KR100774381B1 - 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름기능을 갖는 사방댐의 구성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물과 함께 떠내려오는 유목, 토사, 암석 등의 부산물을 걸러내고 순수한 물만 저장함으로써 농공용수 또는 산불진압용수로 사용토록 하며, 사방댐에 수문을 설치하여 그 수위를 조절토록 한 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 하천의 경사면 일측에 수직방향으로 지지체를 축조하여 물과 함께 떠내려오는 유목, 토사, 암석을 상기 지지체를 통해 막아주는 사방댐에 있어서, 지지체와 경사면의 사이에 격자형의 받침대를 수평방향으로 설치하고, 받침대와 경사면의 사이에는 수직방향으로 다수의 지지대를 받쳐 구성하며, 받침대의 상부에는 필터부재를 얹어 구성하고; 지지체의 중간에는 개구부를 형성하며, 개구부를 개폐하는 수문을 회전가능하게 설치하여 구성한 것으로, 이와 같이 하면 물과 같이 떠내려오는 각종 부산물을 필터부재에 의해 걸러준 상태로 물만 저수공간에 채울 수 있어 이러한 물을 활용하여 농업용수, 공업용수, 특히 산불진압용수로 활용할 수 있고, 필터부재에 의해 걸러진 부산물들은 물과 이격되어 있는 것이어서 보다 쉽게 제거할 수 있는 이점이 있는 것이다.

사방댐, 필터부재, 부산물, 저수공간, 산불진압, 수문, 어도

Description

산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법{Method to constitute sand protecting dam having function to secure water for wood fire and function to filter by-product of flood}

도 1은 본 발명에 따른 사방댐의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 사방댐의 수문 개방시 상태도.

도 3은 본 발명에 따른 사방댐의 홍수시 사용 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 사방댐의 어도부분 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 사방댐의 지지체를 블록으로 구성한 경우의 단면도.

도 6은 도 5에 적용되는 각 블록의 평면 상태 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 지지체 10' : 블록

11 : 개구부 12 : 수문

13 : 저수공간 14 : 송수용 호스

15 : 펌프 16 : 필터

20 : 경사면 30 : 받침대

40 : 지지대 50 : 필터부재

60 : 어도 61 : 유속안내판

62 : 어도용 수문 70,70' : 패킹부재

본 발명은 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물과 함께 떠내려오는 유목, 토사, 암석 등의 부산물을 걸러내고 순수한 물만 저장함으로써 농공용수 또는 산불진압용도로 사용토록 하며, 사방댐에 수문을 설치하여 그 수위를 조절토록 한 것이다.

일반적으로, 하상구배(河床勾配)가 큰 계곡에서는 급류가 강바닥을 파고 양쪽 산기슭을 깎아서 산사태를 유발하므로 이를 방지하고 급류를 따라 토석(土石)이 하류로 흘러 내려가는 것을 방지하기 위해서 사방(砂防)댐을 건설하게 된다.

이렇게 산간계곡 등의 수해방지용으로 설치하는 사방댐은 그 형상에 따라 여러가지 종류가 있는데, 콘크리트의 하중을 이용하여 수압을 견뎌내는 콘크리트 중력댐이 대표적이며, 수압을 상판을 통해 받고 그 압력을 버트리스 쪽으로 전달하여 소멸시키는 버트리스댐의 경우 재료의 소모가 적고 강폭이 큰 경우에 적합하여 주목받고 있다.

그런데, 종래에 이런 사방댐들은 대부분 철근 콘크리트 구조물로 제작하였으므로 콘크리트로 사방댐을 시공하는 경우에는 현장작업이 많아지기 때문에 현장조건에 따라 많은 제약을 받게 되며, 특히 사방댐을 필요로 하는 곳 대부분이 산간지 역이기 때문에 이러한 산간지역에 있는 시공현장까지 트럭믹서가 진입하기 어려워 시공이 매우 어려운 단점이 있게 되며, 또 트럭믹서가 시공현장까지 진입할 수 있다하여도 콘크리트 타설을 위해서는 거푸집을 설치해야 하므로 이에 따른 작업 역시 매우 어렵고 긴 시간이 소요되어 사방댐 축조에 많은 애로사항이 있는 것이었다.

이를 감안하여 최근에는 콘크리트 믹서를 현장에서 타설하는 것이 아니고, 일정한 형상으로 제작한 콘크리트 블록을 운반하여 이들 콘크리트 블록을 적층하는 방식으로 사방댐을 축조하기도 한다.

그러나, 이러한 종래 기술에 따른 사방댐들은 실질적으로 물과 함께 떠내려오는 유목, 토사, 암석 등을 막아주는 역할만을 수행할 뿐이어서 물만을 별도로 저장하여 활용할 수는 없었으며, 물과 함께 가두어진 유목, 토사, 암석 등의 부산물을 제거하기도 매우 어려운 것이었다.

특히, 봄철에는 많은 산불이 나게 되며, 이러한 산불이 발생된 장소와 근접한 곳에서는 산불 진압을 위한 물을 구하기 어려워 헬리콥터를 이용하여 20~30분 정도의 거리에 있는 곳으로부터 물을 구해 산불을 진압하게 되므로 산불진압이 매우 어렵고 더디게 진행되는 것은 주지의 사실이다.

또한, 종래 기술에 따른 사방댐들은 하천의 물길을 완전히 막아주게 되므로 어류가 상류 또는 하류로 이동하는 길목을 차단하게 되어 자연 생태계의 파괴를 초래하게 되는 단점도 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 사방댐을 이루는 지지체와 물이 유입되는 경사면의 사이에 격자형의 받침대를 설치하고, 받침대의 상부에는 필터부재를 얹어 구성함으로써 물과 함께 유입되는 부산물들은 필터부재에 의해 걸러주고, 그 하부에는 물만 저장되도록 하여 부산물의 제거가 용이하고, 저장된 물을 산불 진압용도로 활용토록 한 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법을 제공하고자 하는 것이다.

이하, 본 발명을 제시되는 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 사방댐의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 사방댐의 수문 개방시 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 사방댐의 홍수시 사용 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 사방댐의 어도부분 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사방댐은 하천의 경사면 일측에 수직방향으로 지지체(10)를 축조하여 물과 함께 떠내려오는 유목, 토사, 암석을 지지체(10)를 통해 막아주도록 구성되는데, 지지체(10)와 경사면(20)의 사이에 격자형의 받침대(30)를 수평방향으로 설치하고, 받침대(30)와 경사면(20)의 사이에는 수직방향으로 다수의 지지대(40)를 받쳐 구성하며, 받침대(40)의 상부에는 필터부재(50)를 얹어 구성하게 된다.

이때, 격자 형상의 받침대(40)는 그 강성을 고려하여 철근 또는 철재 파이프를 격자 형상으로 엮어 구성함이 바람직하며, 상기한 철재 이외에도 충분한 강성을 가진 재료라면 어떠한 것이든 적용할 수도 있다. 또한, 이러한 받침대(40)를 조립 식으로 구성하여 그 양단부를 지지체(10)와 하천의 경사면(20)에 각각 조립식으로 고정할 수도 있고, 지지체(10)와 하천의 경사면(20)에 완전히 고정하여 구성할 수도 있다.

또한, 필터부재(50)는 부직포 또는 직물 등으로 구성할 수도 있으며, 목재, 합성수지를 엮어서 구성할 수도 있고, 다공의 콘크리트로 구성할 수도 있으며, 이외에도 물이 빠져나갈 수 있는 다수의 통공을 가진 것이면 어떠한 것이든 적용가능하다.

지지체(10)의 중간에는 개구부(11)를 형성하며, 개구부(11)를 개폐하는 수문(12)을 회전가능하게 설치하게 되는데, 수문(12) 역시 지지체(10)에 의해 이루어지는 저수공간(13)의 수위 또는 물의 유속을 감지하여 자동으로 개폐될 수 있도록 구성할 수도 있고, 육안으로 확인하여 수동으로 개폐할 수도 있으며, 수문(12)의 회전시키는 장치 역시 도시하지는 않았지만 실린더방식, 모터구동식, 케이블구동식, 렉피니언방식 등 다양하게 구성할 수 있음은 자명하다.

또한, 지지체(10)를 통해 구성되는 저수공간(13)에 채워진 물을 외부로 뿜어 올릴 수 있도록 송수용 호스(14)를 마련하여 그 일단은 저수공간(13)의 내측에 담그고 타단은 저수공간(14)의 외측으로 인출하여 구성하게 되며, 송수용 호스(14)의 저수공간 외측에는 펌프(15)를 연결하여 구성하게 된다.

아울러, 지지체(10)의 양측에는 지그재그상으로 배치된 다수의 유속안내판(61)을 갖는 어도(60)를 설치하게 되며, 어도(60)의 저수공간측 입구부에는 어도(60)를 개폐해주는 작은 크기의 어도용 수문(62)을 회전가능하게 형성하여 물고 기의 이동이 가능하도록 어도(60)를 통해 물을 선택적으로 배출하도록 구성된다. 물론, 어도용 수문(62) 역시 도시하지는 않았지만 실린더방식, 모터구동식, 케이블구동식, 렉피니언방식 등 다양한 동력수단에 의해 선택적으로 회전되도록 구성하게 된다.

도면상의 미설명 부호 16은 물의 흡상시 이물질을 걸러주는 필터를 나타낸다.

이와 같이 구성된 상태에서 물이 경사면(20)을 따라 내려오게 되면 먼저 필터부재(50)에 의해 물속에 포함된 이물질이 걸러진 상태에서 물만 빠져나와 지지체(10)에 의해 형성된 저수공간(13)에 채워지게 되며, 저수공간(13)에 물이 차오르게 되면 그 수위 또는 물의 유속을 감지하여 수문(12)을 개방해줌으로써 저수공간(13)의 수위를 적정하게 유지시켜주게 되는데, 평상시에 흐르는 물에는 이물질이 거의 없어 필터부재(50)를 통해 걸러지는 이물질 역시 매우 적게 된다.

또한, 송수용 호스(14)의 일단부는 저수공간(13)의 내부에 담겨있고 타단부는 저수공간(13)의 외측으로 인출되어 있으며 송수용 호스(14)의 외측 단부에는 펌프(15)가 연결되어 있어 저수공간(13)의 외측에서 송수용 호스(14)를 통해 물을 흡상시켜 농업용수 또는 공업용수로 활용할 수 있고, 특히 산불이 많이 발생되는 계절에는 저수공간(13) 외측에 헬리콥터를 통해 이송가능한 통을 다수개 구비한 상태에서 저수공간(13)의 물을 송수용 호스(14)를 통해 펌핑하여 담아두게 되면 실제 저수공간(13) 주변에서 산불이 발생되었을 때 헬리콥터를 통해 이러한 물이 든 통들을 빠른 시간내에 순차적으로 날라 산불을 진압할 때 최대한 빨리 활용할 수 있으므로 산불을 보다 빠른 시간내에 쉽게 진압할 수 있는 이점도 있게 된다.

이때, 송수용 호스(14)에 연결되는 펌프(15)는 전기를 에너지로 하는 전기펌프, 석유를 원료로 하는 펌프, 수동식 펌프 등 다양한 종류의 펌프로 구성할 수 있다.

홍수시에는 많은 량의 물이 빠른 속도로 내려오면서 이러한 물과 함께 유목, 토사, 암석 등이 같이 떠내려오게 되는데, 이러한 큰 크기의 부산물이 물과 함께 떠내려오더라도 필터부재(50)에 의해 부산물들은 걸러지고 물만 빠져나와 저수공간(13)에 채워질 수 있으며, 이와 같이 물이 급격하게 내려오는 경우에는 수문(12)을 완전히 개방하여 물을 빠른 속도로 방류해주어 지지체(10)에 미치는 수압을 최소화하게 되고, 어느 정도 물의 유입량이 줄어들게 되면 수문(12)을 닫아 물을 저수공간(13)에 가두어주게 되며, 전술한 바와 같이 이러한 저수공간(13)에 채워진 물을 농업용수, 공업용수, 산불진압용 등에 활용할 수 있는 것이다.

또한, 크기가 큰 부산물들이 필터부재(50)에 의해 걸러지더라도 그 무게를 필터부재(50)의 하부를 받치고 있는 받침대(30)와 이를 지지해주는 지지대(40)를 통해 충분히 버틸 수 있는 것이며, 부산물들이 물로부터 격리되어 필터부재(50)의 상부에 포진되어 있으므로 장비를 이용하여 부산물들을 쉽게 제거할 수 있는 이점도 있게 된다.

그리고, 지지체(10)의 양측에는 어도(60)가 형성되어 있고, 어도(60)의 입구측에는 크기가 작은 어도용 수문(62)이 구비되어 있어 평상시에는 이러한 어도용 수문(62)을 개방시켜 어도(60)를 통해 물이 흐르도록 해주면서 유속안내판(61)을 통해 지그재그로 돌아나가는 과정에서 유속을 줄여줌으로써 물고기가 어도(60)를 통해 저수공간(13)측으로 이동할 수 있어 자연 생태계를 복원 또는 유지할 수 있게 되며, 홍수와 같이 급격하게 물이 불어나는 경우에는 어도용 수문(62)을 닫아주어 어도(60) 및 유속안내판(61)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

한편, 지지체(10)는 철근 콘크리트 구조물로 축조할 수도 있으나, 시공의 편의성을 고려하여 다수의 블록(10')을 적층하여 구성할 수도 있는데, 본 발명에서는 저수공간(13)을 형성하여 물을 저수공간(13)에 가두어 활용토록 하는 것이므로 각 블록(10') 사이에서 누수가 발생되는 것을 방지해야 한다.

이를 위해 본 발명에서는 도 5와 같이 지지체(10)가 다수의 블록(10')을 적층하여 구성되는 경우 각 블록(10')의 사이사이에는 패킹부재(70)를 개재하여 구성한 것으로, 각 블록(10')을 서로 적층할 때 띠형상의 패킹부재(70)를 각 블록(10')의 사이사이에 개재하게 되면 상위에 위치되는 블록(10')의 무게에 의해 패킹부재(70)가 눌리면서 각 블록(10') 사이를 패킹시켜주는 것이다.

그런데, 측방으로 연결되는 각 블록(10')의 사이에서는 블록(10')의 하중을 전혀 받지 않으므로 이들 사이에 일반적인 패킹부재(70)를 개재하더라도 이러한 패킹부재(70)와 각 블록(10') 사이에서 누수가 발생될 가능성이 커지게 되는바, 이를 위해 본 발명에서는 도 6과 같이 각 블록(10')의 측면 대향면에 "Ω"형상으로 된 끼움홈(10a')을 각 블록(10') 사이에서 서로 대칭을 이루도록 각각 형성하고, 대칭을 이루는 각 끼움홈(10a')에는 단면상 아령형상의 패킹부재(70')를 끼워 구성한 것으로, 이와 같이 하면 각 블록(10')으로부터 아령형상의 패킹부재(70')가 이탈되지 못함은 물론 각 블록(10')과 패킹부재(70')의 접촉면적이 증가되어 물이 절대 누수되지 않게 되고, 상기와 같은 형상의 패킹부재(70')를 각 블록(10')의 측면사 이에서 2개소 이상 구비할 경우 누수를 완전히 방지할 수 있는 것이다.

이때에 적용되는 패킹부재(70)(70')는 고무를 이용하여도 무방하나 콘크리트 등으로 구성되는 형상을 이용하여 틈새에 맞게 삽입한 후 벌어지는 틈새의 사이에 콘크리트 몰탈을 주입하는 방법을 이용하여 지수가 가능한 패킹부재를 구성하여도 본 발명의 효과를 달성할 수가 있는 것임으로 이러한 설계 변경 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

그리고, 본 발명의 도면상에는 받침대(30)를 지지체(10)와 하천의 경사면(20)에 얹어 구성하고, 또 필터부재(50)를 받침대(30)에 얹어 구성한 것을 예로 하여 도시하였으나, 받침대(30)를 지지체(10)와 하천의 경사면(20)에 각각 유동되지 않게 고정해야 함은 물론 필터부재(50) 역시 받침대(30)에 고정해야 함은 자명하며, 이외에도 받침대(30)와 필터부재(50)를 일체로 형성할 수도 있고, 또 받침대(30), 필터부재(50), 지지대(40)를 일체로 형성할 수도 있으므로 이러한 변형가능한 다양한 실시예들은 본 발명의 권리범위에 속함은 당연한 것이다.

또한, 본 발명에 적용되는 어도(60) 역시 한가지의 형상에 국한되지 않고 어도(60)를 이룰 수 있는 것이면 어떠한 모양 또는 형상이든 모두 적용가능하며, 어도(60)의 구조 역시 2층이상 구성할 수도 있어 이러한 어도(60)를 구성하는 다양한 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명한 것이다.

또한, 본 발명에서는 지지체(10)를 철근 콘크리트 구조물 또는 블록(10')으로 구성한 것만 예로 하여 설명하였으나, 이러한 지지체(10) 역시 수압에 견딜 수 있는 강성을 가지면서 누수를 방지할 수 있는 것이면 어떠한 것이든 적용가능한 것 이므로 지지체에 대한 다양한 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 당연한 것이다.

또한 본 발명에 적용되는 토목공사 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 물과 같이 떠내려오는 각종 부산물을 필터부재에 의해 걸러준 상태로 물만 저수공간에 채울 수 있어 이러한 물을 활용하여 농업용수, 공업용수, 특히 산불진압용수로 활용할 수 있고, 필터부재에 의해 걸러진 부산물들은 물과 이격되어 있는 것이어서 보다 쉽게 제거할 수 있는 이점이 있게 된다.

또한, 지지체의 양측에는 어도가 형성되어 있어 이를 통해 산에서 살아가고 있는 동물 또는 양서류와 같은 동물들과 물고기가 상류로 또는 하류로 오갈 수 있어 생태계를 복원 또는 유지할 수 있는 것이며, 지지체를 통해서는 물의 누수가 전혀 발생되지 않아 저수공간에 물을 채우기 유리해지는 것이다.

Claims (6)

1. 하천의 경사면(20) 일측에 수직방향으로 지지체(10)를 축조하여 물과 함께 떠내려오는 유목, 토사, 암석을 상기 지지체를 통해 막아주는 사방댐에 있어서,

   상기 지지체(10)와 상기 경사면(20)의 사이에 격자형의 받침대(30)를 수평방향으로 설치하고, 상기 받침대(30)와 상기 경사면(20)의 사이에는 수직방향으로 다수의 지지대(40)를 받쳐 구성하며, 상기 받침대(30)의 상부에는 필터부재(50)를 얹어 구성하고;

   상기 지지체(10)의 중간에는 개구부(11)를 형성하며, 상기 개구부(11)를 개폐하는 수문(12)을 회전가능하게 설치하여 상기 필터부재(50)를 통해 부산물을 걸러주면서 그 하부에 형성되는 저수공간(13)을 통해 물을 저수할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   송수용 호스(14)를 마련하여 그 일단은 상기 저수공간(13)의 내측에 담그고 타단은 상기 저수공간(13)의 외측으로 인출하며, 상기 송수용 호스(14)의 저수공간 외측 단부에는 펌프(15)를 연결하여 상기 펌프(15)에 의한 흡입력에 의해 상기 저수공간(13) 내부의 물을 외부로 펌핑하여 활용토록 한 것을 특징으로 하는 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지체(10)의 양측에는 지그재그상으로 배치된 다수의 유속안내판(61)을 갖는 어도(60)를 설치한 것을 특징으로 하는 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지체(10)가 다수의 블록(10')을 적층하여 구성되는 경우 상기 각 블록(10)의 사이사이에는 패킹부재(70)를 개재하여 구성한 것을 특징으로 하는 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 각 블록(10')의 측면 대향면에는 "Ω"형상으로 된 끼움홈(10a')을 상기 각 블록(10') 사이에서 서로 대칭을 이루도록 각각 형성하고, 상기 대칭을 이루는 각 끼움홈(10a')에는 단면상 아령형상의 패킹부재(70')를 끼워 구성한 것을 특징으 로 하는 산불진압용 저장수 확보와 홍수시 발생되는 부산물 걸름 기능을 갖는 사방댐의 구성방법.

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