70. 대심도 빗물배수터널

6. 지하 대심도 빗물저류배수터널의 국내외 설치 사례 및 설계 시 유의사항에 대하여 설명하시오. 131-3

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1. 대심도 빗물배수터널 

   (1)  정의 : 한계심도 이상에 설치되는 홍수피해방지 목적의 시설물

        ※ 지하 깊이에 따른 분류 : 천심도, 중심도, 대심도         

           대심도 : 공공재적 성격으로 인식될 수 있는  깊이의 지하공간

                        지하시설물 설치로 인해 일반적인 토지이용에 지장이 없는 한계심도

   (2) 도입 배경

        - 토지이용률이 높은 도시지역은 기존 배수체계 확충만으로 도시 침수대응에 한계

   (3) 법에 따른 구분

      ① 하천법 : 지하하천, 방수로

      ② 하수도법 : 하수저류시설

      ③ 자연재해대책법 : 우수저류시설 

   (4) 시공법

      ① NATM공법 : 장비가 비교적 단순, 지반 및 공사조건에 맞춰 공사, 진동과 소음발생

      ② TBM공법 : NATM보다 3배정도 굴진속도 빠름, 장비 고가, 장비제작에 많은 시간소요

2. 국내외 설치 사례

   (1) 국내

       ① 신월빗물저류배수시설

             -  국내 최초, 2019년 준공

             - 침수방지와 비점오염저감 목적

             - L=3.6km, D=10.0m, 저류용량 = 32만톤

   (2) 국외

      ①  싱가폴의 DTSS(deep tunnel Seweraty System) :

             - 하수처리 및 수자원화 

             - L=48.5km, D=3.3~6.0m, 저류용량 = 160만톤

      ② 미국 : TARP터널

             - 100빈도 강우 대처 

             - L=176km, D=3.0~11.0m, 저류용량 = 6,624만톤

      ③ 말레이시아 SMART 터널

             - 홍수제어 및 도로겸용 터널 

             - L=9.7km, D=11.8m, 저류용량 = 300만톤

 3. 설계시 유의사항

   (1) 지하인프라 계획 또는 복합활용 방안 등 설계시 고려

   (2) 지반조사 실시하여 지반특성에 맞는 구조물의 위치 및 깊이 결정

   (3) 지진, 홍수 등 다양한 재해상황에 대비하여 적절한 안전 기준 충족

   (4) 홍수유입시 고속흐름에 대한 수리·수문특성 등 설계시 고려

     ①  공동현상(cavitation) : 펌프의 흡입양정이 높거나 유속의 급변 또는 와류의 발생 등에 의해 압력이 국부적으로 포화증기압 이하로 내려가 기포가 생성되어 물이 펌프로 흡입되지 않는 현상

     ② 수격현상(Water Hammer) : 펌프에서 유체가 이송시 정전 등으로 밸브를 갑자기 닫을 경우 배관 내 유체의 운동에너지가 압력에너지로 변하여 고압이 발생하거나 압력이 변화하여 배관 내의 벽면을 치는 현상

     ③ 단파(surge) : 빗물터널 만관 전 하류부에서 단파로 인한 공기갇힘 및 공기분출 등의 현상

   (5) 환경영향평가 : 터널건설이 지역 생태계나 환경에 미칠 영향을 고려하여 설계

   (6) 홍수유입시 수문 및 펌프 운영 방안 등 설계시 고려

   (7) 부유물 및 유입토사 등 유지보수가 용이하도록 설계

4. 결론

   (1) 대심도 빗물배수터널은 도시기능을 보존하며 배수능력은 향상시킬수 있는방안    

   (2) 대심도 빗물배수터널은 주변 하수관거 개선사업과 병행되어야 치수효과가 극대화 

   (3) 대심도 빗물배수터널에 대한 관련 법규 및 조직 정립 (하천법(환경부), 하수도법(환경부), 자연재해대책법(행안부))

   (4) 대심도 빗물배수터널 내 복잡한 수리수문특성에 대한 연구 

   (5) 운영 및 유지관리 기술 개발

 

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