KR100679279B1 - 소하천 하류의 역류 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소하천 하류의 역류 방지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대하천의 흐름이 빠르면 빠를수록 소하천의 흐름도 빨라지도록 하는 소하천 하류의 역류 방지구조에 관한 것이다. 이를 위해, 소하천(50)이 상대적으로 큰 대하천(100)과 만나는 영역에 설치되어 상기 소하천(50)의 흐름을 차단하는 차단벽(670); 및 일단이 상기 소하천(50)의 유동방향과 경사지게 분지되고, 타단이 상기 대하천(100)의 유동방향과 경사지게 합류하는 경사수로(200);로 구성되는 것을 특징으로 하는 소하천 하류의 역류 방지구조가 제공된다.

대하천, 소하천, 홍수, 범람, 흐름, 경사수로, 노면, 합류지점

Description

소하천 하류의 역류 방지구조{Inverse flowing proventing structure of a small river}

도 1은 종래의 대하천(100)과 소하천(50)의 합류지점을 개략적으로 도시한 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 소하천 하류의 역류 방지구조가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도,

도 3은 제 1 실시예에 따른 도 2중 A-A 방향에 대한 단면도,

도 4는 제 2 실시예에 따른 도 2중 A-A 방향에 대한 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 합류지점(250)이 설치된 대하천(100)의 개략적인 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

30 : 노면,

50 : 소하천,

51 : 소하천수,

52 : 합류지점,

54 : 범람지역,

60 : 차단벽,

100 : 대하천,

200 : 경사수로,

200a : 사각 경사수로,

200b : 원형 경사수로,

250 : 합류지점.

본 발명은 소하천 하류의 역류 방지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대하천의 흐름이 빠르면 빠를수록 소하천의 흐름도 빨라지도록 하는 소하천 하류의 역류 방지구조에 관한 것이다.

도 1은 종래의 대하천(100)과 소하천(50)의 합류지점을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 대하천(100)과 소하천(50)은 합류지점(52)에서 단순히 합수하도록 구성되어 있었다.

따라서, 도 1과 같은 종래의 구조에서는 대하천(100)에 홍수 등으로 수위가 높을 경우, 대하천(100)의 물이 소하천(50)으로 역류하게 된다. 따라서, 소하천(50)의 물은 대하천(100)으로 흘러가지 못할 뿐만 아니라 범람하여 주변을 범람지역(54)으로 만들어 버린다. 따라서, 이와 같은 종래의 하천구조에서는 대하천(100)의 수위가 낮아지는 것을 기다리는 수 밖에 없었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 대하천(100)의 유속이 빠르면 빠를 수록 소하천(50)의 물흐름(또는 유동)을 개선할 수 있는 소하천 하류의 역류 방지구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은,

소하천(50)이 상대적으로 큰 대하천(100)과 만나는 영역에 설치되어 상기 소하천(50)의 흐름을 차단하는 차단벽(670); 및

일단이 상기 소하천(50)의 유동방향과 경사지게 분지되고, 타단이 상기 대하천(100)의 유동방향과 경사지게 합류하는 경사수로(200);로 구성되는 것을 특징으로 하는 소하천 하류의 역류 방지구조에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 경사수로(200)은 노면(30)아래에 매설되는 것이 바람직하다.

아울러, 경사수로(200)의 단면은 중공의 사각형 또는 원형인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 경사수로(200)는 소하천(50)으로부터 상기 대하천(100)을 향하여 내리막 경사지게 설치되는 것이 가장 바람직하다.

그리고, 경사수로(200)가 대하천(100)과 만나는 합류지점(250)은 대하천(100) 폭 중간의 바닥면까지 연장된 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하 본 발명에 따른 소하천 하류의 역류 방지구조의 동작원리와 구성에 관하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 소하천 하류의 역류 방지구조가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 우선, 본 발명에서, 대하천(100)이란 수량이나 하천의 폭이 큰 하천(구체적으로는 한강 등)을 의미하고, 소하천(50)이란 소하천수(51)가 대하천(100)으로 흘러 들어가고, 수량이나 하천의 폭이 대하천(100) 보다는 상대적으로 작은 하천(일명 지류천, 지류하천, 지천)(구체적으로 중량천, 탄천 등)을 의미한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 소하천(50)의 끝단에는 차단벽(60)이 설치되어 있다. 이러한 차단벽(60)은 콘크리트 등으로 양생하는 토목 구조물이 될 수 있다. 이러한 차단벽(60)은 대하천(100)과 직각을 이루면서 소하천수(51)가 흘러 들어가지 못하도록 흐름을 차단하는 기능을 갖는다.

경사수로(200)는 소하천(50)의 하류 일정지점(예를 들어, 차단벽으로부터 30m ~ 50m)으로부터 일정각도(예를 들어 : 약 30° ~ 60°)로 분지되어 직선으로 연장되며, 대하천(100)과도 일정각도(예를 들어 : 약 30° ~ 60°)를 이루면서 합류한다. 이러한 경사수로(200)는 소하천(50)의 물을 대하천(100)으로 유동시키는 역할을 한다.

경사수로(200)의 끝단은 합류지점(250)을 형성하며, 이러한 합류지점(250)은 도 5에 도시된 바와 같이 대하천(100) 폭 중심의 바닥면까지 연장되어 있다.

도 3은 제 1 실시예에 따른 도 2중 A-A 방향에 대한 단면도이다. 도 3에 도 시된 바와 같이, 경사수로(200a)는 중공의 사각단면을 이루도록 양생된 철근과 콘크리트의 구조물이다. 이러한 경사수로(200a)는 노면(30)으로부터 소정깊이(예를 들어 1m)에 매설되어 있고, 그 내부로는 소하천수(51)가 흐른다.

도 4는 제 2 실시예에 따른 도 2중 A-A 방향에 대한 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 경사수로(200b)는 원형의 철근, 콘크리트 구조물이다. 도 3에 도시된 중공의 사각형과 도 4에 도시된 중공의 원형 경사수로(200)외에 다양한 형태의 단면(예를 들어, 사다리꼴, 타원형 등)을 가진 경사수로가 대체될 수도 있다. 이러한 경사수로(200)의 단면은 소하천(50)의 유량을 통과시킬 수 있는 정도의 단면적을 가진 것이라면 어떠한 단면 형상이라도 무방하다.

도 5는 본 발명에 따른 합류지점(250)이 설치된 대하천(100)의 개략적인 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 경사수로(200)가 소하천(50)으로 부터 분지되는 영역은 다소 높게 설치되고, 합류지점(250)은 다소 낮게 설치한다. 이와 같은 내림경사를 통해 소하천수(51)의 유동을 더 빠르게 할 수 있다. 그리고, 합류지점(250)은 대하천(100) 폭 중심의 바닥면 조금위의 영역까지 연장되는 것이 바람직하다. 이는 대하천(100)의 단면유속분포중 최대유속영역에 설치하기 위함이다.

이하에서는 상기와 같이 설치된 소하천 하류의 역류 방지구조의 동작에 관하여 설명하도록 한다.

우선, 홍수나 태풍, 집중호우 등으로 대하천(100)과 소하천(50)의 유량이 평상시 보다 크게 증가한 것으로 가정한다.

이 때, 대하천(100)중 합류지점(250) 영역에서는 매우 빠른 유속이 발생하고 이에 따라 압력이 줄어든다(즉, 베르누이의 법칙에 따라 유체의 유속은 압력에 반비례함). 그리고 경사수로(200)가 대하천(100)의 유동방향에 대해 경사지게 설치치되었기 때문에 대하천수가 경사수로(200)를 통해 역류하는 경우는 없다. 그리고, 소하천(50)의 수량도 크게 증가하였으므로 경사수로(200)내는 완전히 소하천수(51)로 채워지게 된다.

그러면, 소하천수(51)에는 소하천(50) 상류로부터의 전달되는 유동력과 경사지게 매설된 경사수로(200)의 내리막 경사로 인한 중력 그리고 합류지점(250)의 고속 저압에 의한 흡인력이 동시에 작용하게 된다. 따라서, 소하천수(51)는 경사수로(200)를 매우 고속으로 지나게 된다.

대하천(100)의 유동이 빠르면 빠를수록 합류지점(250)에서의 흡인력이 증대하므로 소하천(50)의 물빠짐도 이와 비례적으로 빨라지게 된다. 따라서, 소하천(50) 주변에서 범람이나 대하천수의 역류는 발생하지 않게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 하류에 설치된 차단벽(60)을 개폐가능한 수문으로 대체할 수 있다. 이 경우, 홍수와 같은 비상시에만 수문을 닫아 차단벽(60)의 효과를 얻을 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 소하천 하류의 역류 방지구조에 의하면, 대하천(100)의 유속이 빠르면 빠를수록 소하천(50)의 물흐름(또는 유동)을 개선할 수 있다. 따라서, 별도의 배수펌프장 등을 설치할 필요가 없고, 이로 인한 설치, 운영비용을 절감할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (5)

1. 소하천(50)이 상대적으로 큰 대하천(100)과 만나는 영역에 설치되어 상기 소하천(50)의 흐름을 차단하는 차단벽(670); 및

   일단이 상기 소하천(50)의 유동방향과 경사지게 분지되고, 타단이 상기 대하천(100)의 유동방향과 경사지게 합류하며, 노면(30) 아래에 매설되는 경사수로(200);로 구성되고,

   상기 경사수로(200)의 단면은 중공의 사각형 또는 원형이며,

   상기 경사수로(200)는 상기 소하천(50)으로부터 상기 대하천(100)을 향하여 내리막 경사지게 설치되고, 그리고

   상기 경사수로(200)가 상기 대하천(100)과 만나는 합류지점(250)은 상기 대하천(100) 폭 중간의 바닥면까지 연장된 것을 특징으로 하는 소하천 하류의 역류 방지구조.
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