상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하천의 양측에 침식을 방지하도록 시공된 양안을 연결하고 소정 골재로 형성되며 하류측으로 완만한 사면을 갖으며 여울을 형성하는 둑; 상기 둑의 침식을 방지하도록 둑을 덮으며, 토목섬유대를 채워 이루어진 둑 사면; 상기 둑의 사면 하류를 덮도록 소정 골재로 이루어진 덮음재; 상기 둑에 의해 그 상류에 형성되며, 둑 상류의 물이 흘러들어 소정수위까지 저장되며, 소정 수위 이상인 경우 하류로 물을 흘려보내는 소류지; 상기 소류지의 유수가 둑을 통과해 흐르면서 둑의 하류부의 하상이 침식되어 형성되는 웅덩이; 및 상기 웅덩이 하류에 퇴적물이 쌓이면서 언덕으로 형성되는 퇴적층을 포함하는 토목섬유대를 이용한 다목적 생태여울시스템을 제공한다.
또한, 상기 둑의 여울 형상은 W, S 또는 V자 형 중 하나로 이루어져 웅덩이의 갯수를 조절할 수 있다.
상기 토목섬유대를 이용한 사면으로 둘러쌓인 둑에는 안정성 보강을 위하여 둑의 높이 정도의 말뚝이 보강되는 것이 바람직하다.
상기 말뚝은 천연재료인 나무말뚝으로 이루어지며, 상기 토목섬유대는 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 둑 사면의 상단부에 놓이는 징검다리를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 토목섬유대는 방틀형 토목섬유대이거나, 바둑판형 토목섬유대이거나, 지그재그형 토목섬유대일 수 있다.
또한, 하천의 형상과 물의 유수현황 등을 종합적으로 검토하여 위치를 선정하고 하상을 굴착하여 시설기초를 조성하는 기초조성단계; 하상토의 유출을 방지하는 필터를 깔고 소정 골재를 이용하여 소정 곡선을 갖는 여울을 갖도록 둑을 형성하는 둑 조성단계; 홍수시 침식을 방지하기 위하여 둑의 양안을 상 하류 안전거리 만큼 호안을 조성하는 호안 조성단계; 상기 둑에 토목섬유대로 직조된 섬유포를 포설하고 상류를 말뚝이나나 사석등으로 고정한 후, 토목섬유대 내부에 소정재료가 충진되어 둑의 사면을 형성하는 사면조성단계; 및 상기 사면으로 둘러쌓인 둑의 구조적 안정성을 보강하기 위하여 말뚝을 박는 보강 단계를 포함하는 토목섬유대를 이용한 다목적 생태여울시스템 시공방법을 제공한다.
또한, 상기 충진물로 충진된 토목섬유대로 형성된 사면에 잡석을 골고루 배치하여 산소 발생을 유도하는 잡석 배치단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 둑 조성단계에서 웅덩이의 갯수에 따라 W, S 또는 V자 형의 여울을 갖도록 둑을 조성할 수 있다.
상기 사면조성단계에서, 토목섬유대를 이용한 사면은 그 두께가 15cm 내지 30cm 정도로 하는 것이 바람직하다.
이하 도1 및 도2를 참고하여 본 발명에 따른 토목섬유대 다목적 생태여울시스템의 일 실시예 구성을 설명한다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 하천의 양측에 침식을 방지하도록 시공된 양안(120)을 연결하며 잡석 또는 자갈등으로 형성되는 둑(113); 상기 둑(113)의 침식을 막을 수 있도록 토목섬유대를 채워 이루어진 둑 사면(110); 상기 둑 사면(110) 위를 덮는 잡석 또는 사석으로 이루어진 덮음재(130); 상기 둑(113)에서 소정 거리 떨어진 하류에 언덕으로 형성되는 모래톱, 모래섬 등의 퇴적층(30); 상기 둑(113) 상류의 소류지(10); 및 상기 둑(113)과 퇴적층(30) 사이에 상류의 소류지(10)의 물이 흘러들어 형성되는 물 웅덩이(20)를 포함하는 다목적 생태여울시스템을 제공한다.
상기 물 웅덩이(20)는 하천의 폭에 따라서 갯수가 달라질 필요가 있는데, 둑의 굽이쳐 굴곡된 형상을 변화에 의해 그 갯수를 변화시킬 수 있다. 즉, 물 웅덩이(20)가 2개인 경우에는 둑(113)을 W형으로, 물 웅덩이(20)가 1.5개인 경우에는 둑(113)을 S형으로, 또는 물 웅덩이(20)가 1개인 경우에는 둑(113)을 V형으로 형성할 수 있다. 도1에서는 상기 둑(113)이 W자 형상으로 이루어져 물 웅덩이(20)가 2개 형성된다.
상기 토목섬유대를 이용한 사면(110)으로 둘러쌓인 둑(113)에는 안정성 보강을 위하여 둑(113)의 높이 정도의 말뚝(112)이 보강되며, 이 말뚝(112)은 천연재료인 나무말뚝으로 이루어져 친환경적으로 시공된다.
또한, 상기 소류지(10)에서 물 웅덩이(20)로 물이 흘러가는 둑(113)의 최상단부에는 사석으로 징검다리(111)를 놓아 인공적인 다리를 시공하면, 친환경적인 가교 역할을 하게 되며, 유수의 분사효과를 통해 유속을 증대시켜 퇴적토를 유하시키는 등 수리적으로 유리한 시설이 된다.
상기 둑의 사면을 이루는 토목섬유대는 도3a 내지 도5b에 도시된 토목섬유대 제품이 사용된다.
상기 둑(113)의 사면(110)은 하류측은 경사가 원만하여 어류가 거슬러 올라갈 수 있는 어도가 형성된다.
도3a는 및 도3b는 도1 및 도2의 다목적 생태여울시스템을 구성하기 위한 토목섬유대의 일 실시예인 방틀형 토목섬유대를 시공한 상태를 도시한 평면도 및 측 단면도고, 도4a 및 도4b는 도1 및 도2의 다목적 생태여울시스템을 구성하기 위한 토목섬유대의 다른 일 실시예인 바둑판형 토목섬유대를 시공한 상태를 도시한 평면도 및 측 단면도이며, 도5a 및 도5b는 도1 및 도2의 다목적 생태여울시스템을 구성하기 위한 토목섬유대의 또 다른 일 실시예인 지그재그형 토목섬유대를 시공한 상태를 도시한 평면도 및 측 단면도이다.
상기와 같은 토목섬유대는 종래 이미 나와 있는 제품들이기 때문에 상세한 설명은 생략한다. 다만, 상기 토목섬유대 내부에는 콘크리트, 모르터 또는 자연환경생태주입재가 충진되지만, 외부 섬유 표면에 조류가 부착되어 서식할 수 있기 때문에 친환경적이다. 특히 수중 시공의 경우에는 섬유대 내에 자연생태주입재료를 사용하여 환경오염을 막을 수 있다.
또한, 상기 토목섬유대는 폴리에스테르 섬유로 이루어진다.
이하, 상기와 같은 본 발명에 따른 토목섬유대를 이용한 다목적 생태여울시스템의 시공방법을 설명한다.
본 실시예는 하천의 형상과 물의 유수현황 등을 종합적으로 검토하여 위치를 선정하고 하상을 굴착하여 시설기초를 조성하는 기초조성단계; 하상토의 유출을 방지하는 필터를 깔고 잡석이나 막자갈을 이용하여 둑(113)을 형성하는 둑 조성단계; 홍수시 침식을 방지하기 위하여 둑의 양안(120)을 상 하류 안전거리 만큼 호안을 조성하는 호안 조성단계; 상기 둑(113)에 토목섬유대로 직조된 섬유포를 포설하고 상류를 파이프나 사석등으로 고정한 후, 토목섬유대 내부에 콘크리트, 모르터 또는 자연환경생태주입재를 주입하여 둑의 사면(110)을 형성하는 사면조성단계; 상기 사면(110)으로 둘러쌓인 둑(113)의 구조적 안정성을 보강하기 위하여 말뚝을 박는 말뚝을 박는 말뚝 보강 단계; 상기 충진물로 충진된 토목섬유대로 형성된 사면(110)에 잡석을 골고루 배치하여 산소 발생을 유도하는 잡석 배치단계를 포함하는 토목섬유대를 이용한 다목적 생태여울시스템 시공방법을 제공한다.
상기와 같은 공법으로 하천을 시공하면, 기초조성되어 굴착된 하상에 물이 흐르면서 자연적으로 물 웅덩이(20)가 형성되고 시간이 흐름에 따라 웅덩이 하류에 퇴적되는 퇴적물에 의해 모래톱 또는 모래섬의 퇴적층(30)이 형성된다. 상기 웅덩이는 가뭄시 동식물의 용수 수원이 된다.
상기 둑 조성단계에서 웅덩이(20)의 갯수를 2개로 하기 위해서는 둑을 W자 형으로 조성하면 되고, 웅덩이(20)의 갯수를 1.5개로 하기 위해서는 둑을 S자형으로 조성하면 되며, 웅덩이(20)의 갯수를 1개로 하기 위해서는 둑을 V자형으로 조성하면 된다.
상기 사면조성단계에서, 토목섬유대를 이용한 사면은 그 두께가 15cm 내지 30cm 정도가 적당하다.
이하, 상기와 같은 토목섬유대를 이용한 다목적 생태여울시스템의 작용효과를 설명한다.
본 발명에 다르면, 토목섬유대를 이용하여 그 내부에 콘크리트, 모르터 또는 기타 충진 물질을 충진하여 둑(113)을 덮는 사면(110)을 시공하기 때문에, 그 내부의 충진 물질의 침식을 방지할 수 있으며, 구조적 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 이러한 토목섬유대는 그 표면이 거칠기 때문에 의해 유수가 지나가면, 폭기 현상에 의해 산소 발생을 유도하여 수질을 정화시킬 수 있다. 또한, 산소가 풍부해지면서 동식물이 서식하기에 좋은 환경을 만들 수 있다. 또한, 섬유 표면은 조류가 부착하여 서식하기 쉽기 때문에 친 환경적이다. 또한, 상기 덮음재(130)는 수생 동식물의 서식지로 이용될 수 있고 유수에 의한 폭기 현상에 의해 산소 발생을 유도하는 작용을 할 수 있다.
또한, 토목섬유대가 둑(113)을 일체로 덮어 제품의 유실, 침하 및 형태의 변형이 없어 반 영구적으로 활용할 수가 있다.
또한, 하류측의 웅덩이에서 둑의 상류측으로는 완경사의 여울이 형성되기 때문에, 어류의 소상(遡上)이 가능하기 때문에 어도가 형성된다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존에 낙차공이 형성되어 있더라도, 토목섬유대를 이용하여 낙차공을 철거하지 않고 다목적의 생태여울시스템을 조성할 수 있으며, 특히, 이러한 여울공을 조성한 후, 소정시간이 지나면, 자연적으로 웅덩이(20)와 모래톱, 모래섬 등의 퇴적층(30)이 형성될 수 있으며 이러한 모래톱은 조류 등의 동물서식지가 될 수 있다. 따라서, 생태 환경 복원에 큰 효과를 갖는다.
또한, 징검다리 사석은 하천 양안간의 통행을 자유롭게 함은 물론 인간과 자연의 친수적 접근시설이 되며, 유수의 분사효과를 통해 유속을 증대시켜 퇴적토를 유하시키는 등 수리적으로 유리한 시설이 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.