
Application number: KR1020200006009A
Authority: KR
Inventors: 김정수; 이성호
Original assignee: 부천대학교 산학협력단
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2022-08-29
Anticipated expiration: 2040-01-16
Also published as: KR20210092514A

Abstract

본 발명에 의하면, 우수배수관로(W)에 대하여 제1 방향으로 연통되는 빗물받이(10)와; 빗물받이(10)에 수용되는 우수가 일정 수위 이상일 경우 빗물받이(10)에 대하여 제2 방향으로 연통되어 우수를 저장하기 위한 저류조(20)로 이루어지는 침수 저감을 위한 저류시스템이 제공된다.

Description

침수 저감을 위한 저류시스템{Undercurrent system for redution of flooding}

본 발명은 침수 저감을 위한 저류시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무동력을 이용하여 우수 배수로에 대하여 순차적 저류 저장을 통하여 강우시 배수로로부터 역류를 방지할 수 있는 침수 저감을 위한 저류시스템에 관한 것이다.

최근 도시화가 급격히 진행되면서 땅의 표면이 아스팔트나 콘크리트로 피복되는 불투수 면적이 급격히 증가하고 있다. 이러한 불투수 면적의 증가는 빗물이 지하로 유입되는 것을 차단함으로써 지하수 고갈과 그에 따른 물순환체계의 왜곡을 초래하는 한편, 최근 빈발하고 있는 기후 변화에 따른 돌발성 집중호우와 맞물려 도심 침수를 가중시키고 있다. 또한, 강우시 빗물에 섞여 유출되는 오염물질들이 빗물과 함께 하천으로 배출됨으로써 환경오염의 문제 역시 심각하다.

이러한 문제를 해결하기 위해 한국특허등록번호 제1639379호, 한국공개특허번호 제2012-0006715호 및 한국특허등록번호 제1322622호 등에서는 다양한 기술들을 제시하고 있다.

그 중 선행특허1은 기존 선행특허2 및 3이 가진 도로 구조물의 설치에 대한 비효율성 문제나 오염물질 제거에 대한 비효율성 문제를 해소하기 위해 제시된 기술이지만, 선행특허들은 오염물질제거를 위해 도로 구조물에 여과재를 설치하고 이를 이용하여 오염물질을 제거하기 때문에 오염물질 제거 효율이 높지 않다. 또한 상기 선행특허1에 따른 구조물은 빗물이 침투저류부에 저류하여 지하로 침투되기 때문에 도로 측의 지반 침하에 따른 싱크홀이 발생할 우려가 큰 문제가 있다.

따라서, 상기의 선행특허가 가진 문제를 해결하기 위한 방안으로 도 1에 도시된 바와 같이 특허 제10-1923707호는 도로 상면을 흐르는 빗물이 유입되는 개구부가 일 측면에 형성된 도로 경계석; 상기 개구부를 통해 유입된 빗물을 오수관, 식수대의 식재토 및 우수관 중 어느 하나로 유도하기 위한 분기 밸브; 및 상기 분기 밸브가 초기 우수시 상기 빗물을 상기 오수관으로 유도하고, 제1 시간 경과 후 상기 분기 밸브가 상기 빗물을 상기 식재토로 유도하며, 제2 시간 경과 후 상기 분기 밸브가 상기 빗물을 상기 우수관으로 유도하도록 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 분기 밸브는, 상부에 유입관과 연결되는 유입구와, 측부 외주면을 따라 제1 유도관, 제2 유도관 및 제3 유도관과 각각 연결되는 제1 유도구, 제2 유도구 및 제3 유도구를 갖되, 상기 유입관은 상기 빗물을 상기 분기 밸브로 유로를 형성하기 위한 관로이고, 상기 제1 유도관은 상기 제1 유도구로부터 상기 오수관으로 유로를 형성하기 위한 관로이며, 상기 제2 유도관은 상기 제2 유도구로부터 상기 식재토로 유로를 형성하기 위한 관로이고, 상기 제3 유도관은 상기 제3 유도구로부터 상기 우수관으로 유로를 형성하기 위한 관로이며, 상기 분기 밸브는, 구동 장치에 의해 상기 제1 내지 제3 유도구 중 두 개를 차단하는 차단 수단을 더 포함하고, 상기 유입관과 연통하도록 결합되는 배수관은, 상부에 상기 분기 밸브가 배설되되, 상기 유입관 및/또는 상기 분기 밸브로부터 누수된 빗물을 하부로 유출시키며, 상기 배수관의 하부 내측에는 골재가 적층되어 있는 기술을 개시하고 있다.

그러나 이러한 기술에 의하더라도 지층의 높이에 따른 역류를 방지할 수 없으며, 그에 따라 배출구로 역류가 발생되는 문제점이 있으며, 동력을 이용하여야 하는 문제점이 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 무동력으로 측구를 이용하여 저류를 함으로써 역류를 방지할 수 있는 침수 저감을 위한 저류시스템을 제공하는 것이다.

여기서, 빗물받이(10)는 일측면에 우수배수관로(W)에 연통되는 연결관(W1)에 대하여 연통되는 하우징(12), 하우징(12)의 내측에 빗물받이(10)의 일측면과 연통되며 하우징(12) 내외부의 수압에 의하여 개폐가 가능한 제1 개폐밸브(14), 및 제1 개폐밸브(14)의 높이보다 높게 구비되어 저류조(20)로 연통되어 개방 가능한 제2 개폐밸브(16)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 빗물받이(10)의 제1 개폐밸브(14)와 제2 개폐밸브(16)는 빗물받이(10)의 내측에 구비된 우수 임시저장공간(S)에 저류된 우수의 수압에 의하여 개방되는 것이 바람직하다.

또한, 제1 개폐밸브(14)는 우수배수관로(W)으로 흐르는 우수가 하우징(12)의 내측으로 유입될 때 발생되는 수압에 의하여 폐쇄되도록 제1 힌지(14a)가 구비되며, 제2 개폐밸브(16)는 빗물받이(10)의 우수 임시저장공간(S) 내의 상측에 위치한 수압에 의하여 개방될 수 있도록 하기 위한 제2 힌지(16a)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 빗물받이(10)는 제2 개폐밸브(16)의 개방에 의하여 저류조(20)로 우수가 유입될 때, 빗물받이(10)의 전후를 관통하여 우수가 저류조(20)에 저류되도록 하기 위한 우수관통공(18)이 빗물받이(10)의 하부에 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 빗물받이(10)의 단위 구역별로 각각 독립된 저류공간을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 저류조(20)는 경사진 기울기로 지반에 매립되며, 저류조(20)의 낮은 경사면 위치의 일측면에는 우수배수관로(W)에 연통되는 연결관(W2)에 대하여 연통되는 하우징(24), 및 하우징(24)의 내측에 저류조(20)의 일측면과 연통되며 하우징(24) 내외부의 수압에 의하여 개폐가 가능한 제3 개폐밸브(26)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제3 개폐밸브(26)는 우수배수관로(W)으로 흐르는 우수가 하우징(24)의 내측으로 유입될 때 발생되는 수압에 의하여 폐쇄되도록 제1 힌지(26a)가 구비되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 의하면, 무동력으로 측구를 이용하여 저류를 함으로써 역류를 방지할 수 있다.

도 1은 특허 제10-1923707호에 따른 개략적인 개요도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수 저감을 위한 저류시스템의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수 저감을 위한 저류시스템의 동작 과정을 나타낸 개략적인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수 저감을 위한 저류시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수 저감을 위한 저류시스템의 개략적인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수 저감을 위한 저류시스템의 동작 과정을 나타낸 개략적인 사시도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수 저감을 위한 저류시스템에 의하면, 도로의 중앙에 매설된 우수배수관로(W)에 대하여 제1 방향으로 연통되는 빗물받이(10)와, 빗물받이(10)에 수용되는 우수가 일정 수위 이상일 경우 빗물받이(10)에 대하여 제2 방향으로 연통되어 우수를 저장하기 위한 저류조(20)로 이루어진다.

빗물받이(10)는 도로의 양측에 빗물을 받기 위한 그레이팅이 상면에 구비되며, 일측면에는 우수배수관로(W)에 연통되는 연결관(W1)에 대하여 연통되는 하우징(12), 하우징(12)의 내측에 빗물받이(10)의 일측면과 연통되며 하우징(12) 내외부의 수압에 의하여 개폐가 가능한 제1 개폐밸브(14), 및 제1 개폐밸브(14)의 높이보다 높게 구비되어 저류조(20)로 연통되어 개방 가능한 제2 개폐밸브(16)를 포함한다.

빗물받이(10)의 제1 개폐밸브(14)와 제2 개폐밸브(16)는 빗물받이(10)의 내측에 구비된 우수 임시저장공간(S)에 저류된 우수의 수압에 의하여 개방된다. 제1 개폐밸브(14)는 우수배수관로(W)으로 흐르는 우수가 하우징(12)의 내측으로 유입될 때 발생되는 수압에 의하여 폐쇄되도록 제1 힌지(14a)가 구비된다. 한편, 제2 개폐밸브(16)는 빗물받이(10)의 우수 임시저장공간(S) 내의 상측에 위치한 수압에 의하여 개방될 수 있도록 하기 위한 제2 힌지(16a)가 구비된다.

또한, 빗물받이(10)는 제2 개폐밸브(16)의 개방에 의하여 저류조(20)로 우수가 유입될 때, 빗물받이(10)의 전후를 관통하여 우수가 저류조(20)에 저류되도록 하기 위한 우수관통공(18)이 빗물받이(10)의 하부에 구비된다.

저류조(20)는 빗물받이(10)에 수용되는 우수가 일정 수위 이상일 경우 빗물받이(10)에 대하여 제2 방향으로 연통되어 우수를 저장하기 위한 저류공간이 도로의 하부에 구비되며, 빗물받이(10)의 단위 구역별로 각각 독립된 저류공간을 구비한다. 즉, 저류조(20)의 양측에는 저류된 우수가 이웃하는 저류조에 대하여 분리된 분리벽(22)을 구비한다. 한편, 저류조(20)는 경사진 기울기로 지반에 매립되며, 저류조(20)의 낮은 경사면 위치의 일측면에는 우수배수관로(W)에 연통되는 연결관(W2)에 대하여 연통되는 하우징(24), 및 하우징(24)의 내측에 저류조(20)의 일측면과 연통되며 하우징(24) 내외부의 수압에 의하여 개폐가 가능한 제3 개폐밸브(26)를 포함한다.

저류조(20)의 제3 개폐밸브(26)는 저류조(20)에 저류된 우수의 수압에 의하여 개방된다. 제3 개폐밸브(26)는 우수배수관로(W)으로 흐르는 우수가 하우징(24)의 내측으로 유입될 때 발생되는 수압에 의하여 폐쇄되도록 제1 힌지(26a)가 구비된다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 우수배수관로(W)에 일정 여유 공간이 있는 상태로 우수(WW)가 흘러 가고 있을 경우, 빗물받이(10)의 우수 임시저장공간(S) 내에 임시 유입되어 저류된 우수(WX)의 수압에 의하여 하우징(12) 내에 구비된 제1 개폐밸브(14)를 외측으로 개방함으로써 저류된 우수(WX)는 연결관(W1)를 통하여 우수배수관로(W)로 유입된다.

이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 우수배수관로(W) 내에 우수(WW)가 연결관(W1)을 통하여 역류되기 시작할 정도로 빗물받이(10)의 하우징(12) 내부에 우수(WW)가 고수위로 되면, 즉 제1 개폐밸브(14)의 높이보다 높은 수위로 되면, 하우징(12) 내에 유입된 우수(WW)의 수압에 의하여 제1 개폐밸브(14)는 폐쇄된다.

이후, 우수배수관로(W) 내에 우수(WW)가 연결관(W1)을 통하여 역류되기 시작할 정도로 빗물받이(10)의 하우징(12) 내부에 우수(WW)가 고수위로 될 때, 저류조(20)의 하우징(24) 내에 유입된 우수(WW)의 수압에 의하여 제3 개폐밸브(26)는 폐쇄된다.

한편, 빗물받이(10)의 제1 개폐밸브(14)가 폐쇄된 상태에서 빗물받이(10)의 임시저장공간(S)으로 계속하여 유입되는 우수(WX)는 자체 수압에 의하여 제2 개폐밸브(16)를 개방시키게 되며, 그에 따라 빗물받이(10)의 임시저장공간(S)으로 계속하여 유입되는 우수(WX)는 저류조(20)로 제2 개폐밸브(16)를 통하여 유입되어 저류된다.

이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 우수배수관로(W)의 수위가 낮아져 우수배수관로(W)에 일정 여유 공간이 있는 상태로 우수(WW)가 흘러 가고 있을 경우,저류조(20) 내에 임시 유입되어 저류된 우수(WY)의 수압에 의하여 하우징(24)) 내에 구비된 제3 개폐밸브(26)를 외측으로 개방함으로써 저류된 우수(WY)는 연결관(W2)을 통하여 우수배수관로(W)로 유입된다.

한편, 전술에 있어서, 저류조(20)는 분리벽(22)을 그 양단에 구비하며, 이 때, 빗물받이(10)의 단위 구역별로 각각 분리되어 구비됨으로써, 도로 지형이 연속적으로 경사지는 경우에도 구획별로 저류조(20) 내에 저류됨으로써 빗물받이(10)를 통하여 역류되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 갑작스런 호우에도 역류현상을 방지할 수 있다.

10: 빗물받이
12: 하우징
14: 제1 개폐밸브
16: 제2 개폐밸브
18: 우수관통공
20: 저류조
22: 분리벽
24: 하우징
26: 제3 개폐밸브

Claims

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우수배수관로(W)에 대하여 제1 방향으로 연통되는 빗물받이(10)와;
빗물받이(10)에 수용되는 우수가 일정 수위 이상일 경우 빗물받이(10)에 대하여 제2 방향으로 연통되어 우수를 저장하기 위한 저류조(20)로 이루어지며,
빗물받이(10)는 일측면에 우수배수관로(W)에 연통되는 연결관(W1)에 대하여 연통되는 하우징(12), 하우징(12)의 내측에 빗물받이(10)의 일측면과 연통되며 하우징(12) 내외부의 수압에 의하여 개폐가 가능한 제1 개폐밸브(14), 및 제1 개폐밸브(14)의 높이보다 높게 구비되어 저류조(20)로 연통되어 개방 가능한 제2 개폐밸브(16)를 포함하며,
빗물받이(10)의 제1 개폐밸브(14)와 제2 개폐밸브(16)는 빗물받이(10)의 내측에 구비된 우수 임시저장공간(S)에 저류된 우수의 수압에 의하여 개방되며,
상기 하우징(12)은 임시저장공간(S)의 외측벽 하측에 구비되며,
상기 제1 개폐밸브(14)는 지면을 향하여 회전하도록 상측에서 힌지결합되며,
상기 하우징(12)의 공간은 제1 개폐밸브(14)의 힌지결합되는 영역보다 높은 곳에 대하여 연결관(W1)을 통하여 역류되는 우수가 일시적으로 수용되도록 하기 위한 공간(임시수용공간)이 마련되는 것을 특징으로 하는 침수 저감을 위한 저류시스템
제3항에 있어서, 제1 개폐밸브(14)는 우수배수관로(W)으로 흐르는 우수가 하우징(12)의 내측으로 유입될 때 발생되는 수압에 의하여 폐쇄되도록 제1 힌지(14a)가 구비되며, 제2 개폐밸브(16)는 빗물받이(10)의 우수 임시저장공간(S) 내의 상측에 위치한 수압에 의하여 개방될 수 있도록 하기 위한 제2 힌지(16a)가 구비되는 것을 특징으로 하는 침수 저감을 위한 저류시스템.
제3항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 빗물받이(10)는 제2 개폐밸브(16)의 개방에 의하여 저류조(20)로 우수가 유입될 때, 빗물받이(10)의 전후를 관통하여 우수가 저류조(20)에 저류되도록 하기 위한 우수관통공(18)이 빗물받이(10)의 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 침수 저감을 위한 저류시스템.
제5항에 있어서, 빗물받이(10)의 단위 구역별로 각각 독립된 저류공간을 구비하는 것을 특징으로 하는 침수 저감을 위한 저류시스템.
제6항에 있어서, 저류조(20)는 경사진 기울기로 지반에 매립되며, 저류조(20)의 낮은 경사면 위치의 일측면에는 우수배수관로(W)에 연통되는 연결관(W2)에 대하여 연통되는 하우징(24), 및 하우징(24)의 내측에 저류조(20)의 일측면과 연통되며 하우징(24) 내외부의 수압에 의하여 개폐가 가능한 제3 개폐밸브(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침수 저감을 위한 저류시스템.
제7항에 있어서, 제3 개폐밸브(26)는 우수배수관로(W)으로 흐르는 우수가 하우징(24)의 내측으로 유입될 때 발생되는 수압에 의하여 폐쇄되도록 제1 힌지(26a)가 구비되는 것을 특징으로 하는 침수 저감을 위한 저류시스템.