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상수도 관망에 간격을 두며 정한 절점 및 절점 사이의 관로로 모델링한 상수도 관망 모델의 데이터 중에 관로별 특성, 관로별 길이, 및 절점별 표고를 포함하는 관망 데이터를 입력받는 관망 데이터 입력단계(S10); 각 관로에 대해서, 중력 흐름에 의한 배수방향을 양 절점의 표고차로부터 얻는 관망 분석단계(S20); 상수도 관망을 분담 배수할 수 있는 복수의 배수절점, 및 각 관로의 배수방향에 따라 배수절점별로 배수할 수 있는 관로의 집합인 배수 구역을 선정하는 배수절점 선정단계(S30); 배수 구역을 세그먼트 분할할 제수밸브 위치를 선정하되, 세그먼트별 배수시간을 기 설정된 허용최대배수시간 이하로 제한하도록 세그먼트별 배수시간을 산정 및 검증하며 제수밸브 위치를 선정하는 제수밸브 위치 선정단계(S50); 및 선정한 배수절점 및 제수밸브 위치를 출력하는 밸브류 위치 출력단계(S60);를 포함하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 관망 분석단계(S20)는 양 절점의 표고차가 관경의 1/2 이하인 관로를 양방향 중력 흐름이 가능한 수평 관로로 정하고, 상기 배수절점 선정단계(S30)는 수평 관로의 배수 방향을 수평 관로에 연접한 관로의 배수 방향에 의존하여 정하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 관망 분석단계(S20)는 각 관로의 양 절점 중에 상대적으로 낮은 표고의 절점에 제1 부호를 부여하고, 상대적으로 높은 표고의 절점에 제2 부호를 부여하여, 절점 양측에는 양측 관로에 의해 각각 부호가 부여되게 하고, 배수방향을 제1,2 부호로 얻게 하며, 상기 배수절점 선정단계(S30)는 절점에서 제1 부호를 부여한 관로 방향을 따라 관로를 탐색하여 부호가 교호적으로 바뀌는 절점까지의 관로를 해당 절점의 배수 구역에 포함시키는 방식으로 배수 구역을 얻는상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 3항에 있어서,상기 관망 분석단계(S20)는 양방향 중력 흐름이 가능한 관로를 상기 관망 데이터에 의해 식별하여 수평 관로로 정하고, 양 절점에 제3 부호를 부여하며, 상기 배수절점 선정단계(S30)는 배수 구역에 포함시킬 관로를 탐색하는 중에, 수평 관로를 만나는 경우, 수평 관로의 제3 부호를 부호가 교호적으로 바뀌도록 제1 부호 아니면 제2 부호로 변경하여 수평 관로를 배수 구역에 포함되게 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 4항에 있어서,상기 배수절점 선정단계(S30)는 수평 관로의 절점으로 배수할 수 있는 배수 구역을 얻을 시에는, 수평 관로가 아닌 관로가 연접한 경우, 제3 부호를 연접한 관로에 의해 부여된 부호와 동일한 부호로 변경하고, 수평 관로가 연접한 경우, 제3 부호를 제1 부호로 변경한 후, 배수 구역에 포함시킬 관로를 탐색하는 방식으로 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 3항에 있어서,상기 배수절점 선정단계(S30)는 양측 관로에 의해 각각 제1 부호를 부여받은 절점과, 상수도 관망의 말단으로서 제1 부호를 부여받은 절점을 필수 배수절점으로 선정하고, 배수절점에 의한 배수 구역을 확인한 후 상수관 관망 중에 배수 구역에서 누락된 구역의 배수절점을 입력에 의해 추가하게 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 6항에 있어서,상기 배수절점 선정단계(S30)는 하나의 수평 관로로 이루어진 구간이거나 아니면 2개 이상의 수평 관로가 이어진 구간에 대해, 양 끝단의 절점이 연결 관로에 의해 제1 부호를 부여받은 경우, 해당 구간 중의 절점을 필수 배수절점으로 추가하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 배수절점 선정단계(S30)는 관로의 집합으로 이루어지는 배수 구역을 각 절점별로 얻은 이후, 타 집합의 부분집합은 제외시키고, 동일 집합에 대해 택일하여 배수 구역을 선별하되, 양방향 중력 흐름이 가능한 수평 관로가 복수 배수 구역에 속하는 것을 허용하는 방식으로 배수 구역을 선별하고, 선별한 배수 구역에 대응되는 절점을 최소수 배수절점으로 선정하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 8항에 있어서,최소수 배수절점을 선정한 이후, 입력에 의해 배수절점을 추가할 수 있게 한 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 배수절점 선정단계(S30)는 배수절점을 입력받아 배수 구역을 정한 후 배수 구역에 포함되지 아니한 구역을 출력하는 과정을 모든 관로가 배수 구역에 포함될 때까지 반복하게 할 수 있는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 배수절점 선정단계(S30)의 이후 단계로서, 배수절점별 배수구역의 배수시간을 산정하여, 산정한 배수시간의 크기에 따라 배수구역을 선택한 후, 선택한 배수구역 내에 배수절점을 추가하여 배수구역을 분할하는 배수절점 수정단계(S40)를 포함하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 11항에 있어서,상기 배수절점 수정단계(S40)는 배수구역의 관로별로 배수시간을 산정한 후 합산하여 배수절점별 배수구역의 배수시간을 얻는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 12항에 있어서,상기 배수절점 수정단계(S40)는 '0'으로 초기화한 배수시간 t를 미리 설정한 △t만큼 적산시킴과 동시에 관로의 수심을 만큼 차감하는 과정을 배수후 수심에 이를 때까지 반복하고, 최종 적산하여 얻는 배수시간 t를 관로의 배수시간으로 하며, 여기서, g는 중력가속도이고, h는 △t만큼 적산하기 이전의 수심이고, a는 배수할 오리피스의 단면적이고, C는 오리피스의 유출 유량계수이고, A는 관로 내의 수면 표면적으로 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)는 제수밸브 위치를 입력받아 세그먼트 분할하고, 세그먼트별 배수시간을 산정하는 일련의 과정을 상수도 관망 전체의 세그먼트가 허용최대배수시간 이하의 요건을 충족할 때까지 반복하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)는 세그먼트별 배수시간을 산정하기 위해서 배수시간 t를 '0'으로 초기화한 이후, 배수절점의 오리피스를 기준으로 한 수심 h 및 충수 구간 거리 L에 따른 유량 Q를 획득하는 단계, 배수시간 t를 미리 설정한 시간간격 △t 만큼 적산시키는 단계, 및 △t 동안 유량 Q로 배수할 시의 배수량에 따라 수심 h와 충수 구간 거리 L을 업데이트하는 단계로 이루어진 일련의 과정을 세그먼트의 배수후 수심 hdrain 이하로 될 때까지 반복하고, 최종 적산하여 얻는 배수시간 t를 세그먼트 배수시간으로 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 15항에 있어서,상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)에서 유량 Q는 방정식 의 해로서 획득하며, 여기서, g는 중력가속도이고, a는 오리피스의 단면적이고, C는 오리피스의 유출 유량계수이고, 은 유량 Q, 충수 구간 거리 L, 관경 D 및 마찰손실계수 CHW 를 변수로 하여 모델링한 마찰손실수두로 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 16항에 있어서,상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)에서 유량 Q는 수학식 에 의해 유량 Q를 반복 업데이트하는 Newton-Raphson 방법에 따라 획득하며, 여기서, 은 를 유량 Q에 대해 미분한 도함수로 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 16항에 있어서,상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)는 동일 배수절점에 연결된 병렬 관로를 배수하게 되는 세그먼트에 대해서는, 수심 깊이의 순서로 관로를 배수하고, 수심이 동일하거나 배수에 의해 동일하게 된 관로는 동시에 배수하는 것으로 하며, △t 간격의 매 시점에서 배수될 수 있는 관로만 반영한 마찰손실수두 를 상기 방정식에 적용하여 유량 Q를 획득하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 18항에 있어서,상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)에서 병렬 관로의 동시 배수에 적용할 상기 마찰손실수두 은 이고, Rj/1 는 에 따라 얻는 의 산정식으로 하며, 여기서, m은 병렬 관로의 개수이고, j는 병렬 관로의 순번이고, nj 는 j번째 병렬 관로를 구성하는 직렬 관로의 개수이고, i는 병렬 관로를 구성하는 직렬 관로의 순번이고, 는 첨자 j로 구분한 j번째 병렬 관로의 유량 Q 와, 첨자 i 및 j로 구분한 j번째 병렬 관로의 i번째 직렬 관로의 충수 구간 거리 Lj,i , 관경 Dj,i , 및 마찰손실계수 CHW,j,i 를 적용한 마찰손실수두 산정식으로 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 19항에 있어서,상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)에서 은 이고, Rj/1 는으로 하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항에 있어서,상기 배수절점 선정단계(S30)는 상수도 관망의 총연장 Ltotal 및 아래 첨자 i로 구분한 관로 중에 선정한 배수 구역에 속한 관로 연장 Li 의 합으로 나타낸 배수범위 지표 를 산정하여, 배수 구역에서 누락된 관로의 유무를 판별하고, 상기 제수밸브 위치 선정단계(S50)는 상수도 관망의 총연장 Ltotal , 허용최대배수시간 Tmax , 아래 첨자 j로 구분되는 세그먼트별 배수시간 Tj , 및 세그먼트별 관로 연장 Lj 로 나타낸 배수 균등화 지표를 산정하여, 상수도 관망 전체에 대해 허용최대배수시간의 요건을 충족하는지 판정하는 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법
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제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
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제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램
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