KR102313603B1 - Method and apparatus for designing water supply and sewage network - Google Patents

Abstract

Disclosed are a method and apparatus for designing pipe networks and pipelines of waterworks and drainage systems. The present invention uses a GIS database provided by the government for a designer to simply design the pipe networks and the pipelines of waterworks and drainage systems, sets analysis grids in a target region for designing the pipe networks of waterworks and drainage systems, uses seismic history, a degree of liquefaction of soil, a degree of deterioration of the pipeline and the like for each of the analysis grids to efficiently diagnose a weak point of the pipe networks and the pipelines of waterworks and drainage systems, and applies a pre-set design reinforcement plan according to a degree of risk of the diagnosed weak point of the pipe networks and the pipelines of waterworks and drainage systems so that the designer can simply perform design reinforcement.

Description

상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법 및 장치{Method and apparatus for designing water supply and sewage network}Method and apparatus for designing water supply and sewage pipe networks and pipelines

본 발명은 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상수도 및 하수도 관망 및 관로의 취약점을 분석하고 이를 보강하여 상수도 및 하수도 관망 및 관로를 설계할 수 있는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for designing a water supply and sewage pipe network and pipe network, and more particularly, a water supply and sewage pipe network capable of designing a water supply and sewage pipe network and pipe line by analyzing the weakness of the water supply and sewage pipe network and pipe line and reinforcing it and to a pipe design method and apparatus.

국내의 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방식은 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 설계 대상 지역에 관로 및 관망 데이터를 일일이 사용자가 입력하여 관망 데이터를 구성하므로 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.The domestic waterworks and sewage pipe network and pipe design method has a problem in that it takes a lot of time because the user inputs pipe and pipe network data one by one to the design target area using computer software to configure pipe network data.

이러한 문제를 해결하고자 도입된 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 프로그램은 국가에서 마련한 GIS DB를 활용하는 것이 가능하지만, 해당 설계 프로그램은 설계도면 작성이 지원되지 않거나, 종래의 설계 방식 못지 않게 수작업이 필요한 부분이 많아 인력과 비용이 많이 소요되고 있다. The water supply and sewage pipe network and pipeline design program introduced to solve this problem can utilize the GIS DB prepared by the government, but the design program does not support the creation of design drawings or requires manual work as much as the conventional design method. This requires a lot of manpower and cost.

또한, 상수도 및 하수도 관망 및 관로는 국민의 생활과 도시의 기능 유지에 필수불가결한 기본 시설로서, 재난 발생 후 피해복구가 빠르게 진행되지 않을 경우 사회, 경제 시스템의 기능이 장기간 마비될 수 있고, 육안 확인이 어려운 누수로 인한 문제가 장기적으로 지속될 수 있으나, 국내에서는 관망 및 관로 설계시'기능수행'수준과 '붕괴방지'수준에 대해서만 고려하고, 시설물 중요도에 따라 내진등급을 산정하고 있을 뿐, 재난의 발생 가능성이 높은 지점을 확인하고, 이에 대해서 대비하는 설계가 이루어지지 않는 문제점이 있다.In addition, water supply and sewer pipe networks and pipelines are basic facilities that are essential for people's living and maintaining the functions of cities. Problems caused by leaks that are difficult to confirm may persist for a long time, but in Korea, only the 'function performance' level and 'collapse prevention' level are considered when designing pipe networks and pipelines, and seismic ratings are calculated according to the importance of the facilities. There is a problem in that a design is not made to identify a point with a high probability of occurrence and to prepare for it.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정부에서 제공하는 GIS 데이터 베이스를 이용하여 설계자로 하여금 간편하게 상수도 및 하수도 관망 및 관로를 설계할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계시 재난 발생 취약점을 시설물의 중요도, 시설물의 취약부위, 및 세그먼트의 적절성 등을 체계적으로 평가하며, 취약 지점을 등급별로 선정하고, 보강 설계가 가능하도록 하여, 상수도 및 하수도 관망의 임의의 위치에서 사고가 발생하더라도 단수 구역 및 누수 구역을 최소화하고 빠른 복구가 가능하도록 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is not only to allow designers to easily design waterworks and sewage pipe networks and pipelines using the GIS database provided by the government, but also to address the vulnerability of disasters when designing waterworks and sewage pipe networks and pipelines. Systematic evaluation of the importance of equipment, vulnerable parts of facilities, and adequacy of segments, selecting weak points by grade, and enabling reinforcement design, It is to provide a water supply and sewage pipe network and pipe design method and apparatus that minimize the leak area and enable quick recovery.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법은, 프로세서 및 메모리를 포함하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치에서 수행되는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법으로서, (a) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 상수 관망 및 관로와, 하수 관망 및 관로 해석을 위한 기초 설계 데이터를 입력받아 상기 메모리에 저장함으로써 상수 기초 데이터 베이스 및 하수 기초 데이터 베이스를 구축하는 단계; (b) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 설계자로부터 상수도 설계 또는 하수도 설계 여부를 선택받는 단계; (c) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 설계자가 상수도 설계를 선택한 경우에는 상기 상수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 상수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에는 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하며, 설계 데이터들이 설계 기준에 적합한지 확인하고, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정하는 단계; (d) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 상기 (c) 단계의 수리 해석 및 설계 결과에 대해서 재난 및 재해 발생에 따른 취약점을 분석하여 확인하는 단계; 및 (e) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 상기 (d) 단계에서 확인된 취약점의 설계를 보강하는 설계 보강 계획을 입력받아 설계 데이터를 변경하고, 변경된 설계 데이터에 따른 평가 결과를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 (d) 단계에서, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하고, 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드별로 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하여 취약점을 분석한다.A water supply and sewage pipe network and pipe design method according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above-described problems, a water supply and sewage pipe network and pipe design method performed in a water supply and sewage pipe network and pipe design device including a processor and a memory As, (a) the water supply and sewage pipe network and pipe design device receives the basic design data for the water supply pipe network and pipe line, and the sewage pipe network and pipe line analysis and stores it in the memory, thereby creating a water supply basic database and a sewage basic database building; (b) receiving, by the water supply and sewage pipe network and pipe design device, a selection of whether to design a water supply or a sewage system from a designer; (c) The water supply and sewage pipe network and pipe design device performs hydraulic analysis of the water supply pipe network and pipe line for the design data stored in the water supply basic database when the designer selects the water supply design, and the designer performs the sewage design If selected, performing hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipelines on the design data stored in the sewage basic database, confirming that the design data conforms to the design standards, and correcting the design data according to the results of the hydraulic analysis; (d) confirming, by the water supply and sewer pipe network and pipe design device, analyzing and confirming vulnerabilities due to disasters and disasters with respect to the hydraulic analysis and design results of step (c); And (e) the water supply and sewage pipe network and pipe design device receives a design reinforcement plan to reinforce the design of the weak points identified in step (d), changes the design data, and outputs an evaluation result according to the changed design data A plurality of analysis including a step, wherein in step (d), the water supply and sewage pipe network and pipe design device includes a plurality of unit grids, respectively, for the entire area in which the water supply pipe network and pipe network or the sewage pipe network and pipe network are to be designed We analyze vulnerabilities by generating grids, quantifying the basic information for diagnosing vulnerabilities of unit grids included in each analysis grid, and calculating the risk of water supply networks and pipelines or sewage networks and pipelines for each analysis grid.

또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 해석 그리드별로 내부의 단위 그리드들의 취약점 진단 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하며, 해석 그리드 내에 포함되는 기능 유지 대상 시설물들에 대한 가중치를 상기 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률에 반영하여 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산할 수 있다.In addition, in step (d), the water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates individual vulnerabilities of the analysis grid by quantifying the basic information for diagnosing the weaknesses of the internal unit grids for each analysis grid, and using the individual vulnerabilities of the analysis grid The analysis grid individual damage and leakage probability is calculated, and the weight of the facilities to be maintained within the analysis grid is reflected in the analysis grid individual damage and leakage probability, so that the water supply network and pipeline risk or sewage pipe network and pipeline risk of the analysis grid can be calculated.

또한, 상기 제 (d) 단계는, (d1) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하는 단계; (d2) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 합산한 후 평균값을 계산하는 단계; (d3) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 상기 평균값을 변수로하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 상기 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여, 해석 그리드 내의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내는 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하는 단계; (d4) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 각 해석 그리드별로, 해석 그리드 내부에 포함되는 기능유지 우선 시설물과 기능유지 취약부 각각에 대한 중요도를 평가하고, 중요도에 따른 가중치를 각각 부여하여 합산하는 단계; 및 (d5) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 해석 그리드별로, 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률과 합산 가중치를 승산하여 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, in step (d), (d1) a plurality of analysis including a plurality of unit grids, respectively, for the entire area in which the water supply and sewage pipe network and pipe design device will design a water supply pipe network and pipe line or a sewage pipe network and pipe line creating a grid; (d2) calculating, by the water supply and sewage pipe network and pipe design device, an average value after quantifying and summing basic information of vulnerability diagnosis of unit grids included therein for each analysis grid; (d3) the water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates individual vulnerabilities of the analysis grid using the average value as a variable, and uses the individual vulnerabilities of the analysis grid to indicate the probability of damage and leakage of pipelines in the analysis grid calculating individual breakage and leak probabilities; (d4) The water supply and sewage pipe network and pipe design device evaluates the importance of each analysis grid, each of the function maintenance priority facilities and the function maintenance vulnerable part included in the analysis grid, and assigns a weight according to the importance to each and sums them up to do; and (d5) calculating, by the water supply and sewage pipe network and pipeline design device, the risk of water supply network and pipeline of the analytical grid or the risk of sewage network and pipeline by multiplying the probability of individual breakage and leakage of the analytical grid and the summation weight for each analytical grid may include.

또한, 상기 (d3) 단계에서, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 개별 취약성을 계산하되,

a 및 b 는 관로 시설물 특징에 따른 상수이고, IM은 상기 (d2) 단계에서 계산된 평균값을 변수로 하는, 취약점 분석의 대상 항목에 따라서 정해지는 함수일 수 있다. In addition, in the step (d3), the water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates the individual vulnerability of the analysis grid according to the following equation,

a and b are constants according to the characteristics of the pipeline facility, and IM may be a function determined according to a target item of vulnerability analysis, using the average value calculated in step (d2) as a variable.

또한, 상기 (d3) 단계에서, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 내 관로의 파손 및 누수 확률을 계산하고,

상기 수학식에서 P는 해석 그리드내 n개의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내고, L은 분절관로의 길이를 나타내며, RR 상기 해석 그리드 개별 취약성을 각각 나타낼 수 있다.In addition, in the step (d3), the water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates the damage and leakage probability of the pipe in the analysis grid according to the following equation,

In the above equation, P represents the probability of breakage and leakage of n pipes in the analysis grid, L represents the length of the segmented pipe, and RR may represent individual vulnerabilities of the analysis grid.

또한, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법은, (d6) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 상기 (d5) 단계에서 계산된 각 해석 그리드의 상수 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))를 사전에 설정된 위험도 임계치와 비교하여, 해석 그리드의 상수 또는 하수 관망 및 관로 위험도가 임계치보다 큰 해석 그리드가 존재하면 취약점에 대한 설계가 적절하게 수행되지 않은 것으로 판단하여 상기 (e) 단계를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the water supply and sewage pipe network and pipe design method, (d6) the water supply and sewage pipe network and pipe design device, the water supply or sewage pipe network and pipe risk of each analysis grid calculated in step (d5) (P(X) ,Y)) is compared with the preset risk threshold, and if there is an analysis grid with a constant or sewage pipe network and pipeline risk greater than the threshold, it is judged that the design for vulnerabilities has not been performed properly, and the above (e) It may further include the step of performing the step.

또한, 상기 (e) 단계는, (e1) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 상기 상수 또는 하수 관망 및 관로 위험도에 따라서, 각 해석 그리드의 취약점 등급을 결정하고, 재난 대비 취약점 해소를 만족하는 취약점 등급의 최소기준 이상을 확보할 수 있도록 설계 보강 계획을 수립하는 단계; (e2) 취약점에 대한 설계 보강 계획 수립이 완료되면, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 설계자의 입력 조작에 따라서 설계인자별 평가를 수행하고, 설계 계획에 대한 평가를 수행하는 단계; 및 (e3) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 설계자로부터 확정된 최종 설계안을 입력받는 단계를 포함할 수 있다.In addition, in step (e), (e1) the water supply and sewage pipe network and pipe design device determines the vulnerability grade of each analysis grid according to the water supply or sewage pipe network and pipe risk level, and satisfies the disaster preparedness vulnerability resolution establishing a design reinforcement plan to secure more than the minimum standard of vulnerability rating; (e2) when the establishment of the design reinforcement plan for the weakness is completed, the water supply and sewage pipe network and pipe design device performs evaluation for each design factor according to the input manipulation of the designer, and performs evaluation on the design plan; And (e3) the water supply and sewage pipe network and pipe design apparatus may include the step of receiving the final design plan confirmed by the designer.

또한, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법은, (f) 상수도 관망 및 관로 설계안 또는 하수도 관망 및 관로 설계안이 확정되면, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 상수도 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서 또는 하수도 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서, 관로 종·횡단면도 및 수량산출을 위한 조서를 전산파일로 출력하는 단계를 더 포함하고, 상기 수량산출을 위한 조서는 관로조서, 맨홀조서, 토적표, 가시설 제원을 포함하고, Microsoft Excel File로 저장이 가능한 형태로 출력될 수 있다.In addition, the waterworks and sewage pipe network and pipe design method, (f) when the water supply pipe network and pipe design plan or the sewage pipe network and pipe design plan is confirmed, the water supply and sewage pipe network and pipe design device is a water supply pipe network and pipe hydraulic analysis result report or The method further comprises the step of outputting a sewer pipe network and pipe hydraulic analysis result report, pipe longitudinal and cross-sectional views, and a protocol for quantity calculation as a computerized file, wherein the protocol for calculating the quantity includes a pipe pipe report, a manhole report, a log table, and provisional facility specifications. included, and can be output in a form that can be saved as a Microsoft Excel file.

또한, 상기 (b) 단계에서 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에, 상기 (c) 단계에서, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 기초 설계 데이터들을 이용하여 관로 매설이 가능한 노선 계획을 수립하고, 관로별로 계획 우수량과 계획 오수량을 산정하며, 상기 산정된 계획 우수량 및 계획 오수량에 따라서, 관로내에 침전물이 퇴적하지 않고 적정한 유속이 확보될 수 있도록 하수 관로의 단면 및 경사를 계획한 후, 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 수리 해석 결과에 대한 적정성을 검토하여, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정할 수 있다.In addition, when the designer selects the sewer design in step (b), in step (c), the water supply and sewage pipe network and pipe design device are buried using the basic design data stored in the sewage basic database. Establish a route plan that can do this, calculate the planned rainfall amount and the planned sewage amount for each pipe, and according to the calculated planned rainfall and planned sewage volume, cross-section of the sewage pipe so that an appropriate flow rate can be secured without depositing sediment in the pipe And after planning the slope, hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipelines is performed, the adequacy of the hydraulic analysis results is reviewed, and the design data can be modified according to the hydraulic analysis results.

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 수리 해석 결과에 대한 적정성 검토는, 하수 관로에서의 유속이 사전에 등록된 최소 및 최대 조건을 만족하는지, 및 통수능력이 확보되는지 여부에 따라서 수행될 수 있다.In addition, in step (c), the adequacy review of the hydraulic analysis result may be performed depending on whether the flow velocity in the sewage pipe meets the pre-registered minimum and maximum conditions, and whether the water flow capability is secured. .

한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 프로세서 및 소정의 명령어들을 저장하는 메모리를 포함하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치로서, 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행한 상기 프로세서는 (a) 상수 관망 및 관로와, 하수 관망 및 관로 해석을 위한 기초 설계 데이터를 입력받아 상기 메모리에 저장함으로써 상수 기초 데이터 베이스 및 하수 기초 데이터 베이스를 구축하는 단계; (b) 설계자로부터 상수도 설계 또는 하수도 설계 여부를 선택받는 단계; (c) 설계자가 상수도 설계를 선택한 경우에는 상기 상수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 상수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에는 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하며, 설계 데이터들이 설계 기준에 적합한지 확인하고, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정하는 단계; (d) 상기 (c) 단계의 수리 해석 및 설계 결과에 대해서 재난 및 재해 발생에 따른 취약점을 분석하여 확인하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 확인된 취약점의 설계를 보강하는 설계 보강 계획을 입력받아 설계 데이터를 변경하고, 변경된 설계 데이터에 따른 평가 결과를 출력하는 단계를 수행하고, 상기 (d) 단계에서, 상기 프로세서는, 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하고, 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드별로 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하여 취약점을 분석할 수 있다.On the other hand, the water supply and sewage pipe network and pipe design device according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above-mentioned problems, a water supply and sewage pipe network and pipe design device including a processor and a memory for storing predetermined instructions, The processor executing the instructions stored in the memory (a) receiving the basic design data for water supply network and pipeline and sewage pipe network and pipeline analysis and storing it in the memory to build a water supply basic database and sewage basic database ; (b) receiving a selection from the designer whether to design a water supply design or a sewage system; (c) When the designer selects a water supply design, hydraulic analysis of the water supply network and pipeline is performed on the design data stored in the basic water supply database, and when the designer selects a sewage design, the design stored in the sewage basic database performing a hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipelines on the data, confirming that the design data conforms to the design criteria, and correcting the design data according to the results of the mathematical analysis; (d) analyzing and confirming the vulnerability according to the occurrence of disasters and disasters with respect to the hydraulic analysis and design results of the step (c); and (e) receiving a design reinforcement plan for reinforcing the design of the weak points identified in step (d), changing the design data, and outputting an evaluation result according to the changed design data, the step (d) In the above, the processor generates a plurality of analysis grids each including a plurality of unit grids for the entire area in which a water supply pipe network and pipe network or a sewage pipe network and pipe are to be designed, and diagnoses weaknesses of the unit grids included therein for each analysis grid Weakness can be analyzed by quantifying the basic information of

또한, 상기 프로세서는 상기 (d) 단계에서, 해석 그리드별로 내부의 단위 그리드들의 취약점 진단 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하며, 해석 그리드 내에 포함되는 기능 유지 대상 시설물들에 대한 가중치를 상기 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률에 반영하여 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산할 수 있다.In addition, in step (d), the processor quantifies the basic information for diagnosing vulnerabilities of internal unit grids for each analysis grid, calculates individual vulnerabilities of the analysis grid, and calculates the probability of individual breakdown and leakage of the analysis grid using individual vulnerabilities of the analysis grid It is calculated, and by reflecting the weights for the facilities to be maintained within the analysis grid in the probability of individual damage and leakage of the analysis grid, the water supply network and pipeline risk or the sewage pipe network and pipeline risk of the analysis grid can be calculated.

또한, 상기 제 (d) 단계에서 상기 프로세서는, (d1) 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하는 단계; (d2) 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 합산한 후 평균값을 계산하는 단계; (d3) 상기 평균값을 변수로하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 상기 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여, 해석 그리드 내의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내는 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하는 단계; (d4) 각 해석 그리드별로, 해석 그리드 내부에 포함되는 기능유지 우선 시설물과 기능유지 취약부 각각에 대한 중요도를 평가하고, 중요도에 따른 가중치를 각각 부여하여 합산하는 단계; 및 (d5) 해석 그리드별로, 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률과 합산 가중치를 승산하여 해석 그리드의 하수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하는 단계를 수행할 수 있다.In addition, in the step (d), the processor, (d1) generating a plurality of analysis grids each including a plurality of unit grids for the entire area in which a water supply network and pipeline or a sewage pipe network and a pipeline are to be designed; (d2) calculating an average value after quantifying and summing basic information of vulnerability diagnosis of unit grids included therein for each analysis grid; (d3) calculating the individual vulnerability of the analysis grid using the average value as a variable, and using the individual vulnerability of the analysis grid, calculating the individual failure and leakage probability of the analysis grid indicating the probability of breakage and leakage of the pipeline in the analysis grid; (d4) for each analysis grid, evaluating the importance of each of the function maintenance priority facility and the function maintenance weak part included in the analysis grid, and adding a weight according to the importance level to each; and (d5) for each analysis grid, calculating the risk of sewage pipe network and pipeline or sewage pipe network and pipeline risk of the analysis grid by multiplying the probability of individual breakage and leakage of the analysis grid and the summation weight.

또한, 상기 (d3) 단계에서 상기 프로세서는, 아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 개별 취약성을 계산하되,

, 여기서, a 및 b 는 관로 시설물 특징에 따른 상수이고, IM은 상기 (d2) 단계에서 계산된 평균값을 변수로 하는, 취약점 분석의 대상 항목에 따라서 정해지는 함수일 수 있다.In addition, in step (d3), the processor calculates the individual vulnerability of the analysis grid according to the following equation,

, where a and b are constants according to the characteristics of pipelines, and IM may be a function determined according to a target item of vulnerability analysis, using the average value calculated in step (d2) as a variable.

또한, 상기 (d3) 단계에서, 상기 프로세서는 아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 내 관로의 파손 및 누수 확률을 계산하고,

상기 수학식에서 P는 해석 그리드내 n개의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내고, L은 분절관로의 길이를 나타내며, RR 상기 해석 그리드 개별 취약성을 각각 나타낼 수 있다.In addition, in the step (d3), the processor calculates the probability of damage and leakage of the pipeline in the analysis grid according to the following equation,

In the above equation, P represents the probability of breakage and leakage of n pipes in the analysis grid, L represents the length of the segmented pipe, and RR may represent individual vulnerabilities of the analysis grid.

또한, 상기 프로세서는 (d6) 상기 (d5) 단계에서 계산된 각 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y)) 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))를 사전에 설정된 위험도 임계치와 비교하여, 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도가 임계치보다 큰 해석 그리드가 존재하면 취약점에 대한 설계가 적절하게 수행되지 않은 것으로 판단하여 상기 (e) 단계를 수행하는 단계를 더 수행할 수 있다.In addition, the processor (d6) the water supply network and pipe risk (P(X,Y)) or sewage pipe network and pipe risk (P(X,Y)) of each analysis grid calculated in step (d5) in advance Comparing with the set risk threshold, if there is an analysis grid with a water supply network and pipeline risk or sewage pipe network and pipeline risk greater than the threshold, it is determined that the design for vulnerabilities is not properly performed, and step (e) is performed. more steps can be performed.

또한, 상기 (e) 단계에서 상기 프로세서는, (e1) 상기 상수 관망 및 관로 위험도 또는 상기 하수 관망 및 관로 위험도에 따라서, 각 해석 그리드의 취약점 등급을 결정하고, 재난 대비 취약점 해소를 만족하는 취약점 등급의 최소기준 이상을 확보할 수 있도록 설계 보강 계획을 수립하는 단계; (e2) 취약점에 대한 설계 보강 계획 수립이 완료되면, 설계자의 입력 조작에 따라서 설계인자별 평가를 수행하고, 설계 계획에 대한 평가를 수행하는 단계; 및 (e3) 설계자로부터 확정된 최종 설계안을 입력받는 단계를 수행할 수 있다.In addition, in step (e), the processor determines the vulnerability rating of each analysis grid according to (e1) the water supply pipe network and pipe risk level or the sewage pipe network and pipe risk level, and a vulnerability rating that satisfies the disaster preparedness vulnerability resolution establishing a design reinforcement plan to secure more than the minimum standard of (e2) when the establishment of the design reinforcement plan for the weakness is completed, performing evaluation for each design factor according to the designer's input manipulation, and performing the evaluation on the design plan; and (e3) receiving the final design proposal confirmed by the designer.

또한, 상기 프로세서는 (f) 상수도 관망 및 관로 설계안 또는 하수도 관망 및 관로 설계안이 확정되면, 상수 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서 또는 하수 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서, 관로 종·횡단면도 및 수량산출을 위한 조서를 전산파일로 출력하는 단계를 더 수행하고, 상기 수량산출을 위한 조서는 관로조서, 맨홀조서, 토적표, 가시설 제원을 포함하고, Microsoft Excel File로 저장이 가능한 형태로 출력될 수 있다.In addition, the processor (f) when the water supply pipe network and pipe design plan or the sewage pipe network and pipe design plan is confirmed, the water supply pipe network and pipe hydraulic analysis result report or sewage pipe network and pipe hydraulic analysis result report, pipe length and cross-sectional views and quantity calculation The step of outputting the report as a computerized file is further performed, and the protocol for calculating the quantity includes a pipeline report, a manhole report, a land register, and provisional facility specifications, and may be output in a form that can be stored as a Microsoft Excel File.

또한, 상기 (b) 단계에서 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에, 상기 (c) 단계에서, 상기 프로세서는, 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 기초 설계 데이터들을 이용하여 관로 매설이 가능한 노선 계획을 수립하고, 관로별로 계획 우수량과 계획 오수량을 산정하며, 상기 산정된 계획 우수량 및 계획 오수량에 따라서, 관로내에 침전물이 퇴적하지 않고 적정한 유속이 확보될 수 있도록 하수 관로의 단면 및 경사를 계획한 후, 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 수리 해석 결과에 대한 적정성을 검토하여, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정할 수 있다.In addition, when the designer selects a sewer design in step (b), in step (c), the processor establishes a route plan that can be buried by using the basic design data stored in the sewage basic database, and , after calculating the planned rainfall amount and planned sewage amount for each pipe, and planning the cross section and slope of the sewage pipe so that an appropriate flow rate can be secured without depositing sediment in the pipe according to the calculated planned rainfall and planned sewage volume, It is possible to perform hydraulic analysis of sewage pipe networks and pipelines, review the adequacy of the hydraulic analysis results, and revise the design data according to the hydraulic analysis results.

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 프로세서는, 하수 관로에서의 유속이 사전에 등록된 최소 및 최대 조건을 만족하는지, 및 통수능력이 확보되는지 여부에 따라서 상기 수리 해석 결과에 대한 적정성 검토를 수행할 수 있다.In addition, in step (c), the processor performs an adequacy review on the results of the repair analysis according to whether the flow rate in the sewage pipe meets the pre-registered minimum and maximum conditions and whether the water passage ability is secured. can do.

한편, 한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 비일시적 저장매체에 저장되고, 프로세서를 포함하는 컴퓨터에서 실행되어, 상기한 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법을 수행한다.On the other hand, a computer program according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above-described problems is stored in a non-transitory storage medium and executed in a computer including a processor, and the above-described water supply and sewage pipe network and pipe design method carry out

본 발명은 정부에서 제공하는 GIS 데이터 베이스를 이용하여 설계자로 하여금 간편하게 상수도 및 하수도 관망 및 관로를 설계할 수 있도록 하고, 상수도 및 하수도 관망 설계 대상 영역에 해석 그리드를 설정하고, 해석 그리드별로 지진 이력, 토양의 액상화 정도, 관로의 노후도 등을 이용하여 상수도 및 하수도 관망 및 관로의 취약점을 효율적으로 진단하고, 진단된 취약점의 상수도 및 하수도 관망 및 관로 위험도에 따라서 사전에 설정된 설계 보강 방안을 적용함으로써 설계자로 하여금 간편하게 설계 보강을 수행할 수 있도록 한다.The present invention enables a designer to easily design a water supply and sewage pipe network and pipeline using the GIS database provided by the government, set an analysis grid in the water supply and sewage pipe network design target area, earthquake history for each analysis grid, By efficiently diagnosing the vulnerabilities of the water supply and sewer pipe networks and pipelines using the degree of soil liquefaction and the aging of the pipeline, the designer applies a pre-set design reinforcement plan according to the risk of the diagnosed weak water supply and sewer network and pipeline. so that design reinforcement can be performed easily.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3a는 상수 기초 데이터 베이스 구축 단계의 세부 단계를 설명하는 흐름도이다. 도 3b 는 하수 기초 데이터 베이스 구축 단계의 세부 단계를 설명하는 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4e는 상수 기초 데이터 베이스 구축 과정을 설명하는 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 하수 기초 데이터 베이스 구축 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 하수 기초 수리해석 및 설계 단계의 세부 단계를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취약점 분석 단계의 세부 구성을 설명하는 흐름도이다.
도 8a 내지 도 8c는 취약점 분석 단계의 세부 단계를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설계 보강 단계의 세부 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설계 보강 과정을 설명하는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a water supply and sewage pipe network and pipe design apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a water supply and sewage pipe network and a pipe design method according to a preferred embodiment of the present invention.
3A is a flowchart illustrating detailed steps of a constant basic database construction step. Figure 3b is a flow chart for explaining the detailed steps of the sewage basic database construction step.
4A to 4E are diagrams for explaining a process of constructing a constant-based database.
5A to 5E are diagrams for explaining a sewage basic database construction process.
6 is a flowchart illustrating detailed steps of the sewage foundation hydraulic analysis and design phase.
7 is a flowchart illustrating a detailed configuration of a vulnerability analysis step according to a preferred embodiment of the present invention.
8A to 8C are diagrams for explaining detailed steps of the vulnerability analysis step.
9 is a flowchart illustrating a detailed process of a design reinforcement step according to a preferred embodiment of the present invention.
10A and 10B are diagrams for explaining a design reinforcement process according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치의 구성을 도시하는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a water supply and sewage pipe network and pipe design apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 프로세서(11) 및 메모리(13)를 포함한다. 프로세서(11)는 마우스(21) 및 키보드(23)와 같은 입력 장치(20)와 연결되어 사용자로부터 설계와 관련된 입력 정보를 입력받으며, 외부의 GIS 데이터베이스 서버(40)로부터 통신 모듈을 통해서 GIS 정보를 수신하여 이용할 수 있다. 또한, 프로세서(11)는 모니터(31)와 같은 출력 장치(30)와 연결되어 상수도 및 하수도 관망 및 관로의 설계 정보를 사용자에게 표시한다.Referring to FIG. 1 , an apparatus for designing a water supply and sewage pipe network and pipeline according to a preferred embodiment of the present invention includes a processor 11 and a memory 13 . The processor 11 is connected to the input device 20 such as the mouse 21 and the keyboard 23 to receive design-related input information from the user, and the GIS information from the external GIS database server 40 through the communication module. can be received and used. In addition, the processor 11 is connected to the output device 30 such as the monitor 31 to display the design information of the water supply and sewage pipe network and pipe to the user.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메모리(13)는 명령어들을 저장하고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로세서(11)는 메모리(13)에 저장된 명령어들을 실행함으로써, 도 2를 참조하여 후술하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법의 각 단계를 수행한다.The memory 13 according to the preferred embodiment of the present invention stores instructions, and the processor 11 according to the preferred embodiment of the present invention executes the instructions stored in the memory 13, so that the water supply system described later with reference to FIG. 2 . and each step of the sewer pipe network and pipeline design method.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법을 설명하는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a water supply and sewage pipe network and a pipe design method according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법은, 상수 및 하수 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210), 설계자로부터 상수 설계를 수행할지 또는 하수 설계를 수행할지 여부를 입력받는 단계(S219), 설계자의 선택에 따라서 상수 또는 하수의 수리 해석 및 설계를 수행하는 수리 해석 및 설계 단계(S220), 취약점 분석 단계(S230), 설계 보강 단계(S240), 및 설계 데이터 출력 단계(S250)를 포함한다. 또한, 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210)는 상수 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210a) 및 하수 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210b)를 포함한다.Referring to Figure 2, the water supply and sewage pipe network and pipe design method according to a preferred embodiment of the present invention, the water and sewage basic database building step (S210), whether to perform a water supply design from a designer or whether to perform a sewage design A step of receiving input (S219), a hydraulic analysis and design step (S220), a vulnerability analysis step (S230), a design reinforcement step (S240), and design data for performing a hydraulic analysis and design of water or sewage according to the designer's selection output step (S250). In addition, the basic database building step (S210) includes a constant basic database building step (S210a) and the sewage basic database building step (S210b).

먼저, 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210)는 상수 및 하수 관망 및 관로 해석을 위한 상수 및 하수 기초 설계 데이터를 입력하여 메모리(13)에 저장함으로써 상수 및 하수 기초 데이터 베이스를 각각 구축하는 단계로서, 해당 단계에서 프로세서(11)는 외부의 GIS 데이터 베이스 서버(40)로부터 수신된 정보를 이용하거나, 입력 장치(20)를 통해서 설계자로부터 데이터를 직접 입력받아 상수 및 하수 관망 및 관로의 초기 속성 정보를 포함하는 설계 데이터를 입력한다. First, the basic database building step (S210) is a step of building a water supply and sewage basic database by inputting constant and sewage basic design data for water supply and sewage pipe network and pipe analysis and storing it in the memory 13, respectively, In the step, the processor 11 uses the information received from the external GIS database server 40, or receives data directly from the designer through the input device 20, and includes initial attribute information of water supply and sewage pipe networks and pipelines. input design data.

여기서, 초기 속성 정보 중 상수 관망 및 관로의 속성은 격점, 관로, 시설물(배수지, 펌프, 밸브 등), 격점 수요량 등을 포함할 수 있다. 또한, 초기 속성 정보 중 하수 관망 및 관로의 속성은 격점, 관로, 시설물(맨홀, 펌프, 밸브 등), 하수량 등을 포함할 수 있다.Here, among the initial attribute information, the properties of the water supply network and the pipeline may include a junction, a pipeline, facilities (reservoirs, pumps, valves, etc.), demand for junctions, and the like. In addition, among the initial attribute information, the attributes of the sewage pipe network and the pipeline may include a separation point, a pipeline, a facility (manhole, pump, valve, etc.), an amount of sewage, and the like.

한편, 수리 해석 및 설계 단계(S220)는 상수 수리 해석 및 설계 단계(S220a) 및 하수 수리 해석 및 설계 단계(S220b)를 포함한다.On the other hand, the hydraulic analysis and design step (S220) includes a water supply hydraulic analysis and design step (S220a) and sewage hydraulic analysis and design step (S220b).

상수 수리 해석 및 설계 단계(S220a)는 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210a)를 통해 모델링한 상수 관망 및 관로의 설계 데이터에 대해서 수리해석을 실시하고 설계의 오류를 수정하는 단계로서, 해당 단계에서 프로세서(11)는 메모리(13)에 저장된 수리 해석 프로그램 또는 외부 장치로부터 수신한 수리 해석 프로그램을 실행하여 기초 데이터 베이스로서 저장된 설계 데이터들이 설계 기준에 적합한지 여부를 확인하는 단계이다. 수리 해석 및 설계 단계에서 이용되는 수치해석 프로그램으로는 설계자의 선택에 따라서 다양한 프로그램이 이용될 수 있는데, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 EPANET(미국 환경보호국[EPA])과 같은 수리 해석 프로그램을 이용하였다. The water supply hydraulic analysis and design step (S220a) is a step of performing a mathematical analysis on the design data of the water supply network and pipeline modeled through the basic database building step (S210a) and correcting the design error. 11) is a step of confirming whether the design data stored as the basic database conforms to the design criteria by executing the repair analysis program stored in the memory 13 or the repair analysis program received from the external device. As a numerical analysis program used in the hydraulic analysis and design phase, various programs can be used according to the designer's choice. In a preferred embodiment of the present invention, a hydraulic analysis program such as EPANET (US Environmental Protection Agency [EPA]) was used. .

상기 수리 해석 결과에 대한 적정성 검토는 격점(node)에서의 압력 및 유속이 사전에 등록된 최소, 최대 조건을 만족하는지 여부에 따라서 수행된다. 예를 들어, 격점(node)에서의 압력 및 유속이 수리적 제한 조건을 만족하지 않는 경우, 프로세서(11)는 이러한 사실을 화면을 통해서 설계자에게 출력하고, 이를 확인한 설계자는 상기 제 S210 단계에서 입력된 설계 데이터를 수정하여 수리해석 후 재검토하게 된다. 만약, 수리 해석 결과 사전에 정의된 수리적 제한 조건이 모두 만족할 경우, 프로세서(11)는 후술하는 취약점 분석 단계(S230)를 실시할 수 있다.The adequacy review of the hydraulic analysis result is performed according to whether the pressure and flow velocity at the node satisfy the pre-registered minimum and maximum conditions. For example, if the pressure and flow velocity at the node do not satisfy the mathematical limiting conditions, the processor 11 outputs this fact to the designer through the screen, and the designer who confirmed this The design data will be revised and re-examined after mathematical analysis. If, as a result of the repair analysis, all of the mathematical constraints defined in advance are satisfied, the processor 11 may perform a vulnerability analysis step S230 to be described later.

한편, 하수 수리 해석 및 설계 단계(S220b)는 상기한 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210)를 통해 모델링한 하수 관망 및 관로의 설계 데이터에 대해서 수리해석을 실시하고, 수리 해석 결과에 대한 적정성을 검토하여 설계의 오류를 수정하는 단계로서, 해당 단계에서 프로세서(11)는 메모리(13)에 저장된 수리 해석 프로그램 또는 외부 장치로부터 수신한 수리 해석 프로그램을 실행하여 기초 데이터 베이스로서 저장된 설계 데이터들이 설계 기준에 적합한지 여부를 확인하는 단계이다. 수리 해석 및 설계 단계에서 이용되는 설계방법에는 조건에 따라서 다양한 수리해석 및 설계방법이 사용될 수 있는데, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 하수도 설계기 준(2019, 환경부) 우·오수 배제계획 설계기준에 따라 계획하고 수리 해석을 실시한다.On the other hand, in the sewage hydraulic analysis and design step (S220b), hydraulic analysis is performed on the design data of the sewage pipe network and pipe modeled through the basic database building step (S210), and the adequacy of the hydraulic analysis result is reviewed. As a step of correcting design errors, in the corresponding step, the processor 11 executes the repair analysis program stored in the memory 13 or the repair analysis program received from the external device so that the design data stored as the basic database meets the design standards. This step is to check whether In the design method used in the hydraulic analysis and design stage, various hydraulic analysis and design methods can be used depending on the conditions. Plan and perform hydraulic analysis.

상기 수리 해석 결과에 대한 적정성 검토는 하수 관로에서의 유속이 사전에 등록된 최소, 최대 조건을 만족하는지 및 통수능력이 확보되는지 여부에 따라서 수행된다. 예를 들어, 관로의 통수능력이나 유속이 수리적 제한 조건을 만족하지 않는 경우, 프로세서(11)는 이러한 사실을 화면을 통해서 설계자에게 출력하고, 이를 확인한 설계자는 상기 제 S210 단계에서 입력된 설계 데이터를 수정하여 수리해석 후 재검토하게 된다. 만약, 수리 해석 결과 사전에 정의된 수리적 제한 조건이 모두 만족할 경우, 프로세서(11)는 후술하는 취약점 분석 단계(S230)를 실시할 수 있다.The review of the adequacy of the hydraulic analysis result is performed according to whether the flow velocity in the sewage pipe meets the pre-registered minimum and maximum conditions and whether the water passage capacity is secured. For example, if the water flow capacity or flow rate of the pipe does not satisfy the mathematical limiting conditions, the processor 11 outputs this fact to the designer through the screen, and the designer who has confirmed this outputs the design data input in the step S210 It will be revised and re-examined after repair analysis. If, as a result of the repair analysis, all of the mathematical constraints defined in advance are satisfied, the processor 11 may perform a vulnerability analysis step S230 to be described later.

취약점 분석 단계(S230)는 상기한 상수 및 하수 수리 해석 및 설계 단계(S220)에서 설계된 수리 관망 및 관로들의 재난 및 재해 발생에 따른 취약 지점(취약점)을 계산조건에 따라 분석하여 확인하는 단계이다. 이러한 취약점 분석 단계에 대해서는 도 7 내지 도 8c 를 참조하여 자세하게 후술한다.Vulnerability analysis step (S230) is a step of analyzing and confirming the weak points (vulnerabilities) according to the disasters and disasters of the water supply and sewage repair analysis and design steps (S220) designed in the above-described water and sewage repair step (S220) according to the calculation conditions. The vulnerability analysis step will be described later in detail with reference to FIGS. 7 to 8C .

설계 보강 단계(S240)는 취약점 분석 단계(S230)에서 수행된 취약점 분석 결과에 따라서 재난 및 재해에 취약한 지점(취약점)에 대하여, 취약점 등급에 의한 설계자의 설계인자별 설계 보강 계획(회피, 대안, 보강, 존치 등)을 입력받아 설계 데이터를 변경하고, 변경된 설계 데이터에 따른 평가결과(취약점 해소 여부, 시공성, 경제성 등)를 출력함으로써 설계를 보강하도록 한다.The design reinforcement step (S240) is a design reinforcement plan (avoidance, alternative, Reinforcement, retention, etc.) is input, the design data is changed, and the design is reinforced by outputting the evaluation results (whether vulnerabilities are resolved, constructability, economic feasibility, etc.) according to the changed design data.

설계 데이터 출력 단계(S250)는 설계자가 결정한 최종 설계 결과(최종 설계안)를 출력하는 단계로서, 상수 및 하수 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서, 관로 종·횡단면도 및 수량산출을 위한 조서 등을 전산파일로 출력한다. 수량산출조서는 관로조서, 맨홀조서, 토적표, 가시설 제원 등이 포함되며 해당 조서는 Microsoft Excel File로 저장이 가능하여 설계자가 공사물량을 산정하는 시간을 단축시켜 준다. 또한, 수리해석 결과 파일을 상수관망도 및 하수관망도(*.dwg, 전산화일)로도 작성이 가능하며, 최종설계가 반영된 상수관망도 GIS DB용 관망도(*.dwg, 전산화일)로도 작성이 가능하다.The design data output step (S250) is a step of outputting the final design result (final design draft) determined by the designer. The water and sewage pipe network and pipe hydraulic analysis result report, pipe vertical and cross-sectional views, and a protocol for quantity calculation are stored in a computerized file. print out Quantity calculation report includes pipeline report, manhole report, earth record table, provisional facility specification, etc. The report can be saved as a Microsoft Excel file, thereby reducing the designer's time for calculating the construction quantity. In addition, it is possible to create a hydraulic analysis result file as a water supply pipe network diagram and a sewage pipe network diagram (*.dwg, computerized date), and a water supply pipe network reflecting the final design is also prepared as a pipe network diagram for GIS DB (*.dwg, computerized date) This is possible.

이하, 도 3 내지 도 10b를 참조하여, 도 2에 도시된 각 단계에 대해서 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, each step shown in FIG. 2 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 10B .

먼저, 도 3a는 상수 기초 데이터 베이스 구축 단계의 세부 단계를 설명하는 흐름도이고, 도 4a 내지 도 4e는 상수 기초 데이터 베이스 구축 과정을 설명하는 도면이다. First, FIG. 3A is a flowchart illustrating detailed steps of a constant basic database building step, and FIGS. 4A to 4E are diagrams illustrating a constant basic database building process.

도 3a 및 도4a 내지 도 4e를 참조하면, 제 S219 단계에서, 설계자가 상수 설계를 선택하면, 프로세서(11)는 상수 관망 및 관로의 레이아웃을 모델링한다(S211a). 프로세서(11)는 배수지(Reservior)에서 수용가까지 용수를 공급하는 상수 관망 및 관로에 대해 각 관로의 시점과 종점인 격점(node, J1~J8)과 격점 사이의 관로(pipe, P1~P10)를 구축하는 수리해석을 위한 관로의 레이아웃을 모델링한다(도 4a 참조). 제 S211a 단계에서, 프로세서(11)는 입력 장치(20)를 통해서 설계자로부터 관로의 레이아웃 설계를 위한 정보를 직접 입력 받을 수 있을뿐만 아니라, 정부 기관에서 제공하는 GIS 데이터 베이스 서버(40)로부터 수신한 관로 및 관망 정보를 이용하여 레이아웃을 모델링할 수도 있다.Referring to FIGS. 3A and 4A to 4E , in step S219 , when the designer selects a constant design, the processor 11 models the water supply network and the layout of the pipeline ( S211a ). The processor 11 is the starting point and ending point of each pipe for the water supply pipe network and pipe supplying water from the reservoir to the customer, and the node (node, J1 to J8) and the pipe (pipe, P1 to P10) between the nodes. Model the layout of the pipeline for the hydraulic analysis to be built (see FIG. 4a). In step S211a, the processor 11 may directly receive information for designing the layout of the conduit from the designer through the input device 20, as well as receive information from the GIS database server 40 provided by the government agency. The layout can also be modeled using pipe and pipe network information.

그 후, 프로세서(11)는 설계자로부터 입력된 입력 정보 또는 지형정보 데이터 베이스(미도시 됨)를 이용하여, 격점별 지반고(각 격점(node)의 높이(Z, 지반고[m]))를 생성한다(S212a)(도 4b 참조). 설계자가 전산용 지형도를 보유한 경우, 관망도에 지형도를 맵핑하여 Z(지반고[m]) 값을 자동 생성할 수도 있다.Thereafter, the processor 11 generates the ground height (the height of each node (Z, the ground height [m])) for each node by using the input information input from the designer or the topographic information database (not shown). (S212a) (refer to FIG. 4B). If the designer has a topographic map for computation, it is also possible to automatically generate a Z (ground elevation [m]) value by mapping the topographic map to the network map.

그리고, 프로세서(11)는 입력 장치(20)를 통해서 설계자로부터 배수지(L.W.L[m])와 펌프시설(양정[H], 유량[Q]), 밸브(종류) 등의 상수 관망 및 관로의 시설물 정보를 입력받아 설계 정보에 포함시킨다(S213a)(도 4c 참조).In addition, the processor 11 receives from the designer through the input device 20, a water supply network such as a water reservoir (LWL [m]), a pump facility (lift [H], flow rate [Q]), and a valve (type) and facilities of pipelines. The information is received and included in the design information (S213a) (refer to FIG. 4C).

여기서, 펌프는 유체에 에너지를 공급하여 수두를 높여주는 시설이며, 밸브는 관망의 특정 지점에서 압력 또는 흐름을 제한하는 요소이다. 펌프와 밸브의 주요 입력 DATA(유형, 기능 등)는 일반적으로 수리 해석에 이용되는 EPANET(미국 환경보호국[EPA])에서 해석되는 방식과 동일한 방식으로 해석이 가능하다.Here, the pump is a facility that increases the head by supplying energy to the fluid, and the valve is an element that restricts the pressure or flow at a specific point in the pipe network. The main input data (type, function, etc.) of pumps and valves can be interpreted in the same way as EPANET (US Environmental Protection Agency [EPA]), which is generally used for hydraulic analysis.

그 후, 프로세서(11)는 각 격점별 상수 수요량을 입력받아 설계 정보에 포함시킨다(S214a)(도 4d 참조). 이 때, 프로세서(11)는 각 격점별 수요량을 입력 장치(20)를 통해서 설계자로부터 직접 입력받을 수도 있고, 실제 상수 사용량 DB 자료의 수용가별 위치정보를 기반으로 자동 입력받을 수도 있다.Thereafter, the processor 11 receives the constant demand amount for each point and includes it in the design information (S214a) (refer to FIG. 4D). In this case, the processor 11 may receive the demand amount for each point directly from the designer through the input device 20 , or may be automatically input based on the location information of each customer of the actual water consumption DB data.

다음으로, 프로세서(11)는 지하지장물(우·오수 관로, 가스관, 전기선, 통신관로 등)에 관한 정보를 상수 관망 및 관로 정보로서 입력받고, 상수 관로와의 간섭 여부를 확인한다(S215a)(도 4e 참조). 이 때, 프로세서(11)는 지하지장물 정보는 설계자로부터 직접 입력받을 수 있을뿐만 아니라, 지장물 GIS DB 자료를 이용하여 지하지장물을 상수 관망 및 관로에 맵핑하고 상수 관로와의 간섭 여부를 자동으로 확인할 수도 있다.Next, the processor 11 receives information about the underground fixtures (rain and sewage pipes, gas pipes, electric wires, communication pipes, etc.) as water supply network and pipe information, and checks whether there is interference with the water supply pipe (S215a) (See Fig. 4e). At this time, the processor 11 not only receives the information of the underground fixture directly from the designer, but also maps the underground fixture to the water supply network and pipeline using the obstacle GIS DB data, and automatically detects whether there is interference with the water supply pipeline. can also be checked with

마지막으로, 프로세서(11)는 상기한 S220a 단계의 상수 수리 해석을 수행하기 전에, 설계 데이터의 오류를 검사한다(S216a). 이는 수리 해석을 수행하기 전에, 모델링한 상수 관망 및 관로의 오류를 점검하는 단계로서, 오류에는 입력 DATA 오류, 관로가 연결되지 않은 경우, 관로가 중복된 경우 등이 있으며, 오류 내역을 출력 화면을 통해서 설계자에게 출력함으로써, 설계자로 하여금 명백한 오류를 신속하게 수정할 수 있도록 한다.Finally, the processor 11 checks the design data for errors before performing the constant mathematical analysis of step S220a ( S216a ). This is the step of checking the errors of the modeled constant pipe network and pipeline before performing the hydraulic analysis. Errors include input data errors, pipelines not connected, and duplicate pipelines, and the error details are displayed on the output screen. By outputting it to the designer, it allows the designer to quickly correct obvious errors.

도 3b는 하수 기초 데이터 베이스 구축 단계의 세부 단계를 설명하는 흐름도이고, 도 5a 내지 도 5e는 하수 기초 데이터 베이스 구축 과정을 설명하는 도면이다. Figure 3b is a flowchart for explaining the detailed steps of the sewage basic database construction step, Figures 5a to 5e is a view for explaining the sewage basic database construction process.

도 3b 및 5a 내지 도 5e를 참조하면, 제 S219 단계에서, 설계자가 하수 설계를 선택하면, 프로세서(11)는 하수 관망 및 관로의 레이아웃을 모델링한다(S211b). 프로세서(11)는 최원격 지점의 관로에서 하수처리시설까지 하수를 이송하는 오수 관망(관로) 또는 유역의 우수를 하천까지 배제하기 위한 우수 관망(관로)에 대해 각 관로의 수리해석을 위한 관로의 레이아웃을 모델링한다(도 5a 참조). 모델링된 관로의 레이아웃에는 맨홀 정보 및 관로 정보가 기본적으로 포함된다. 맨홀 정보에는 해당 맨홀의 위치 좌표 및 지반고가 포함되고, 관로 정보에는 각 관로의 직경, 관로의 길이, 및 해당 관로의 유입 관저고와 유출 관저고가 포함된다.Referring to FIGS. 3B and 5A to 5E , in step S219 , when the designer selects a sewage design, the processor 11 models the sewage pipe network and the layout of the pipe ( S211b ). The processor 11 is a pipeline for hydraulic analysis of each pipeline for a sewage pipe network (pipeline) that transports sewage from the pipeline at the most remote point to a sewage treatment facility or a stormwater pipe network (pipeline) for excluding stormwater from the basin to the river. Model the layout (see Fig. 5a). The layout of the modeled pipeline basically includes manhole information and pipeline information. The manhole information includes the position coordinates and the ground height of the corresponding manhole, and the pipe information includes the diameter of each pipe, the length of the pipe, and the inlet and outlet heights of the corresponding pipe.

제 S211b 단계에서, 프로세서(11)는 입력 장치(20)를 통해서 설계자로부터 관로의 레이아웃 설계를 위한 정보를 직접 입력 받을 수 있을 뿐만 아니라, 정부 기관에서 제공하는 GIS 데이터 베이스 서버(40)로부터 수신한 관로 및 관망 정보를 이용하여 레이아웃을 모델링할 수도 있다.In the step S211b, the processor 11 may directly receive information for designing the layout of the conduit from the designer through the input device 20, as well as receive information from the GIS database server 40 provided by the government agency. The layout can also be modeled using pipe and pipe network information.

아울러, 설계자가 전산용 지형도를 보유한 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 관망도에 지형도를 맵핑하여 지형 정보와 도시 계획 정보 등을 관망도와 함께 표시할 수 있다.In addition, when the designer has a computer topographic map, as shown in FIG. 5B , the topographic map may be mapped to the network map to display topographic information and city planning information together with the network map.

그 후, 프로세서(11)는 입력 장치(20)를 통해서 설계자로부터 펌프시설(양정[H], 유량[Q]) 및 하수처리시설과 같은 하수 관망 및 관로의 시설물 정보를 입력받아 설계 정보에 포함시킨다(S213b)(도 5c 참조).After that, the processor 11 receives the facility information of the sewage pipe network and pipeline such as the pump facility (lift [H], flow rate [Q]) and the sewage treatment facility from the designer through the input device 20 and includes it in the design information (S213b) (refer to FIG. 5C).

또한, 프로세서(11)는 각 관로별 우·오수량을 입력받아 설계 정보에 포함시킨다(S214b)(도 5d 참조). 이 때, 프로세서(11)는 각 관로별 우(오)수량을 입력 장치(20)를 통해서 설계자로부터 직접 입력받을 수도 있고, 인구밀도 DB 자료를 기반으로 자동 입력받을 수도 있다. 즉, 각 지역의 오수량이 사전에 조사된 경우에는, 해당 오수량을 각 관로별로 설계에 포함시키고, 사전에 조사된 오수량이 존재하지 않는 경우에는, 1인당 평균 오수량과 각 지역의 인구밀도에 따라서 오수량을 추정하여 각 관로별 설계에 포함시킬 수도 있다.In addition, the processor 11 receives the amount of rain and sewage for each pipe and includes it in the design information (S214b) (refer to FIG. 5D). At this time, the processor 11 may directly receive the right (five) quantity for each pipeline from the designer through the input device 20, or may automatically receive the input based on the population density DB data. That is, if the amount of sewage in each area is surveyed in advance, the amount of sewage is included in the design for each pipeline. can be estimated and included in the design for each pipeline.

다음으로, 프로세서(11)는 지하지장물(상수 관로, 가스관, 전기선, 통신관로 등)에 관한 정보를 하수 관망 및 관로 정보로서 입력받고, 하수 관로와의 간섭 여부를 확인한다(S215b)(도 5e 참조). 이 때, 프로세서(11)는 지하지장물 정보는 설계자로부터 직접 입력받을 수 있을 뿐만 아니라, 지장물 GIS DB 자료를 이용하여 지하 지장물을 하수 관망 및 관로에 맵핑하고 하수 관로와의 간섭 여부를 자동으로 확인할 수도 있다.Next, the processor 11 receives information about the underground fixture (water supply pipe, gas pipe, electric wire, communication pipe, etc.) as sewage pipe network and pipe information, and checks whether interference with the sewage pipe is (S215b) (Fig. see 5e). At this time, the processor 11 not only can receive the information about the underground obstruction directly from the designer, but also maps the underground obstruction to the sewage pipe network and pipeline using the obstruction GIS DB data, and automatically detects whether there is interference with the sewage pipe. can also be checked with

마지막으로, 프로세서(11)는 상기한 S220 단계의 수리 해석을 수행하기 전에, 설계 데이터의 오류를 검사한다(S216b). 이는 수리 해석을 수행하기 전에, 모델링한 하수 관망 및 관로의 오류를 점검하는 단계로서, 오류에는 입력 DATA 오류, 관로가 연결되지 않은 경우, 관로가 중복된 경우 등이 있으며, 오류 내역을 출력 화면을 통해서 설계자에게 출력함으로써, 설계자로 하여금 명백한 오류를 신속하게 수정할 수 있도록 한다.Finally, the processor 11 checks for errors in the design data before performing the mathematical analysis of step S220 ( S216b ). This is a step to check the errors of the modeled sewage pipe network and pipeline before performing the repair analysis. Errors include input data errors, pipelines not connected, and duplicate pipelines, and error details are displayed on the output screen. By outputting it to the designer, it allows the designer to quickly correct obvious errors.

도 6은 하수 기초 수리해석 및 설계 단계(S220b)의 세부 단계를 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating detailed steps of the sewage foundation hydraulic analysis and design step (S220b).

도 6을 더 참조하여, 본 발명의 제 S220b 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 먼저, 설계자는 기초조사 및 현장여건을 파악한 뒤, 하수 기초 데이터 베이스 구축 단계(S210b)에서 저장된 기초 데이터들을 이용하여 하수 관로 매설이 가능한 노선계획을 수립한다(S221b).Referring further to FIG. 6, the step S220b of the present invention will be described in more detail. First, the designer identifies the basic survey and field conditions, and then uses the basic data stored in the sewage basic database construction step (S210b) to sewage Establish a route plan in which pipelines can be buried (S221b).

그 후, 하수 관로별로 계획 우수량과 계획 오수량이 산정된다(S222b). 먼저, 하수 관로별 최대 계획 우수량 산정은 아래의 수학식1의 합리식을 적용하여 산정한다.After that, the planned rainfall amount and the planned sewage water amount are calculated for each sewage pipe (S222b). First, the calculation of the maximum planned rainfall for each sewage pipe is calculated by applying the rational expression of Equation 1 below.

상기 수학식에서 C는 총괄 유출계수 이고, I는 유달시간(t)내의 평균강우강도(mm/hr), A는 배수면적(ha)이다. 배수면적은 지형도를 기초로 하여, 지형에 따라 관로별 배수면적이 산출된다.In the above equation, C is the overall runoff coefficient, I is the average rainfall intensity (mm/hr) within the runoff time (t), and A is the drainage area (ha). The drainage area is calculated based on the topographic map, and the drainage area for each pipeline is calculated according to the topography.

하수 관로별 최대계획 오수량은 생활오수량, 공장폐수량 및 지하수량으로 구분해서 산정한다. 생활오수량은 계획 1일 최대오수량에 계획인구를 곱하여 계산되고, 여기에 공장폐수량 및 지하수량, 기타 오수량을 더하여 관로별 최대계획 오수량이 산정된다.The maximum planned sewage amount for each sewage pipe is calculated by dividing the amount of domestic sewage, factory wastewater, and groundwater. The amount of domestic sewage is calculated by multiplying the planned daily maximum amount of sewage by the planned population, and the maximum planned amount of sewage for each pipeline is calculated by adding the amount of factory wastewater, underground water, and other sewage.

그 다음으로, 상기 산정된 계획 우·오수량에 따라서, 관로내에 침전물이 퇴적하지 않고 적정한 유속이 확보될 수 있도록 관로의 단면 및 경사가 계획된다(S223b).Next, the cross section and inclination of the pipe are planned so that an appropriate flow rate can be secured without deposits being deposited in the pipe according to the calculated amount of rain and sewage (S223b).

적정한 유속의 산정은 자연 유하 관로의 경우 Manning 식인 아래의 수학식 2를 적용하고, 펌프가압 후 이송하는 압송관로의 경우 Hazen-Williams식인 아래의 수학식 3을 적용한다.For the calculation of the appropriate flow rate, the Manning equation below is applied in the case of a natural flow pipe, and the Hazen-Williams equation below is applied in the case of a pressurized pipe transporting after the pump is pressurized.

상기 수학식에서 V는 평균유속(m/s), R은 경심(m), I는 동수경사이다.In the above formula, V is the average flow velocity (m/s), R is the center of gravity (m), and I is the hydraulic gradient.

상기 수학식에서 V는 평균유속(m/s), C는 유속계수, I는 동수경사이다.In the above equation, V is the average flow velocity (m/s), C is the flow coefficient, and I is the hydraulic gradient.

상기한 바와 같이, 하수 관로별 적정 관경 및 구배가 계획된 후, 하수 관망 및 관로의 수리 해석을 수행하여, 수리 해석 결과 및 설계 사항들이 설계기준에 적합한지 여부가 검토된다(S224b).As described above, after the appropriate pipe diameter and gradient for each sewage pipe are planned, the hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipe is performed, and whether the results of the hydraulic analysis and the design matters meet the design standards are reviewed (S224b).

상기 수리 해석 결과에 대한 적합성 검토는, 우수 관로의 평균유속이 0.8~3.0m/s가 되는지, 오수 관로의 평균유속이 0.6~3.0m/s가 되는지, 및 통수능력이 확보되는지 여부에 따라서 수행된다. The suitability review of the hydraulic analysis results is performed according to whether the average flow velocity of the storm water pipe is 0.8 to 3.0 m/s, the average flow velocity of the sewage pipe is 0.6 to 3.0 m/s, and whether the water passage capacity is secured. do.

한편, 관로의 통수능력이나 유속이 수리적 제한 조건을 만족하지 않는 경우, 프로세서(11)는 이러한 사실을 화면을 통해서 설계자에게 출력하고, 이를 확인한 설계자로부터 상기 제 S223 단계에서 입력된 설계 데이터에 대한 수정 데이터를 입력받아 수리해석 후 재검토하게 된다. 만약, 수리 해석 결과 사전에 정의된 수리적 제한 조건이 모두 만족할 경우, 프로세서(11)는 후술하는 취약점 분석 단계(S230)를 실시할 수 있다.On the other hand, if the water flow capacity or flow velocity of the pipe does not satisfy the mathematical limiting conditions, the processor 11 outputs this fact to the designer through the screen, and the designer who has confirmed this corrects the design data input in step S223. Data is input and analyzed and reviewed. If, as a result of the repair analysis, all of the mathematical constraints defined in advance are satisfied, the processor 11 may perform a vulnerability analysis step S230 to be described later.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취약점 분석 단계의 세부 구성을 설명하는 흐름도이고, 도 8a 내지 도 8c는 취약점 분석 단계의 세부 단계를 설명하는 도면이다.7 is a flowchart for explaining the detailed configuration of the vulnerability analysis step according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 8A to 8C are diagrams for explaining the detailed steps of the vulnerability analysis step.

도 7 내지 도 8c를 참조하여, 본 발명의 취약점 분석 단계(S230)를 설명하면, 먼저, 프로세서(11)는 제 S210 단계에서 입력된 설계 기초 데이터들 및 제 S220 단계(수리 해석 단계)에서 수행된 수리 해석 결과와 함께, 취약점 분석에 이용될 추가 정보를 입력받아 취약점 분석에 필요한 정보들을 선별한다(S231).7 to 8c, the vulnerability analysis step (S230) of the present invention will be described. First, the processor 11 performs the design basic data input in step S210 and step S220 (repair analysis step). Along with the repair analysis result, additional information to be used for vulnerability analysis is input, and information necessary for vulnerability analysis is selected (S231).

제 S231 단계에서 선별되는 정보 및 추가정보는 아래의 표 1과 같다. 취약점 분석 단계에서 수행되는 취약점 분석은, 필요에 따라서 표 1에 기재된 정보들 중 일부 또는 전부를 이용하여 취약점 분석을 수행하게 된다.The information and additional information selected in step S231 are shown in Table 1 below. In the vulnerability analysis performed in the vulnerability analysis step, if necessary, the vulnerability analysis is performed using some or all of the information listed in Table 1.

그 후, 프로세서(11)는 취약점 분석을 수행할 전체 영역에 대해서 취약점 분석 단위인 해석 그리드를 생성한다(S232). 이 단계에서, 프로세서(11)는 국가 GIS 최소 단위 정보를 입력받고, 본 발명의 상·하수 관망 및 관로 설계 사업부지 전체에 대해서, 단위 그리드 격자 크기를 설정하고, 복수의 단위 그리드 격자를 포함하는 해석 그리드를 생성한다. 이 때, 해석 그리드의 최소 단위 설정은 관로 설계 최소 절점 길이를 기준으로, 이보다 크게 설정한다.Thereafter, the processor 11 generates an analysis grid, which is a unit of vulnerability analysis, for the entire area to be subjected to vulnerability analysis ( S232 ). In this step, the processor 11 receives the national GIS minimum unit information, sets the unit grid grid size for the entire water and sewage pipe network and pipeline design business site of the present invention, and includes a plurality of unit grid grids. Create an analysis grid. At this time, the minimum unit setting of the analysis grid is set to be larger than this based on the minimum length of the pipe design.

도 8a를 참조하면, 상·하수 관망 및 관로 설계 사업부지는 주황색 선으로 표시되고, 설계 사업부지 내에 포함되는 단위 그리드는 녹색으로 표시되며, 사업부지에 포함되지 않는 단위 그리드는 회색으로 표시되고, 해당 설계 사업 부지에는 파란색으로 표시된 관망이 배치되어 있다.Referring to FIG. 8A , the water/sewage pipe network and pipeline design business site is indicated by an orange line, the unit grid included in the design business site is displayed in green, and the unit grid not included in the business site is displayed in gray, and the corresponding The design project site has a pipe network shown in blue.

아울러, 사업부지에 대해서 m행*n열 크기의 해석 그리드들이 생성되며, 각각의 해석 그리드는 그 내부에 복수의 단위 그리드를 포함한다. 도 8a에 도시된 예에서, 사업부지에는 4행*5열=20개의 해석 그리드가 생성되었고, 각 해석 그리드는 10개*10개=100개의 단위 그리드를 포함한다.In addition, analysis grids having a size of m rows * n columns are generated for the business site, and each analysis grid includes a plurality of unit grids therein. In the example shown in FIG. 8A , 4 rows * 5 columns = 20 analysis grids were created in the business site, and each analysis grid includes 10 * 10 = 100 unit grids.

해석 그리드가 생성된 후, 프로세서(11)는 각 해석 그리드별로 취약점 진단의 판단 기준이 되는 진단 기초 정보를 계량화하여 합산한 후, 평균값을 계산한다(S233). 제 S233 단계에서, 프로세서(11)는 상·하수 관망 및 관로에 피해를 초래할 수 있는 다양한 인자들(예컨대, 재난, 자연재해, 및 지질 상태 등)을 진단 기초 정보로서 계량화하고, 해석 그리드에 포함되는 복수의 단위 그리드마다 해당 진단 기초 정보들을 계량화한 값들을 합산하고, 해석 그리드에 포함된 단위 그리드들의 총 개수로 나누어 평균값을 구한다. 이러한 진단 기초 정보들은 표 1에 기재된 설계 기초 정보 또는 추가 정보에 포함된 것이다.After the analysis grid is generated, the processor 11 calculates an average value after quantifying and summing basic diagnostic information serving as a criterion for diagnosing vulnerabilities for each analysis grid ( S233 ). In step S233, the processor 11 quantifies various factors (eg, disasters, natural disasters, geological conditions, etc.) that may cause damage to the water and sewage pipe networks and pipelines as diagnostic basic information, and includes them in the analysis grid For each of the plurality of unit grids, the quantified values of the corresponding diagnostic basic information are summed and divided by the total number of unit grids included in the analysis grid to obtain an average value. Such diagnostic basic information is included in the design basic information or additional information listed in Table 1.

아래의 표 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취약점 진단에 이용되는 인자들의 일 예를 나타낸다.Table 2 below shows an example of factors used for vulnerability diagnosis according to a preferred embodiment of the present invention.

예를들면, 프로세서(11)는 도 8a 에 도시된 해석 그리드(2,2)에 대해서, 해석 그리드(2,2) 내부의 단위 그리드 100개의 강우 강도 정보를 계량화한 값을 모두 합산한 후, 단위 그리드들의 총 개수 100으로 나누어서, 강우 강도에 대한 해석 그리드(2,2)의 평균값을 계산할 수 있다.For example, the processor 11 sums all the quantified values of rainfall intensity information of 100 unit grids inside the analysis grid 2,2 with respect to the analysis grid 2,2 shown in FIG. 8A , By dividing the total number of unit grids by 100, it is possible to calculate the average value of the analysis grids (2,2) for rainfall intensity.

마찬가지로, 프로세서(11)는 도 8a 에 도시된 해석 그리드(1,1)에 대해서, 해석 그리드(1,1) 내부의 단위 그리드의 강우 강도 정보를 계량화한 값을 모두 합산한 후, 단위 그리드들의 개수로 나누어서, 강우 강도에 대한 해석 그리드(1,1)의 평균값을 계산할 수 있다. 다만, 이 때, 해석 그리드(1,1) 내부의 일부 영역(회색 표시 영역)은 해석 그리드에서 제외되므로, 해석 그리드에 포함되는 영역(녹색 표시 영역)의 강우 강도 정보를 계량화한 값을 모두 합산한 후, 해석 그리드에 포함되는 단위 그리드의 수로 나누어 평균값을 구해야 함을 주의해야 한다.Similarly, with respect to the analysis grid (1,1) shown in FIG. 8A , the processor 11 sums up all the quantified values of rainfall intensity information of the unit grid inside the analysis grid (1,1), and then By dividing by the number, the average value of the analysis grid (1,1) for rainfall intensity can be calculated. However, at this time, since some areas (gray display area) inside the analysis grid (1,1) are excluded from the analysis grid, all the quantified values of rainfall intensity information in the area (green area) included in the analysis grid are summed After doing this, it should be noted that the average value should be obtained by dividing by the number of unit grids included in the analysis grid.

아울러, 제 S233 단계에서, 프로세서(11)는 어느 한 항목에 대해서만 취약점을 진단할 수도 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 자연재해 및 환경영향에 따른 상·하수도 관로 및 관망의 취약점을 종합적으로 분석하기 위해서, 각각의 인자들에 대해서 진단 기초 정보들을 계량화한 값들을 합산하고, 각 인자들이 상·하수 관로 및 관망에 미치는 영향에 따라서 가중치를 부여하여 전체를 합산할 수 있다. 이를 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예는, 표 2에 기재된 강우 강도, 지진 발생 이력, 재난 피해 이력, 지역별 토양 액상화 정보 및 연약 지반 정보 등을 모두 반영하여 해석 그리드의 평균값을 계산한다.In addition, in step S233, the processor 11 may diagnose the vulnerability only for one item, but in a preferred embodiment of the present invention, the vulnerabilities of water and sewer pipelines and pipe networks according to natural disasters and environmental influences are comprehensively analyzed. In order to analyze, the values obtained by quantifying the diagnostic basic information for each factor are summed, and the total can be summed up by adding weights according to the effects of each factor on the water supply and sewage pipelines and pipe networks. To this end, in a preferred embodiment of the present invention, the average value of the analysis grid is calculated by reflecting all of the rainfall intensity, earthquake occurrence history, disaster damage history, soil liquefaction information by region, and soft ground information described in Table 2.

모든 해석 그리드 각각에 대해서 평균값이 계산되면, 프로세서(11)는 각 해석 그리드별로 위험도를 계산한다(S234).When the average value is calculated for each of all the analysis grids, the processor 11 calculates the degree of risk for each analysis grid (S234).

해석 그리드별 위험도 계산을 위해서, 먼저, 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하며, 개별 파손 및 누수 확률에 따라서 확률값이 높은 해석 그리드 영역을 도면상에 맵핑한다. 해석 그리드 개별 취약성 계산은 설계 목표값과 계량화된 해석 그리드의 정보값을 이용하여 아래의 수학식 4에 따라서 그리드 개별 취약성 RR(Repair Rates)을 계산한다.To calculate the risk for each analysis grid, first, calculate the individual vulnerability of the analysis grid, calculate the probability of individual breakage and leakage of the analysis grid using the individual vulnerabilities of the analysis grid, and select the analysis grid area with high probability according to the probability of individual damage and leakage. Map on the drawing. Analysis grid individual vulnerability calculation uses the design target value and the quantified analysis grid information value to calculate grid individual vulnerability repair rates (RR) according to Equation 4 below.

상기 수학식 4에서 a 및 b 는 관로 시설물 특징에 따른 상수이고, IM은 취약점 분석의 대상 항목에 따라서 정해지는 함수인 Intensity Indicator이다.In Equation 4, a and b are constants according to the characteristics of pipelines, and IM is an Intensity Indicator, which is a function determined according to a target item of vulnerability analysis.

예를 들어, 지진에 따른 상·하수 관망의 위험도를 계산하는 경우에,IM은 Intensity Indicator(PGV(지진가속도), PGD(액상화), 노후도)로서 정의되고, 해당 해석 그리드 내에 발생했던 지진 강도(지진가속도) 이력, 해당 해석 그리드 내 토양의 액상화 정도, 해당 해석 그리드 내에 설치된 관로의 노후도 등을 변수로서 입력받아, 이에 따른 함수값을 출력한다. 이 때, Intensity Indicator에 입력되는 변수값(지진 강도(지진가속도) 이력, 해당 해석 그리드 내 토양의 액상화 정도, 해당 해석 그리드 내에 설치된 관로의 노후도 등)은 상기한 해석 그리드에 대해서 구해진 평균값이다.For example, in the case of calculating the risk of water and sewage pipe networks according to earthquakes, IM is defined as an intensity indicator (PGV (earthquake acceleration), PGD (liquidization), aging), and the earthquake intensity that occurred within the corresponding analysis grid. (Earthquake acceleration) history, the degree of liquefaction of the soil in the analysis grid, the aging of the pipeline installed in the analysis grid, etc. are input as variables, and the corresponding function value is output. At this time, the variable values input to the Intensity Indicator (earthquake intensity (earthquake acceleration) history, the degree of liquefaction of the soil in the analysis grid, the aging of the pipeline installed in the analysis grid, etc.) are the average values obtained for the analysis grid.

그 후, 프로세서(11)는 그리드 개별 취약성 RR을 이용하여, 각 인자들로 인한 각각의 해석 그리드 내 관로의 파손 및 누수 확률을 아래의 수학식 5에 기재된 함수로 계산한다.Thereafter, the processor 11 calculates the probability of breakage and leakage of the pipeline in each analysis grid due to each factor using the grid individual vulnerability RR as a function described in Equation 5 below.

수학식 5에서, P는 n개의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내고, L은 분절관로의 길이를 각각 나타낸다. 만약, 해당 해석 그리드 내에 10개의 관로가 존재하고, P(N=10)=30% 라고 가정하면, 이는 10개 관로의 파손 및 누수 확률이 30%라는 것을 나타낸다.In Equation 5, P represents the probability of breakage and leakage of n pipes, and L represents the length of each segmented pipe. If there are 10 pipes in the analysis grid, and it is assumed that P(N=10)=30%, this indicates that the probability of breakage and leakage of 10 pipes is 30%.

해석 그리드별로 관로의 파손 및 누수 확률이 계산되면, 프로세서(11)는 파손 및 누수 확률이 높은 영역에 표시함으로써, 설계자로 하여금 파손 및 누수 확률이 높은 해석 그리드의 관망을 직관적으로 확인할 수 있도록 한다(도 8b의 빨간색 관망 참조). 도 8b에 도시된 바와 같이, 프로세서(11)는 파손 및 누수 확률이 사전에 설정된 기준치보다 높은 해석 그리드에 포함된 관망에 대해서 위험도가 높은 관망으로 별도 표시하여 출력할 수 있다.When the probability of damage and leakage of the pipe is calculated for each analysis grid, the processor 11 displays it in an area with high probability of damage and leakage, so that the designer can intuitively check the pipe network of the analysis grid with high probability of damage and leakage ( See the red pipe network in Figure 8b). As shown in FIG. 8B , the processor 11 may separately display and output a pipe network having a high risk for a pipe network included in the analysis grid having a higher probability of damage and leakage than a preset reference value.

해석 그리드 내 관망의 파손 및 누수 확률이 계산되면, 프로세서(11)는 각 해석 그리드별로 기능 유지 평가를 실시한다(S235).When the probability of damage and leakage of the pipe network in the analysis grid is calculated, the processor 11 performs function maintenance evaluation for each analysis grid (S235).

이 단계에서, 프로세서(11)는 먼저 해석 그리드 내의 시설물들에 대한 기능유지평가를 실시한다. 해석 그리드 내의 시설물들에 대한 기능 유지 평가는, 해석 그리드 내의 시설물들을 기능유지 우선 시설물, 기능유지 취약부 등으로 구분하여, 각 시설물들에 대해서 중요도에 따른 레벨을 설정한다(도 8c 참조). 기능유지 우선 시설물과 기능유지 취약부에 해당하는 시설물들의 예를 아래의 표 3에 정리하였다. In this step, the processor 11 first performs a function maintenance evaluation for the facilities in the analysis grid. Function maintenance evaluation of facilities in the analysis grid divides the facilities in the analysis grid into a facility maintenance priority facility, a function maintenance weak part, etc., and sets a level according to the importance for each facility (see FIG. 8c ). Table 3 below summarizes the examples of facilities with priority maintenance functions and facilities that are vulnerable to function maintenance.

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 기능유지 우선 시설물은 주로 중요 지역에 관한 것이고, 기능유지 취약부는 주로 관로와 관련된 것이다. 기능유지 우선 시설물은 국가에서 정한 중요 시설물들을 근거로 설정하였고, 기능유지 취약부는 본 발명에 따라서 국내외 지진 및 재난 피해사례를 조사하여 사전에 설정한 것이다.As can be seen from Table 3 above, the facility maintenance priority is mainly related to the important area, and the weak part to maintain the function is mainly related to the pipeline. The priority facilities for maintaining functions were set based on important facilities determined by the state, and the weak areas for maintaining functions were set in advance by investigating cases of domestic and foreign earthquakes and disasters according to the present invention.

그 후, 프로세서(11)는 해석 그리드 내에 포함된 각각의 기능 유지 평가 대상인 시설물들에 대해서 가중치(R1, R2, R3....)를 부여하고, 아래의 수학식 6과 같이 각 해석 그리드의 가중치를 합산한다.After that, the processor 11 gives weights (R1, R2, R3...) to the facilities that are the respective function maintenance evaluation targets included in the analysis grid, and assigns weights (R1, R2, R3...) sum the weights.

그 후, 프로세서(11)는 각 해석 그리드별로 상기 수학식 5에 따라서 계산된 관로 파손 및 누수 확률(P)에 상기 수학식 6에 따라서 계산된 가중치(W_G)를 반영하여 아래의 수학식 7에 따라서 각 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y)) 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))를 계산한다. _{After that, the processor 11 reflects the weight W G} calculated according to Equation 6 to the pipe breakage and leakage probability P calculated according to Equation 5 for each analysis grid, and Equation 7 below Calculate the water supply network and pipeline risk (P(X,Y)) or sewage network and pipeline risk (P(X,Y)) for each analysis grid according to

그 후, 프로세서(11)는 상기 수학식 7에 따라서 계산된 각 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y)) 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))를 사전에 설정된 위험도 임계치와 비교하여, 모든 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y)) 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))가 사전에 설정된 위험도 임계치 이하이면 취약점에 대한 설계가 적절하게 수행된 것으로 판단하여 제 S250 단계로 진행하고, 해석 그리드의 위험도가 임계치보다 큰 해석 그리드가 존재하면 취약점에 대한 설계가 적절하게 수행되지 않은 것으로 판단하여 제 S240 단계(설계 보강 단계)로 진행한다(S236).After that, the processor 11 calculates the constant pipe network and pipe risk (P(X,Y)) or sewage pipe network and pipe risk (P(X,Y)) of each analysis grid calculated according to Equation 7 above in advance. Compared to the set risk threshold, if the water supply network and pipeline risk (P(X,Y)) or sewage network and pipeline risk (P(X,Y)) of all analysis grids is below the preset risk threshold, the design for vulnerability is judged to have been properly performed and proceeds to step S250, and if there is an analysis grid with a risk of the analysis grid greater than the threshold, it is determined that the design for vulnerabilities has not been properly performed, and the process proceeds to step S240 (design reinforcement step). Proceed (S236).

본 발명의 바람직한 실시예에서, 프로세서(11)는 위험도(P(X,Y))가 임계값보다 큰 해석 그리드로 취약점으로 확인하였으나, 위험도(P(X,Y))의 크기에 따라서 취약점 등급을 할당하도록 구성될 수도 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the processor 11 identified as a vulnerability with an analysis grid in which the degree of risk (P(X,Y)) is greater than the threshold, but the vulnerability rating according to the size of the degree of risk (P(X,Y)) It may be configured to allocate

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설계 보강 단계의 세부 과정을 설명하는 흐름도이고, 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설계 보강 과정을 설명하는 도면이다.9 is a flowchart illustrating a detailed process of a design reinforcement step according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating a design reinforcement process according to a preferred embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 설계 보강 단계(S240)에서, 프로세서(11)는 상기 수학식 7에서 계산된 상수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y)) 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))에 따라서, 아래의 표 4에 기재된 바와 같이, 각 해석 그리드의 취약점 등급을 결정하고, 재난 대비 취약점 해소를 만족하는 취약점 등급의 최소기준(C등급이상일 경우 취약점 해소) 이상을 확보할 수 있도록 설계 보강 계획(회피, 대안, 보강)을 수립한다(S241).Referring to Figure 9, in the design reinforcement step (S240), the processor 11 is a constant pipe network and pipe risk (P (X, Y)) or sewage pipe network and pipe risk (P (X, Y)), as shown in Table 4 below, it is possible to determine the vulnerability level of each analysis grid, and secure at least the minimum standard of vulnerability level that satisfies the disaster preparedness remediation (resolving vulnerabilities in case of grade C or higher). To establish a design reinforcement plan (avoidance, alternative, reinforcement) (S241).

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설계 보강 과정을 설명하는 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 취약점 해결방안 중 "회피"는 취약점 평가결과 D, E등급 상·하수관로에 적용하며, 지진 직후 복구에 필요한 관로 혹은 지진 중에서도 그 기능을 상실해서는 안되는 중요한 관로로 기존 관로는 우회하여 배제가 가능한 노선으로 변경하는 방안을 수립하고, 계획 관로는 취약점이 발생하지 않는 노선으로 계획하는 방안이다. Referring to FIGS. 10A and 10B illustrating the design reinforcement process according to a preferred embodiment of the present invention, "avoidance" among the vulnerability solutions is applied to D and E grade water and sewage pipelines as a result of vulnerability evaluation, and is necessary for recovery immediately after an earthquake. As an important pipeline that should not lose its function among pipelines or earthquakes, a plan is established to bypass the existing pipeline and change it to a route that can be excluded, and the planned pipeline is a plan that does not cause vulnerabilities.

취약점 해결방안 중 "대안"은 취약점 평가결과 D, E등급 상·하수관로에 적용하며, 블록시스템 구축, 관로복선화, 비상연계, 유역분할 및 차단밸브 설치 등의 계획으로, 사고시 피해범위 및 복구 시간을 최소화하기 위한 방안이다."Alternative" among the vulnerability solutions is applied to D and E grade water and sewer pipelines as a result of vulnerability assessment, and plans such as block system construction, pipeline double-tracking, emergency connection, watershed division and shut-off valve installation. It is a way to minimize

"보강"은 취약점 평가결과 D, E등급 상·하수 관로에 적용하며, 취약점에 물리적 보강을 실시하는 방안이며, "존치"는 취약점 평가결과 A, B, C등급 상·하수 관로에 적용하며, 지진에 영향이 적은 지역, 기능을 상실 시에도 피해규모가 적고 빠른 복구가 가능한 경우에 적용하고, 재난 대비에 필요한 최소 설계 요건(설계기준 적용 등)으로 계획하는 방안이다."Reinforcement" is applied to D and E grade water and sewage pipelines as a result of vulnerability evaluation, and is a method to physically reinforce weaknesses. "Retention" is applied to A, B, C grade water and sewage pipelines, This is a plan that is applied to areas with little impact from earthquakes, where damage is small and quick recovery is possible even in the event of loss of function, and is planned with the minimum design requirements (application of design standards, etc.) necessary for disaster preparedness.

설계 보강 단계가 완료되면, 프로세서(11)는 설계자의 입력 조작에 따라서 설계안별 평가(취약점 해소 여부, 시공성, 경제성 등)를 수행하고, 아래의 표 5에 기재된 바와 같은 설계 계획(설계안)에 대한 평가를 수행한다(S242). 평가조건(취약점 해소 여부, 시공성, 경제성 등) 및 배점은 설계자가 선택하여 구성할 수 있다. When the design reinforcement step is completed, the processor 11 performs evaluation for each design plan (whether or not vulnerabilities are resolved, constructability, economic feasibility, etc.) according to the designer's input manipulation, and the design plan (design draft) as described in Table 5 below. An evaluation is performed (S242). Evaluation conditions (whether or not vulnerabilities are resolved, constructability, economic feasibility, etc.) and points can be selected and configured by the designer.

그 후, 설계자는 최종 설계안을 확정하고, 최종 설계안을 프로세서(11)로 입력하며, 프로세서(11)는 최종 설계안을 확정하여 제 S250 단계로 진행한다(S243).Thereafter, the designer confirms the final design proposal, inputs the final design proposal to the processor 11, and the processor 11 confirms the final design proposal and proceeds to step S250 (S243).

지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법은, 컴퓨터에서 실행가능한 명령어로 구현되어 비일시적 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.According to the preferred embodiment of the present invention described so far, the water supply and sewer pipe network and pipe design method may be implemented as a computer program stored in a non-transitory storage medium implemented as a computer-executable instruction.

저장매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The storage medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable storage media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device. In addition, the computer-readable storage medium is distributed in networked computer systems, so that computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, with respect to the present invention, the preferred embodiments have been looked at. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

10 : 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치
11 : 프로세서
12 : 메모리
20 : 입력 장치
21 : 마우스
23 : 키보드
30 : 출력 장치
31 : 모니터
40 : GIS 데이터 베이스 서버10: water supply and sewage pipe network and pipe design device
11: Processor
12: memory
20: input device
21 : mouse
23 : keyboard
30: output device
31: monitor
40: GIS database server

Claims (21)

프로세서 및 메모리를 포함하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치에서 수행되는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법으로서,
(a) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 상수 관망 및 관로와, 하수 관망 및 관로 해석을 위한 기초 설계 데이터를 입력받아 상기 메모리에 저장함으로써 상수 기초 데이터 베이스 및 하수 기초 데이터 베이스를 구축하는 단계;
(b) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 설계자로부터 상수도 설계 또는 하수도 설계 여부를 선택받는 단계;
(c) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 설계자가 상수도 설계를 선택한 경우에는 상기 상수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 상수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에는 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하며, 설계 데이터들이 설계 기준에 적합한지 확인하고, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정하는 단계;
(d) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 상기 (c) 단계의 수리 해석 및 설계 결과에 대해서 재난 및 재해 발생에 따른 취약점을 분석하여 확인하는 단계; 및
(e) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 상기 (d) 단계에서 확인된 취약점의 설계를 보강하는 설계 보강 계획을 입력받아 설계 데이터를 변경하고, 변경된 설계 데이터에 따른 평가 결과를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 (d) 단계에서
상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하고, 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드별로 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하여 취약점을 분석하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.A water supply and sewage pipe network and pipe design method performed in a water supply and sewage pipe network and pipe design device including a processor and a memory,
(a) the water supply and sewage pipe network and pipe design device receives the basic design data for the water supply pipe network and pipe line, and the sewage pipe network and pipe line analysis and stores it in the memory to build the water supply basic database and the sewage basic database step;
(b) receiving, by the water supply and sewage pipe network and pipe design device, a selection of whether to design a water supply or a sewage system from a designer;
(c) The water supply and sewage pipe network and pipe design device performs hydraulic analysis of the water supply pipe network and pipe line for the design data stored in the water supply basic database when the designer selects the water supply design, and the designer performs the sewage design If selected, performing hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipelines on the design data stored in the sewage basic database, confirming that the design data conforms to the design standards, and correcting the design data according to the results of the hydraulic analysis;
(d) confirming, by the water supply and sewer pipe network and pipe design device, analyzing and confirming vulnerabilities due to disasters and disasters with respect to the hydraulic analysis and design results of step (c); and
(e) the water supply and sewer pipe network and pipe design device receiving a design reinforcement plan for reinforcing the design of the weak points identified in step (d), changing the design data, and outputting an evaluation result according to the changed design data including,
In step (d)
The water supply and sewage pipe network and pipe design device generates a plurality of analysis grids each including a plurality of unit grids for the entire area for designing a water supply pipe network and pipe network or a sewage pipe network and pipe line, and is included therein for each analysis grid A water supply and sewer pipe network and pipe design method, characterized in that the vulnerability is analyzed by quantifying the basic information of the vulnerability diagnosis of unit grids and calculating the water supply pipe network and pipe risk level or the sewage pipe network and pipe risk level for each analysis grid. 제 1 항에 있어서, 상기 (d) 단계에서
상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 해석 그리드별로 내부의 단위 그리드들의 취약점 진단 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하며, 해석 그리드 내에 포함되는 기능 유지 대상 시설물들에 대한 가중치를 상기 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률에 반영하여 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.The method of claim 1, wherein in step (d)
The water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates individual vulnerabilities of analysis grids by quantifying basic information for diagnosing vulnerabilities of internal unit grids for each analysis grid, and calculating the probability of individual damage and leakage of analysis grids using individual vulnerabilities of analysis grids And, by reflecting the weight of the facilities to be maintained within the analysis grid to the individual damage and leakage probability of the analysis grid, the water supply network and pipeline risk or the sewage pipe network and pipeline risk of the analysis grid are calculated. Sewer network and pipeline design methods. 제 2 항에 있어서, 상기 (d) 단계는
(d1) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하는 단계;
(d2) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 합산한 후 평균값을 계산하는 단계;
(d3) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 상기 평균값을 변수로하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 상기 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여, 해석 그리드 내의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내는 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하는 단계;
(d4) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 각 해석 그리드별로, 해석 그리드 내부에 포함되는 기능유지 우선 시설물과 기능유지 취약부 각각에 대한 중요도를 평가하고, 중요도에 따른 가중치를 각각 부여하여 합산하는 단계; 및
(d5) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가, 해석 그리드별로, 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률과 합산 가중치를 승산하여 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.The method of claim 2, wherein step (d) is
(d1) generating, by the water supply and sewage pipe network and pipe design device, a plurality of analysis grids each including a plurality of unit grids for the entire area in which the water supply pipe network and pipe network or the sewage pipe network and pipe network are to be designed;
(d2) calculating, by the water supply and sewage pipe network and pipe design device, an average value after quantifying and summing basic information of vulnerability diagnosis of unit grids included therein for each analysis grid;
(d3) the water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates individual vulnerabilities of the analysis grid using the average value as a variable, and uses the individual vulnerabilities of the analysis grid to indicate the probability of damage and leakage of pipelines in the analysis grid calculating individual breakage and leak probabilities;
(d4) The water supply and sewage pipe network and pipe design device evaluates the importance of each analysis grid, each of the function maintenance priority facilities and the function maintenance vulnerable part included in the analysis grid, and assigns a weight according to the importance to each and sums them up to do; and
(d5) the water supply and sewage pipe network and pipe design device, for each analysis grid, multiplying the analysis grid individual damage and leakage probability and the summation weight to calculate the water supply network and pipe risk or the sewage pipe network and pipe risk of the analysis grid Water supply and sewage pipe network and pipe design method comprising the. 제 3 항에 있어서, 상기 (d3) 단계에서
상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 개별 취약성을 계산하되,

a 및 b 는 관로 시설물 특징에 따른 상수이고, IM은 상기 (d2) 단계에서 계산된 평균값을 변수로 하는, 취약점 분석의 대상 항목에 따라서 정해지는 함수인 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.The method of claim 3, wherein in step (d3)
The water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates the individual vulnerability of the analysis grid according to the following equation,

a and b are constants according to the characteristics of pipeline facilities, and IM is a function determined according to the target item of vulnerability analysis, using the average value calculated in step (d2) as a variable. Way. 제 4 항에 있어서, 상기 (d3) 단계에서
상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 내 관로의 파손 및 누수 확률을 계산하고,

상기 수학식에서 P는 해석 그리드내 n개의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내고, L은 분절관로의 길이를 나타내며, RR 상기 해석 그리드 개별 취약성을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.5. The method of claim 4, wherein in step (d3)
The water supply and sewage pipe network and pipe design device calculates the damage and leakage probability of the pipe in the analysis grid according to the following equation,

In the above formula, P represents the probability of breakage and leakage of n pipes in the analysis grid, L represents the length of the segmented pipe, and RR represents the individual vulnerability of the analysis grid. 제 5 항에 있어서,
(d6) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 상기 (d5) 단계에서 계산된 각 해석 그리드의 상수 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))를 사전에 설정된 위험도 임계치와 비교하여, 해석 그리드의 상수 또는 하수 관망 및 관로 위험도가 임계치보다 큰 해석 그리드가 존재하면 취약점에 대한 설계가 적절하게 수행되지 않은 것으로 판단하여 상기 (e) 단계를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.6. The method of claim 5,
(d6) The water supply and sewage pipe network and pipe design device compares the constant or sewage pipe network and pipe risk (P(X,Y)) of each analysis grid calculated in step (d5) with a preset risk threshold. , if there is an analysis grid in which the constant or sewage pipe network and pipe risk of the analysis grid is greater than the threshold, it is determined that the design for vulnerabilities is not properly performed, and further comprising the step of performing the step (e) How to design water and sewer networks and pipelines. 제 1 항에 있어서, 상기 (e) 단계는
(e1) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 상기 상수 또는 하수 관망 및 관로 위험도에 따라서, 각 해석 그리드의 취약점 등급을 결정하고, 재난 대비 취약점 해소를 만족하는 취약점 등급의 최소기준 이상을 확보할 수 있도록 설계 보강 계획을 수립하는 단계;
(e2) 취약점에 대한 설계 보강 계획 수립이 완료되면, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 설계자의 입력 조작에 따라서 설계인자별 평가를 수행하고, 설계 계획에 대한 평가를 수행하는 단계; 및
(e3) 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치가 설계자로부터 확정된 최종 설계안을 입력받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.According to claim 1, wherein the step (e)
(e1) The water supply and sewage pipe network and pipe design device determines the vulnerability grade of each analysis grid according to the water supply or sewage pipe network and pipe risk level, and secures at least the minimum standard of the vulnerability grade that satisfies the resolution of vulnerabilities in disaster preparedness Developing a design reinforcement plan to enable;
(e2) when the establishment of the design reinforcement plan for the weakness is completed, the water supply and sewage pipe network and pipe design device performs evaluation for each design factor according to the input manipulation of the designer, and performs evaluation on the design plan; and
(e3) The waterworks and sewage pipe network and pipe design method, characterized in that it comprises the step of receiving the final design plan confirmed by the designer from the water supply and sewage pipe network and pipe design device. 제 1 항에 있어서,
(f) 상수도 관망 및 관로 설계안 또는 하수도 관망 및 관로 설계안이 확정되면, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는 상수도 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서 또는 하수도 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서, 관로 종·횡단면도 및 수량산출을 위한 조서를 전산파일로 출력하는 단계를 더 포함하고,
상기 수량산출을 위한 조서는 관로조서, 맨홀조서, 토적표, 가시설 제원을 포함하고, Microsoft Excel File로 저장이 가능한 형태로 출력되는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.The method of claim 1,
(f) When the waterworks pipe network and pipe design plan or the sewer pipe network and pipe design plan is confirmed, the waterworks and sewage pipe network and pipe design device is the waterworks pipe network and pipe hydraulic analysis result report or the sewer pipe network and pipe hydraulic analysis result report, vertical and cross-sectional views of the pipe and outputting a statement for quantity calculation as a computerized file,
The document for calculating the quantity includes a pipe pipe report, a manhole report, a soil record, and a provisional facility specification, and is output in a form that can be stored as a Microsoft Excel file. 제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에,
상기 (c) 단계에서, 상기 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치는, 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 기초 설계 데이터들을 이용하여 관로 매설이 가능한 노선 계획을 수립하고, 관로별로 계획 우수량과 계획 오수량을 산정하며, 상기 산정된 계획 우수량 및 계획 오수량에 따라서, 관로내에 침전물이 퇴적하지 않고 적정한 유속이 확보될 수 있도록 하수 관로의 단면 및 경사를 계획한 후, 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 수리 해석 결과에 대한 적정성을 검토하여, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.The method of claim 1,
When the designer selects a sewerage design in step (b),
In the step (c), the water supply and sewage pipe network and pipe design device establishes a route plan that can be buried using the basic design data stored in the sewage basic database, and calculates the planned rainfall amount and the planned sewage amount for each pipe. After planning the cross section and inclination of the sewage pipe so that an appropriate flow rate can be secured without depositing sediment in the pipe, according to the calculated amount of planned rainwater and planned sewage, hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipe is performed, , A water supply and sewage pipe network and pipe design method, characterized in that by reviewing the adequacy of the hydraulic analysis results, and correcting the design data according to the hydraulic analysis results. 제 9 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 수리 해석 결과에 대한 적정성 검토는, 하수 관로에서의 유속이 사전에 등록된 최소 및 최대 조건을 만족하는지, 및 통수능력이 확보되는지 여부에 따라서 수행되는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법.
10. The method of claim 9,
In the step (c), the adequacy review of the hydraulic analysis result is performed according to whether the flow rate in the sewage pipe meets the pre-registered minimum and maximum conditions, and whether the water passage capacity is secured. How to design water and sewer networks and pipelines.
프로세서 및 소정의 명령어들을 저장하는 메모리를 포함하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치로서,
상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행한 상기 프로세서는
(a) 상수 관망 및 관로와, 하수 관망 및 관로 해석을 위한 기초 설계 데이터를 입력받아 상기 메모리에 저장함으로써 상수 기초 데이터 베이스 및 하수 기초 데이터 베이스를 구축하는 단계;
(b) 설계자로부터 상수도 설계 또는 하수도 설계 여부를 선택받는 단계;
(c) 설계자가 상수도 설계를 선택한 경우에는 상기 상수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 상수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에는 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 설계 데이터들에 대해서 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하며, 설계 데이터들이 설계 기준에 적합한지 확인하고, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계의 수리 해석 및 설계 결과에 대해서 재난 및 재해 발생에 따른 취약점을 분석하여 확인하는 단계; 및
(e) 상기 (d) 단계에서 확인된 취약점의 설계를 보강하는 설계 보강 계획을 입력받아 설계 데이터를 변경하고, 변경된 설계 데이터에 따른 평가 결과를 출력하는 단계를 수행하고,
상기 (d) 단계에서
상기 프로세서는, 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하고, 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드별로 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하여 취약점을 분석하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.As a water supply and sewage pipe network and pipe design device comprising a processor and a memory for storing predetermined instructions,
The processor executing the instructions stored in the memory
(a) constructing a basic water supply database and a basic sewage database by receiving and storing the basic design data for the water supply pipe network and pipe line and the sewage pipe network and pipe analysis in the memory;
(b) receiving a selection from the designer whether to design a water supply design or a sewage system;
(c) When the designer selects a water supply design, hydraulic analysis of the water supply network and pipeline is performed on the design data stored in the basic water supply database, and when the designer selects a sewage design, the design stored in the sewage basic database performing a hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipelines on the data, confirming that the design data are suitable for design standards, and modifying the design data according to the results of the mathematical analysis;
(d) analyzing and confirming the vulnerability according to the occurrence of disasters and disasters with respect to the hydraulic analysis and design results of the step (c); and
(e) receiving a design reinforcement plan for reinforcing the design of the weak points identified in step (d), changing the design data, and outputting an evaluation result according to the changed design data;
In step (d)
The processor generates a plurality of analysis grids each including a plurality of unit grids for the entire area in which a water supply pipe network and pipe network or a sewage pipe network and pipe are to be designed, and the basis for diagnosing vulnerabilities of unit grids included therein for each analysis grid A water supply and sewage pipe network and pipe design device, characterized in that the vulnerability is analyzed by quantifying information and calculating the risk of water supply network and pipe network or sewage pipe network and pipe risk for each analysis grid. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 (d) 단계에서, 해석 그리드별로 내부의 단위 그리드들의 취약점 진단 기초 정보를 계량화하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하며, 해석 그리드 내에 포함되는 기능 유지 대상 시설물들에 대한 가중치를 상기 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률에 반영하여 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.12. The method of claim 11, wherein the processor
In step (d), the analysis grid individual vulnerability is calculated by quantifying the basic information for diagnosing the vulnerabilities of the internal unit grids for each analysis grid, and the analysis grid individual breakage and leakage probability is calculated using the analysis grid individual vulnerability, and the analysis grid Water supply and sewerage pipe network and pipeline, characterized in that by reflecting the weight of the facilities to be maintained included in the analysis grid individual damage and leakage probability to calculate the water supply network and pipe risk or the sewage pipe network and pipe risk of the analysis grid design device. 제 12 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 프로세서는
(d1) 상수 관망 및 관로 또는 하수 관망 및 관로를 설계할 전체 영역에 대해서 복수의 단위 그리드를 각각 포함하는 복수의 해석 그리드를 생성하는 단계;
(d2) 해석 그리드별로 내부에 포함되는 단위 그리드들의 취약점 진단의 기초 정보를 계량화하여 합산한 후 평균값을 계산하는 단계;
(d3) 상기 평균값을 변수로하여 해석 그리드 개별 취약성을 계산하고, 상기 해석 그리드 개별 취약성을 이용하여, 해석 그리드 내의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내는 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률을 계산하는 단계;
(d4) 각 해석 그리드별로, 해석 그리드 내부에 포함되는 기능유지 우선 시설물과 기능유지 취약부 각각에 대한 중요도를 평가하고, 중요도에 따른 가중치를 각각 부여하여 합산하는 단계; 및
(d5) 해석 그리드별로, 해석 그리드 개별 파손 및 누수 확률과 합산 가중치를 승산하여 해석 그리드의 하수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도를 계산하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.13. The method of claim 12,
In step (d), the processor
(d1) generating a plurality of analysis grids each including a plurality of unit grids for the entire area for designing a water supply network and pipeline or a sewage pipeline network and pipeline;
(d2) calculating an average value after quantifying and summing basic information of vulnerability diagnosis of unit grids included therein for each analysis grid;
(d3) calculating the individual vulnerability of the analysis grid using the average value as a variable, and using the individual vulnerability of the analysis grid, calculating the individual failure and leakage probability of the analysis grid indicating the probability of breakage and leakage of the pipeline in the analysis grid;
(d4) for each analysis grid, evaluating the importance of each of the function maintenance priority facility and the function maintenance weak part included in the analysis grid, and adding a weight according to the importance level to each; and
(d5) for each analysis grid, calculating the risk of sewage pipe network and pipe network or sewage pipe network and pipe risk of the analysis grid by multiplying the analysis grid individual breakage and leakage probability and the summation weight; conduit design device. 제 13 항에 있어서,
상기 (d3) 단계에서 상기 프로세서는
아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 개별 취약성을 계산하되,

a 및 b 는 관로 시설물 특징에 따른 상수이고, IM은 상기 (d2) 단계에서 계산된 평균값을 변수로 하는, 취약점 분석의 대상 항목에 따라서 정해지는 함수인 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.14. The method of claim 13,
In step (d3), the processor
Calculate the individual vulnerability of the analysis grid according to the equation below,

a and b are constants according to the characteristics of pipeline facilities, and IM is a function determined according to the target item of vulnerability analysis, using the average value calculated in step (d2) as a variable. Device. 제 14 항에 있어서,
상기 (d3) 단계에서, 상기 프로세서는
아래의 수학식에 따라서 해석 그리드 내 관로의 파손 및 누수 확률을 계산하고,

상기 수학식에서 P는 해석 그리드내 n개의 관로의 파손 및 누수 확률을 나타내고, L은 분절관로의 길이를 나타내며, RR 상기 해석 그리드 개별 취약성을 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.15. The method of claim 14,
In step (d3), the processor
Calculate the probability of breakage and leakage of pipelines in the analysis grid according to the equation below,

In the above equation, P represents the probability of breakage and leakage of n pipes in the analysis grid, L represents the length of the segmented pipe, and RR represents the individual vulnerability of the analysis grid. 제 15 항에 있어서, 상기 프로세서는
(d6) 상기 (d5) 단계에서 계산된 각 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y)) 또는 하수 관망 및 관로 위험도(P(X,Y))를 사전에 설정된 위험도 임계치와 비교하여, 해석 그리드의 상수 관망 및 관로 위험도 또는 하수 관망 및 관로 위험도가 임계치보다 큰 해석 그리드가 존재하면 취약점에 대한 설계가 적절하게 수행되지 않은 것으로 판단하여 상기 (e) 단계를 수행하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.16. The method of claim 15, wherein the processor
(d6) Compare the water supply network and pipeline risk (P(X,Y)) or sewage network and pipeline risk (P(X,Y)) of each analysis grid calculated in step (d5) above with a preset risk threshold Therefore, if there is an analysis grid with a water supply network and pipeline risk of the analysis grid or a sewage pipe network and pipeline risk greater than the threshold, it is determined that the design for vulnerabilities is not properly performed, and the step (e) is further performed. Water supply and sewage pipe network and pipe design device, characterized in that. 제 11 항에 있어서,
상기 (e) 단계에서 상기 프로세서는
(e1) 상기 상수 관망 및 관로 위험도 또는 상기 하수 관망 및 관로 위험도에 따라서, 각 해석 그리드의 취약점 등급을 결정하고, 재난 대비 취약점 해소를 만족하는 취약점 등급의 최소기준 이상을 확보할 수 있도록 설계 보강 계획을 수립하는 단계;
(e2) 취약점에 대한 설계 보강 계획 수립이 완료되면, 설계자의 입력 조작에 따라서 설계인자별 평가를 수행하고, 설계 계획에 대한 평가를 수행하는 단계; 및
(e3) 설계자로부터 확정된 최종 설계안을 입력받는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.12. The method of claim 11,
In step (e), the processor
(e1) According to the water supply network and pipeline risk level or the sewage pipe network and pipeline risk level, the vulnerability grade of each analysis grid is determined, and the design reinforcement plan to secure more than the minimum standard of vulnerability rating that satisfies the disaster preparedness vulnerability resolution to establish;
(e2) when the establishment of the design reinforcement plan for the weakness is completed, performing evaluation for each design factor according to the designer's input manipulation, and performing the evaluation on the design plan; and
(e3) Waterworks and sewage pipe network and pipe design apparatus, characterized in that performing the step of receiving the final design plan confirmed by the designer. 제 11 항에 있어서, 상기 프로세서는
(f) 상수도 관망 및 관로 설계안 또는 하수도 관망 및 관로 설계안이 확정되면, 상수 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서 또는 하수 관망 및 관로 수리해석 결과 보고서, 관로 종·횡단면도 및 수량산출을 위한 조서를 전산파일로 출력하는 단계를 더 수행하고,
상기 수량산출을 위한 조서는 관로조서, 맨홀조서, 토적표, 가시설 제원을 포함하고, Microsoft Excel File로 저장이 가능한 형태로 출력되는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.12. The method of claim 11, wherein the processor
(f) When the water supply pipe network and pipe design plan or the sewage pipe network and pipe design plan is confirmed, the water supply pipe network and pipe hydraulic analysis result report or the sewage pipe network and pipe hydraulic analysis result report, the longitudinal and transverse section views of the pipe and the protocol for calculating the quantity are saved as a computerized file. perform more steps to output,
Waterworks and sewer pipe network and pipe design device, characterized in that the report for calculating the quantity is output in a form that can be stored as a Microsoft Excel file, including a pipe line report, a manhole report, a soil record, and a provisional facility specification. 제 11 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 설계자가 하수도 설계를 선택한 경우에,
상기 (c) 단계에서, 상기 프로세서는, 상기 하수 기초 데이터 베이스에 저장된 기초 설계 데이터들을 이용하여 관로 매설이 가능한 노선 계획을 수립하고, 관로별로 계획 우수량과 계획 오수량을 산정하며, 상기 산정된 계획 우수량 및 계획 오수량에 따라서, 관로내에 침전물이 퇴적하지 않고 적정한 유속이 확보될 수 있도록 하수 관로의 단면 및 경사를 계획한 후, 하수 관망 및 관로의 수리해석을 실시하고, 수리 해석 결과에 대한 적정성을 검토하여, 수리해석 결과에 따라서 설계 데이터를 수정하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.12. The method of claim 11,
When the designer selects a sewerage design in step (b),
In the step (c), the processor establishes a route plan in which a pipeline can be buried using the basic design data stored in the sewage basic database, calculates the planned rainfall amount and the planned sewage amount for each pipeline, and the calculated plan After planning the cross section and slope of the sewage pipe so that an appropriate flow rate can be secured without depositing sediment in the pipe according to the amount of rainwater and the planned sewage volume, hydraulic analysis of the sewage pipe network and pipe is performed, and the adequacy of the hydraulic analysis result A waterworks and sewage pipe network and pipe design device, characterized in that by reviewing the design data and modifying the design data according to the results of the mathematical analysis. 제 19 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 프로세서는, 하수 관로에서의 유속이 사전에 등록된 최소 및 최대 조건을 만족하는지, 및 통수능력이 확보되는지 여부에 따라서 상기 수리 해석 결과에 대한 적정성 검토를 수행하는 것을 특징으로 하는 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 장치.20. The method of claim 19,
In the step (c), the processor performs an adequacy review on the hydraulic analysis result according to whether the flow rate in the sewage pipe meets the pre-registered minimum and maximum conditions, and whether the water passage ability is secured. A water supply and sewage pipe network and pipe design device characterized. 비일시적 저장매체에 저장되고, 프로세서를 포함하는 컴퓨터에서 실행되어, 상기 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램.A computer program that is stored in a non-transitory storage medium, is executed in a computer including a processor, and performs the design method of any one of claims 1 to 10 for the water supply and sewage pipe network and pipeline.

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