KR100955709B1 - 집수조를 구비하는 어도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집수조를 구비하는 어도에 관한 것으로, 보(洑)의 벽체 일 측에 집수조를 구성하고, 상기 벽체에 배출파이프를 관통시켜 상기 집수조와 연통하게 결합하여 상류의 담수를 집수조로 배출시키고, 상기 집수조의 타 측면에 지그재그로 어도파이프를 구성하고, 상기 어도파이프의 하단부와 하류의 어도소켓을 연통하게 결합하여 하류의 수로에 침수되는 어도로, 상류의 담수(湛水)를 하류의 격벽된 집수조로 이동시켜 수압을 낮추고, 상기 집수조와 그 외 측 공간을 드나드는 어도파이프를 지그재그로 구성하여 좁은 면적에서도 길이를 길게 구성하여 경사가 완만해지고, 하단출구를 구성하여 수위가 낮아져도 이동이 가능하고, 이중 관로와 오목렌즈를 구성하여 물고기가 용이하게 상,하류 양 방향으로 이동할 수 있는 집수조를 구비하는 어도에 관한 것이다.

본 발명은 보 벽체의 통과 공을 관통하는, 일단이 절곡되고 타단에 주름관이 형성되는 관 형상으로 플랜지로 보 커버(200)에 고정되는 배출파이프(230a,b);와,

상기 배출파이프의 주름관 내측면에 끼워져 밴드로 고정될 길이 만큼의 관 형의 연결턱(310a,b)이 일측면에 형성되고 타측면에 어도파이프통과공(320a,b,c)을 좌우로 형성하고, 상류에서 유입되는 퇴적물을 하류로 자연배출하는 경사판(350)이 바닥면에 형성되고, 상기 경사판의 하단부에 개폐수단이 있는 수문(340)이 형성되고, 외 측 상단에 하단출구개폐핸들(330b)과 수문핸들(340a), 출입문(360)이 형성되는 중공된 함체로 보의 벽체와 대면하는 집수조(300);와,

상기 집수조의 어도파이프통과공을 관통하는 직선관로와 회전관로가 교대로 플랜지로 연통하게 고정되어 상부공간에서 아래로 회전하며 지그재그 연결되고, 상기 회전관로(530d)의 일 측에 개폐밸브(330a)가 형성되는 하단출구(330)를 구비하고, 하상에 매립고정되는 어도지지대에 고정브라켓으로 고정되는 것으로, 다수의 관로가 플랜지로 연통하게 연결되어 부분 탈착이 가능한 조립식으로 내부에 주름관이 이중으로 형성되고, 상단에 오목렌즈가 등 간격으로 고정되는 관통 공이 형성되는 어도파이프(530a,b,c,d):와,

상기 어도파이프의 하단부 외측면에 끼워지는 주름관(540a)이 일단에 형성되어 탈착이 가능하도록 밴드로 고정되고, 타 단에는 여러 방향에서 상기 어도파이프 내부를 통해 집수조를 거쳐 상류로 이동하도록 다수의 어도입구(540b1∼3)를 구비하고 어도지지대에 고정되어 하류의 중심수로에 침수되는 어도소켓(540);으로 구성되는 특징을 가진다.

집수조.배출파이프.어도파이프.어도소켓.하단출구.오목렌즈.수문.경사판.

Description

집수조를 구비하는 어도{FISH WAY}

본 발명은 보의 벽체 상,하 통과공을 관통하는 배출파이프로 상류의 저수를 댐 하류에 구성되는 집수조로 배출시켜 수압을 낮추고, 상기 집수조의 타 측면에는 지그재그로 어도파이프 통과공을 형성하고, 직선관로와 회전관로로 구성되는 어도파이프를 서로 맞대어 연통하게 플랜지로 결합시켜 아래로 지그재그로 연결하되, 상기 관로는 내부에 이중으로 주름관을 삽입하여 배출수의 표면마찰을 증가시켜 유속을 감소시키고, 관로 내부로 빛과 공기를 통과하도록 중앙에 공기구멍이 통공되는 오목렌즈가 상기 직선관로의 상단에 등 간격으로 안치되고, 담수수위가 낮아져도 어도파이프 내부로 배출수가 흐르도록 상기 회전관로의 일 측면에 개폐수단이 구비되는 하단출구를 구성하고, 집수조 바닥면은 상류에서 유입되는 담수와 이물질이 자연 배출되도록 하류로 기울어지는 경사판과 상기 경사판의 단부에 개폐가 가능한 수문을 구성하고, 어도파이프를 고정하는 어도지지대가 하류의 지하에 매립되어 고정브라켓으로 고정되는 어도로, 좁은 면적에서도 어도의 길이가 길어지는 효과로 경사가 완만해지고, 저수위에서도 이동이 가능하며, 집수조와 내부에 주름관이 이중으로 삽입되는 어도파이프로 유속을 감소시켜, 물고기의 유영력과 소상력을 증가시키는 집수조를 구비하는 어도에 관한 것이다.

일반적으로 하천에 농업용수나 공업용수 취수를 목적으로 하는 보나 댐을 설치하는 경우에 하천 생물들의 상, 하로의 이동 통로가 단절되어 수생생물들의 생존을 위협하고 있으며 결국에는 하천을 기반으로 하는 생태계 전체의 위협을 초래하게 되므로 어도를 설치하여 수생생물들의 이동통로를 확보해 주어야 한다.

산업화로 수자원의 수요가 급증하는 우리나라의 강수패턴은 강우량이 장마철에 집중됨과 동시에 지역적으로 큰 편차를 보이는 특성을 가지고 있어 적극적인 수자원의 개발과 함께 효율적인 수자원 관리가 요구되고 이를 위해 댐이 강의 곳곳에 건설되어 현재 우리나라에는 18,000개소의 농업용 저수지 및 댐이 설치되어 있으며 하천의 물 흐름을 차단하는 3만 6천여 개의 시설물이 있다.

이와 같이 물 수요의 증가로 댐이나 보를 하천에 설치하면 은어, 뱀장어 등의 물고기와 참게, 새우, 양서류, 다슬기, 잠자리 유충 같은 수서생물의 상, 하로의 이동 통로가 단절되어 하천에 서식하는 회유성 어류와 계절에 따라 국지회유 하는 어류 및 수생 동물들의 이동통로가 막혀 서식환경에 접근하기 어렵게 되고 그곳에 서식하는 생물들의 생태계 교란되어 상류의 하천 어류 개체수를 급격히 감소시키거나 심한 경우 멸종시켜서 하천 생태계의 다양성 및 균형에 심각한 영향을 초래하고 있다.

하천에 댐이나 보와 같은 수리구조물 설치 후 상, 하류간의 수생생물들의 원활한 이동을 가능하도록 만들어진 것이 어도이며 어도는 물고기와 수서생물들이 상, 하류로 오르내릴 수 있도록 길을 만들어 준 것으로 댐이나 보의 일 측 또는 양 측에 경사가 완만한 수로를 만들거나 블록을 쌓아 계단을 만들어주면 물고기나 수생생물들이 쉽게 오르내릴 수 있다.

이러한 어도설치에 관한 관계 법령은 수산자원 보호령 12조 2(1971.7신설)에 의해 의무화 되어 하천의 전 유폭을 차단하는 공작물을 설치하고자 하는 자는 국토해양부장관과 협의하여 하천의 일부를 개방하거나 어도를 설치하여 소하(遡河)어류의 통로를 확보하여야 한다고 공표되었고 2001년 법 재개정으로 하천법 22조에 해당하는 15m 이하의 낮은 보나 저수지에는 어도가 의무화되었다.

초기의 어도는 경사가 너무 가파른 탓에 물의 양이 많은 홍수기에는 물의 흐름이 너무 빠르고, 갈수기에는 물이 부족해 어도로 물이 흐르지 않아서 어도 본래의 기능을 상실하는 경우가 많았다. 이에 대한 대안으로, 홈이 형성된 조립식 어도 블록과 계단식 어도 블록을 개발하여 설치되었다.

또한, 수량이 고르지 않은 갈수기에 어도가 기능을 하지못할 것을 대비해 유공압을 이용해 어도의 높이를 조절하거나, 어도의 끝부분에 부력기구를 부착하여 하천수의 양에 따라 어도가 자동으로 높이를 조절하도록 하는 어도가 개발되었다.

그러나 이러한 어도에서 하류세굴과 대부분의 수리시설물이 농업용수와 취수보이기 때문에 용수를 사용하기 위해 어도를 열지 않아 하류에서는 물고기가 소상을 못하여 산란을 하지 못하며 하천의 어도는 퇴적물과 쓰레기로 인하여 막혀 어류의 소통이 원활하게 이루어지지 못하는 심각한 문제가 발생하였다.

또한, 어도의 위치는 유속을 고려하여 보의 좌, 우에 설치하여야 함에도 불구하고 중간에 설치하는 경우나, 어도의 경사를 적어도 1/20 이상으로 시공해야 적 정함에도 불구하고 1/10 이하로 설치하여 기능을 하지 못하는 경우와 유량이 적은데도 어도의 폭이 넓어 홍수기 외에는 어도 전체로 물이 흐를 수 없고, 유량이 많으나 어도의 폭이 좁아 어도 외로 물이 흘러 어도에 물고기가 모이지 않은 경우와 어류들이 소상할 때 인간이나 천적으로부터 그대로 노출되어 어도로 이동하는 물고기들이 남획되는 문제가 발생하였다.

좋은 어도는 유영력에 관계없이 모든 하천생물이 이용할 수 있어야하고, 구조가 간단하고 견고하며, 유지관리가 쉽고 비용이 경제적이고, 어도의 위치는 통수장애 및 퇴적을 고려하여 하천의 유심과 연결되는 위치에 설치하며 홍수기에 유입수가 일시에 하천을 빠져나가게 하여 통수기능에 영향을 주지 않아야 한다.

하천에 어도 설치 시 가장 바람직한 방법으로는 그 지역 하천의 자연경사와 가장 비슷하게 설치하는 수로형식(水路型式)인 인공하도식으로 수리시설물을 우회하는 완만한 흐름을 갖는 소하천을 인공적으로 조성하는 방식이다.

그러나 인공하도식(人工河道式)은 어도의 경사도가 그 지역 하천의 자연경사와 비슷하게 설치해야 하므로 하천변에 충분한 여유공간을 필요로 하고 길이가 너무 길어져 막대한 건설비용이 소요되는 단점이 있다.

어류와 수생생물들의 자유로운 이동을 보장하고 생태계의 다양성 및 건전성을 도모하기 위한 친 하천환경적인 어류와 수생생물을 위한 어도가 필요하다.

도 1의 어도(106)를 살펴보면 지지구조체(112) 위에 설치되는 어도는 댐 상류측의 수위가 만수위(107)시 저수가 월류하여 어도가 형성되고 어도는 일정한 경사를 유지하면서 댐하류의 어도입구(109)로 연결되어 하류의 유인수로(104b)를 따 라 중심수로(103)로 이동하는 구조의 어도이다.

그러나 도 1에서 보듯이 갈수기 저수위(108)나 어도 출구부에서 단 1cm라도 수위가 낮아지면 저수가 어도로 흐르지 못하는 구조이므로, 어도의 기능을 하지 못하는 무용지물이 되며, 더 심각한 문제는 기존의 어도가 하천의 바닥에 완전 고정되는 지지구조체(112) 위에, 어도 블록(113)이나 계단이 설치되는 하상에 영구고정되는 구조물 이어서, 여름철 장마나 국지성 폭우 시, 저수와 유입수를 일시에 통과시켜야 하는 경우에 하상의 고정 구조물로 인해 하천수의 흐름이 방해받는 통수장애로 홍수와 같은 재해를 유발시키는 문제와, 콘크리트 지지구조체 위에 조성되는 기존의 어도는 환경에 이롭지 못하며, 어도 입구가 고정되는 방식으로, 모레나 먼지 홍수로 퇴적이나 침식이 진행되어 수로가 변동하거나 세굴과 침식 등이 발생하면 기존의 어도는 하천의 애물단지인 대형폐기물 신세가 되어, 물고기의 소상 통로인 어도의 고유기능 수행이 불가능 해지는 경우가 발생한다.

이를 위해 수위에 따라 높이가 조절되는 가변형 어도가 개발되었으나 길이가 너무 짧아 유속이 빠르고 유지용수의 손실이 크며 취수구와 배사문 인근은 어도의 출구로 적합하지 않아 어류의 이동이 원활하지 못하는 단점이 발견되었고, 어도의 정부 설계권장 경사도는 1/20이나, 기존의 지지구조체 방식의 어도에서 이를 실현한다면 높이 10미터의 댐에 어도를 설치하려면 길이 200미터의 거대한 지지구조체가 필요하며, 댐 때문에 어도를 만드는 데, 이 어도를 조성하기 위해 또다시 거대한 하천구조물이 생기는 불합리한 문제점이 있다.

따라서, 상기 문제를 해결하기 위한 본 발명은, 댐이나 하천에 설치되는 어도에서, 정부에서 규정하는 하천의 어도 경사도인 1/20도를 충족하면서도 많은 공간을 차지하지 않도록 댐의 하류에 집수조를 구성하고, 댐의 벽체 상,하에 통과 공을 형성하여 수위가 낮아져도 집수조로 물이 모이는 구조와 물고기들이 어도파이프로 원활하게 이동하도록 관로 내부로 빛과 공기를 공급하기 위해 중앙에 공기구멍이 통공되는 오목렌즈가 어도파이프의 상단에 다수 구성되고, 탈착과 위치 이동이 가능하며 다수의 어도 입구가 구비되는 어도소켓으로 구성되어 짧은 거리에서도 하천의 자연경사도와 같이 완만한 기울기를 유지하도록 하여 물고기들이 상 하류로 이동할 수 있는 관 형상의 이중파이프를 지그재그로 연결하는 구조로 환경을 보호하고 조성비용을 절감하는 집수조를 구비하는 어도를 제공함에 있다.

이상과 같은 과제를 해결하는 집수조를 구비하는 어도를 구성함에 있어서,

보의 벽체를 관통하는 통과공을 상,하로 형성하고, 관 형상으로 일단이 절곡되고, 타단에 주름관이 부착되는 배출파이프를 상기 통과공에 끼워 고정하기 위하여, 보의 벽체 일 측을 앞뒤로 감싸 덮되, 상기 배출파이프의 양단이 관통되도록 앞뒤로 관통 공이 형성되어 플랜지로 고정되는 보 커버(200);와,

상기 배출파이프의 주름관 내측면에 끼워져 밴드로 고정될 길이 만큼의 관 형의 연결턱(310a,b)이 일측면에 형성되고 타 측면에는 어도파이프가 관통되도록 어도파이프통과공(320a,b,c)이 형성되고, 바닥면은 상류에서 유입되는 담수와 이물질을 하류로 자연배출하는 경사판(350)이 하류로 기울어지게 구성되고, 상기 경사판의 단부에는 개폐수단이 있는 수문(340)이 상,하로 작동되도록 구성되고, 하단출구개폐핸들(330b)과 수문핸들(340a), 출입문(360)이 외 측 상단에 형성되는 중공된 함체인 집수조(300);와,
상기 집수조의 어도파이프통과공을 관통하는 직선관로와 회전관로가 교대로 플랜지로 연통하게 고정되어 상부공간에서 아래로 회전하며 지그재그 연결되고, 상기 회전관로(530d)의 일 측에 개폐밸브(330a)가 형성되는 하단출구(330)를 구비하고, 하상에 매립고정되는 어도지지대에 고정브라켓으로 고정되는 것으로, 다수의 관로가 플랜지로 연통하게 연결되어 부분 탈착이 가능한 조립식으로 내부에 주름관이 이중으로 구성되고, 상단에 오목렌즈가 등 간격으로 안치되는 관통 공이 형성되는 어도파이프(530a,b,c,d):와,

상기 어도파이프의 하단부 외측면에 끼워지는 주름관(540a)이 일단에 형성되어 탈착이 가능하도록 밴드로 고정되고, 타 단에는 여러 방향에서 상기 어도파이프 내부를 통해 집수조를 거쳐 상류로 이동하도록 다수의 어도입구(540b1∼3)를 구비하고 어도지지대에 고정되어 하류의 중심수로에 침수되는 어도소켓(540);으로 구성된다.

이상과 같은 본 발명을 하천에 설치하면, 기존의 어도 조성 방식처럼 어도 측벽을 형성하는 측면 콘크리트 지지구조체를 하상에 길게 설치하지 않고도, 짧은 평면적에서 상단부 공간을 지그재그로 효율적으로 활용하여, 긴 길이의 어도를 설치한 것과 같은 효과로, 완만한 기울기를 유지하여 물고기의 유영력과 소상력을 증가시켜 상, 하류로의 이동을 원활히 하고, 상류의 저수를 집수조로 인출하여 수압을 낮추고, 어도파이프 내부에 주름관을 삽입하여 관로 내부의 마찰을 증가시켜 유속을 줄이고, 어도파이프의 외부 상단에 등 간격으로, 중앙에 공기 통공이 형성되는 오목렌즈가 고정되어, 이동 중 산소를 공급하고, 태양광이 관로 내부에 확산되어 이동통로를 밝혀주는 효과로 이동 중 인간이나 천적들로부터 보호되고, 하단출구가 구성되므로 상류의 담수량이 감소하는 저수위에서도 상, 하류로의 이동이 가능한 구조로 건강한 하천 생태계를 유지할 수 있으며, 설치와 유지보수가 간단한 파이프형 조립식 구조로 부분교체와 재활용이 가능하여 종래의 하상에 영구 고정되는 콘크리트구조물 방식에 비해 하천환경을 보호하는 장점이 있다.

도 2는 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도의 전체구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도의 집수조 상세도이고, 도 4는 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도의 높이가 높은 댐에서의 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도에서 집수조 내부에 어도를 구성하는 실시 예이다.

본 발명의 구성은 도 2, 도 3, 도 4, 도 6 에 도시된 바와 같이 집수조를 구비하는 어도가 설치되는 구체적인 구성방법과 실시 예이다.

도 2에서, 하천에 물흐름을 막는 댐을 설치하면 하천의 상, 하류가 단절되고 어류의 이동로가 차단되므로 이를 해결하기 위한 방법으로 보의 벽체에 상, 하로 통과공을 형성하고 상기 통과공을 앞뒤로 덮는 보 커버(200)가 설치되는 것으로,상기 보 커버를 설명하면, 댐의 앞뒤를 덮어 둘러싸 댐의 형상과 같이 절곡되고, 상기 통과공과 대향하여 전, 후면에 동수의 통과공이 형성되고, 상, 하류 양쪽으로 플랜지와 방수부재로 수밀되게 밀착 고정되도록 단단히 결속되는 것이며, 상기 플랜지는 본 발명에서 양단이 개구된 관로로 구성되는 배출파이프와 직선관로와 회전관로로 구성되는 어도파이프를 서로 맞대어 연통되게 결합시키거나 중간에 통과공이 형성되는 보 커버나 집수조의 측벽을 사이에 끼우고 서로 맞대어 결합시키는 산업부품으로 중앙에 관로가 관통되는 통공이 형성되고 가장자리에 다수로 구성되는 통과공을 서로 대면하여 볼트와 너트로 결합되는 방식을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 보 커버의 통과공을 관통하여 하류로 인출되는 배출파이프를 설명하면, 유입 유속이 감소되도록 일단이 절곡되고 입구부 측면에 다수의 통수공이 형성되어 저수가 상기 배출파이프로 유입되면서 발생하는 와류현상을 방지하며, 하류로 인출되는 배출파이프의 타단에는 주름관이 연결되고, 상기 주름관은 집수조의 일측면에 형성되는 연결턱에 끼워져 밴드로 결합되고, 결속수단으로는 금속소재의 밴드결속이 바람직하며, 상기 주름관은 고무소재나 탄력성있는 특수섬유나 유연성이 보장되는 금속소재의 사용이 바람직하며, 집수조의 진동이 댐 벽체에 전달되어 댐이 훼손되는 것을 방지하기 위하여 구성되는 것으로 상기 배출파이프의 타단에 형성되는 주름관은 상기 집수조의 일측에 형성되는 연결턱(310a,b)과 수평으로 결합 된다.

상기 집수조에 대해 설명하면, 내부가 중공된 함체로 댐의 벽체와 대면하는 하류 일 측면에 상기 배출파이프의 주름관이 내측면에 끼워져 밴드로 고정될 길이 만큼의 관 형의 결합 턱이 관 형의 외측으로 연장되는 연결턱(310a,b)이 상, 하에 형성되고, 대향하는 타 측면에 어도파이프통과공(320a,b,c)이 좌, 우로 지그재그로 형성되고, 하단 일 측에 개폐수단이 구비되는 수문이 형성되고, 상기 수문은 양측으로 안내홈에 안치되고, 상기 수문의 상단 중앙에 고리가 형성되고, 상기 고리와 연결되는 막대형의 개폐장치가 상기 집수조의 외 측 상단에 구비되는 수문핸들의 회전으로 수문을 끌어올려 수문이 개방되는 구조이며, 집수조의 내부 하단에는 저수위에서도 어도가 개통되도록 집수조 내부에 연결되는 회전관로(530d)의 일 측면에 하단개폐밸브가 구비되는 하단출구가 형성되고, 집수조의 외 측 상단에는 유지관리를 위한 출입문(360)과 상기 수문의 조작을 위한 수문핸들(340a)과 저수위에 하단출구 조작을 위한 하단출구개폐핸들(330b)이 구비되고, 상기 집수조의 밑바닥은 배출파이프를 통해 상류에서 유입되는 이물질이 상기 수문으로 자연배출되도록 수문방향으로 기울어지는 경사판(350)이 구성된다.

상기 집수조의 어도파이프통과공(320a,b,c)을 위에서 아래로 지그재그 연결되어 경사도가 완만해진 상태에서 하류의 수면 아래에 침수되는 어도파이프는 관 형상의 파이프를 주요재료로 하고 내부에 요철이 형성되는 주름관(500a)이 내부에 이중으로 삽입되어 배출수가 상류에서 집수조를 거쳐 상기 어도파이프를 지날 때, 상기 주름관 내부의 요철로 인해 마찰계수가 증가되어 유속을 줄이고, 중앙에 공기구멍(520a)이 통공되어 이동 중 산소가 공급되고, 태양광을 확산시켜 이동통로를 밝혀주는 오목렌즈(520)가 상단에 등 간격으로 끼워져 볼트로 체결되는 직선관로(530a,c)와 회전관로(530b,d)가 서로 연통되게 플랜지(510a∼e)로 결합되는 것으로, 상기 어도파이프의 최종 연결단계는 집수조의 하단 외측으로 인출되는 관로의 하단부에 어도소켓의 일단인 주름관(540a)이 끼워져 밴드로 결합되고, 상기 어도소켓의 타 단은 다수의 어도입구(540b1∼3)를 구비하고 하류의 중심수로에 연결되는 것으로 상기 어도파이프와 어도소켓은 하천바닥에 매립되어 고정되는 어도지지대(550)의 일 측면에 고정브라켓(550c)으로 결합되며, 직선과 곡선 관로로 구성되는 어도파이프가 플랜지로 서로 연통하게 연결구성되므로 조립과 해체가 용이하고, 어도 내부에 이물질이 끼는 경우, 플랜지를 해체하면 손쉽게 관로 내부의 청소가 가능한 구조이며, 집수조 상단에 출입문(360)을 통해 집수조 내부에 용이하게 출입할 수 있어 유지관리가 용이한 장점이 있다.

또한, 본 발명에서 기존의 어도 형식에서는 댐의 담수량이 감소하여 수위가 낮아지면 어도로 물이 흐르지 않아 어도의 기능을 상실하는 큰 문제점이 있는바, 이를 본 발명에서 해결하는 방안으로 하단출구를 구성하여 상류의 담수수위가 낮아져도 어도로 물이 흘러 물고기의 이동이 가능한 장점이 있으며, 이를 설명하면, 댐의 저수가 만수위 이하인 저수위(580)로 떨어지면, 집수조의 상단에 형성되는 어도파이프(530a)로는 물이 흘러가지 않아 물고기의 이동이 불가능해지며, 이 경우에 집수조 내부에 연결되는 회전관로(530d)의 일 측면에 형성되는 하단출구(330)를 개방하기 위해 상기 집수조의 외측 상단에 구성되는 하단출구개폐핸들(330b)을 회전조작하면 하단개폐밸브(330a)가 개방되고 따라서 상류의 담수가 하류로 흘러 어도소켓(540)을 거쳐 하류의 수로에 연결되는 것이며, 댐의 높이나 하천의 상황에 따라 상기와 같은 하단출구를 수위별로 대응하게 다수로 구성하여 사용할 수 있으며, 상기 하단출구의 개폐장치는 전기나 공압, 유압실린더 등으로 구성되는 개폐밸브를 사용하여 하단출구를 개폐할 수 있으며 이 경우 상기 전기나 공압, 유압실린더의 동력전달수단은 절연, 단열, 내한 방수성의 호스나 파이프로 서로 간섭되지않게 연결하고, 작동조작실은 댐 수위보다 높은 곳에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 필요에 따라서 상기 집수조는 하천에 구비되는 가동보의 일 측에 연결되어 구성될 수 있으며, 댐의 구조물 중 하류 측으로 일부를 절개하여 안치되거나, 댐의 중앙에 설치될 수도 있으며, 이 경우에도 본 발명의 기술적인 요지인, 상류의 저수를 배출파이프를 통하여 격벽되어 구성되는 집수조로 인출시키고, 상기 집수조의 타 측면에 상,하로 통과공을 형성하고, 상기 통과공을 관통하는 관로를 지그재그 형태로 연결하여 하류의 중심 수로에 침수되는 어도를 구성한다는 것이다.

보의 벽체에 상,하로 형성되는 통과공의 위치는 상측에는 만수위를 기준으로 20Cm 아래 지점을 상한선으로 하고, 하측에는 바닥에서 20Cm 위 지점을 하한선으로 하는 것이 바람직하며, 상기 상, 하한선 사이에 최소 2개 이상의 통과공을 형성해야 하는데 그 이유는 기존의 어도 방식이 댐의 벽체를 월류하여 이동하도록 구성되나 이는 물고기의 습생에 맞도록 어도를 구성한 것이 아니라 인간의 편의에 의해 어도를 구성하는 오류에 기인한 것으로, 즉 물고기는 보와 같은 장애물이 없으면 수중으로 이동하지 물 위를 뛰어넘어 움직이지 않으므로 좋은 어도는 물고기가 수면 위로 노출되지 않고 일정깊이의 수중에서 이동하는 것이므로 상류의 담수 높이에 맞춰 다양한 높이의 통과공을 구성하는 것이 바람직하며, 또한 상기 하측 통과공을 통해 상류의 담수 높이에 관계없이 담수가 항상 하류의 집수조로 연결되게 하여 크기와 소상 능력이 다른 다양한 어종들이 각각의 능력에 맞게 이동케 한다.

도 3은 내부가 중공된 함체로 구성되는 집수조(300)의 구조로, 댐과 대면하는 일 측면에 배출파이프의 주름관이 연결되는 연결턱(310a,b)은 상기 주름관 내측면에 끼워져 밴드로 고정될 길이 만큼의 관 형의 결합 턱이 통과공의 외주면 외측으로 연장되어 형성되고, 대향하는 타 측면은, 어도파이프가 관통되도록 어도파이프통과공(320a,b,c)이 지그재그로 형성되고, 집수조 내부에서 연결되는 회전관로(530d)의 일 측면에 하단개폐밸브(330a)를 구비하는 하단출구(330)가 관로로 일정길이 연장되어 형성되고, 상기 하단출구는 하단출구개폐핸들(330b)을 집수조의 외부 상단에서 조작하도록 구성되고, 상기 배출파이프를 통하여 상류에서 유입되는 이물질이 집수조 외부로 자연배출되도록 하단 일 측에 개폐수단을 구비하는 수문(340)이 형성되고, 상기 수문을 개폐하는 개폐핸들(340a)은 집수조의 외부 상단에 형성되고, 하류방향으로 기울어지도록 구성되는 경사판(350)이 집수조 내부 밑면에 경사지게 형성되어 이물질을 상기 수문으로 배출시키고, 외부 상단 일 측에 상기 집수조 내부를 출입할 수 있는 출입문(360)이 형성되며, 상기 하단출구와 수문의 개폐방식은 수동이나 전기나 유압 공압 등으로 작동하는 자동방식으로 사용하여 관로의 전부나 일부를 개폐할 수 있고, 필요에 의하여 다수로 구성하여 사용할 수 있으며, 상기 집수조의 내,외부 일 측에 수위를 자동감지하는 수위센스로 연결하여 사용할 수 있으며, 상기 집수조의 일 측면에 투명창을 구성하여 태양광의 흡수하고, 내,외부 일 측에 조명장치를 형성하여 야간경관을 아름답게 연출할 수 있으며, 상기 집수조의 재질은 내부식성, 충격에 강한 금속이나 플라스틱 재질, 또는 특수목재로 구성될 수 있다.

또한, 낙차가 큰 장소에 어도를 설치할 경우에는 상기 집수조를 2단이나 3단으로 구성하여 사용할 수 있으며, 하류에 여러 개의 집수조를 구성하여 서로 연통하게 연결하여 사용할 수도 있다.

도 4는 높이가 높은 댐의 경우에 본 발명을 실시하는 예를 나타낸 것으로, 복수의 통과공과 하단출구를 구성하고 어도파이프를 입체적으로 하향으로 반복 연결하고, 어도지지대를 복수로 설치하는 방법으로 완만한 경사의 자연스러운 어도를 형성하도록 하며, 집수조의 구성을 상층과 하층으로 격벽되게 구성하고, 상기 격벽을 개폐할 수 있도록 하고, 개폐장치는 유압실린더를 이용하는 것이 바람직하며, 어도 출구를 유압실린더로 개폐하고, 어도지지대의 경우 높이가 높은 댐에서는 아치형으로 서로 지지되거나, 케이블로 고정되게 묶거나, 중간에 다수의 지지대로 견고하게 연결되는 것이 바람직하며, 또한 높이가 높고 지형이 복잡한 현장의 경우, 상기 집수조를 하류방향으로 여러 개를 구성하여 서로 연통되게 연결하는 것이 바람직하다.

도 6은 댐의 구간 일 측을 일정 폭으로 하천바닥까지 절개하고, 상기 댐의 절개된 구간 중앙에 집수조를 수밀되게 고정하고, 상기 집수조의 상단 일 측에 통과공을 형성하고, 상기 통과공을 통해 상류의 저수를 상기 집수조로 일정량 모으고, 상기 집수조 내부의 어도파이프가 중간의 연결부위 없이 연속적으로 회전되게 구성되어 아래로 연결되어 하류 측 하단에 도달하면, 상기 집수조의 하류 측 외부를 관통하여, 하류의 어도입구로 연결되는 구조를 나타내는 것으로, 상기 집수조 내부에 회전되어 연결되는 관로의 일 측에 크기가 각각 다른 다수의 통공을 등 간격으로 구성하여, 상기 통공으로 배출수가 빠져나와 수압을 동일하게 유지하면서, 크기가 다른 종류의 치어들과 어류들이 왕래하도록 하여 자연스러운 어도를 형성하는 것으로, 상기와 같은 형식은 보의 높이가 낮은 구조물에 적용되는 것이 바람직하다.

하류의 어도 입구는 다수의 진입구가 형성되고, 하류의 중심 수로가 멀리 떨어져 구성되는 하천에서는 상기 어도 입구에 신축성이 있는 관로나 호스를 일정길이로 연장하여 사용할 수 있으며, 상기 집수조의 하단 일 측에 상기 집수조 내부의 이물질을 하류로 배출하기 위한 수문이 구비되고, 집수조의 상단 뚜껑을 투명한 재질로 사용하여 내부에 태양광이 조사되도록 하는 것이 바람직하다.

도 1은 종래의 어도의 구성을 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도의 대표도.

도 3은 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도의 집수조 상세도.

도 4는 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도의 높은 댐에서의 구성도.

도 6은 본 발명에 따른 집수조를 구비하는 어도의 다른 실시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100:상류 측 101:하류 측

102:보 103:중심수로

104:유인수로 105:수문

106:어도 107:만수위

108:저수위 109:어도입구

110:어도출구 111:경사도

112:지지구조체 113:어도블록

200:보 커버

220a,b:플랜지(배출파이프고정) 230a,b:배출파이프

250a,b:주름관 고정밴드

300:집수조 310a,b:연결턱

320a,b,c:어도파이프 통과공 330:하단출구

330a:하단개폐밸브 330b:하단출구개폐핸들

340:수문 340a:수문핸들

350:경사판 360:출입문

500:어도 500a:주름관(어도파이프 내부요철)

510a∼e:플랜지(어도파이프고정) 520:오목렌즈

520a:공기구멍 520b:볼트체결공

520c:체결볼트 530a,c:직선관로(어도파이프)

530b,d:회전관로(어도파이프)

540:어도소켓

540a:주름관(어도소켓) 540b-1∼3:어도입구

550:어도지지대

550a,b,c:고정브라켓 550d:브라켓고정볼트

570:만수위

580:저수위

Claims (3)

1. 물고기들이 댐의 상, 하류로 용이하게 이동하도록, 어도를 아래로 반복적으로 회전시켜 경사를 완만히 하여 수압과 유속을 감소하도록 구성하는 어도에 있어서,

   일단이 절곡되고 타단에 주름관이 형성되는 관 형상으로 보 벽체의 통과공을 관통하여 플랜지(220a,b)로 보 커버(200)에 고정되는 배출파이프(230a,b);와,

   상기 배출파이프의 주름관에 끼워지도록 관 형의 연결턱(310a,b)이 일 측면에 형성되고 타 측면에 어도파이프통과공이 지그재그 형성되고, 퇴적물을 하류로 자연배출하는 경사판이 밑바닥에 기울어지게 형성되고, 상기 경사판의 하단부에 담수를 하류로 배출하는 수문이 형성되고, 외 측 상단에 상기 수문을 조작하는 수문핸들과 출입문이 형성되는 중공된 함체로 구성되는 집수조(300);와,

   직선관로와 회전관로가 교대로 플랜지로 연결되어 상기 집수조의 타 측면의 통과공과 그 외 측 공간을 드나들며 아래로 지그재그 연결되고, 하상에 매립고정되는 어도지지대에 고정브라켓으로 고정되는 것으로, 다수의 관로가 플랜지로 연통하게 연결되어 부분 탈착이 가능한 조립식으로 구성되는 어도파이프(530a,b,c,d):와,

   상기 어도파이프의 하단부 외측면에 끼워지는 주름관(540a)이 일단에 형성되어 탈착이 가능하도록 밴드로 고정되고, 타 단에는 여러 방향에서 상기 어도파이프 내부를 통해 집수조를 거쳐 상류로 이동하도록 다수의 어도입구(540b1∼3)를 구비하고 어도지지대에 고정되어 하류의 중심수로에 침수되는 어도소켓(540);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 집수조를 구비하는 어도.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 어도파이프는 내부를 통과하는 배출수의 유속을 감소하기 위해 요철이 연속으로 형성되는 주름관을 내부에 이중으로 형성하고, 이동 중 관로 내부로 빛과 공기를 흡수하기 위해 중앙에 공기구멍(520a)이 통공된 오목렌즈(520)가 안치되는 관통공이 어도파이프의 상단에 등 간격으로 형성되고, 상기 오목렌즈는 가장자리 양측에 형성된 볼트 체결공(520b)을 통해 볼트로 상기 어도파이프와 주름관을 관통하여 어도파이프의 상단에 고정되는 것을 특징으로 하는 집수조를 구비하는 어도.
3. 청구항 1에 있어서,

   상류의 수위가 줄어들 경우에도 물고기가 이동할 수 있도록 집수조 내부에 구성되는 하단출구는 상기 집수조의 내부 하단 측면에 고정되는 상기 어도파이프의 구성부품인 회전관로(530d)의 측면부에 통과공을 형성하고, 상기 통과공과 맞대어 결합되는 것으로 양단이 개구된 관 형상으로 관로 내부에 물의 흐름을 단속하는 하단개폐밸브가 장치되고, 상기 하단개폐밸브를 조작하도록 연결된 개폐축이 집수조의 상판을 관통하여 외 측 상단으로 인출되어 하단출구개폐핸들에 연결되는 하단출구가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 집수조를 구비하는 어도.

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