KR101005639B1 - 퇴적 방지용 하상구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 퇴적 방지용 하상구조에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 퇴적 방지용 하상구조는 토사의 퇴적을 방지하기 위한 퇴적 방지용 하상구조에 있어서, 제1평탄면을 구비하는 제1평탄부; 상기 제1평탄면으로부터 연장되며, 유수방향으로 높이가 점차 낮아지는 제1경사면을 구비하는 제1경사부; 상기 제1경사면의 단부로부터 연장되어 유수방향으로 높이가 점차 높아지며 유수에 개방되는 유입구가 마련되는 제2경사면을 일면으로 구비하는 제2경사부; 상기 제2경사부의 내부에 마련되고 일단부가 상기 유입구 쪽에 배치되며, 상기 유입구 측 단부에 토사를 퇴적하도록 공극을 가지는 다공성 매질;을 포함하고, 유수가 상기 제1경사면 따라 내려오면서 가속되어, 상기 다공성 매질의 단부에 퇴적된 토사를 퇴출시키는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 친환경적인 방법을 통하여 하천의 수질을 개선하고, 육역화 현상을 방지할 수 있는 퇴적 방지용 하상구조가 제공된다.

Description

퇴적 방지용 하상구조{RIVERBED STRUCTURE FOR PREVENTING ACCUMULATIION}
본 발명은 퇴적 방지용 하상구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토사가 퇴적되는 것을 방지하고, 하천의 수질을 자연적으로 개선할 수 있는 퇴적 방지용 하상구조에 관한 것이다.
침식과 퇴적이 반복되는 하천 형상의 자연적 변화 또는 수공구조물의 건설 및 수자원 사용량의 증감에 따른 하천 형상 및 유황의 인위적 변화 과정에서도 하도상 특정 지점에서의 유사이송 양상이 급변할 수 있는데, 부유사의 침강은 촉진되는 반면 소류력은 급감하게 되어 결과적으로 토사의 퇴적이 활발하게 이루어질 경우 해당 지역이 점점 하천으로서의 기능을 상실하게 되는 육역화(陸域化) 현상을 초래할 수도 있다..
토사 퇴적으로 인한 하천의 육역화에 의하면 하천 통수능의 심각한 저하를 야기할 뿐 아니라, 각종 수생 또는 수변식물의 서식처를 파괴하여 하천 생태환경의 보전 및 친수환경의 조성 측면에서의 수변공간 활용에 있어서도 심각한 문제점을 야기할 수 있다.
그러나, 현재 국내에서 진행되는 하천생태복원에 관련된 연구들은 하도육역화를 오히려 촉진시키고 있으며, 문제 자체를 인식하지 못하고 있는 실정이다.
이러한 육역화를 억제하기 위하여 인위적인 장비가 도입을 생각해 볼 수 있으나, 이러한 인위적 장비는 전력공급 등의 부가적인 비용이 발생할 뿐만 아니라 그 과정에서 연료사용 등으로부터 발생하는 2차적인 환경오염 등을 야기할 수 있다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하상의 구조를 친환경적으로 개선하여 토사 퇴적으로 인한 육역화를 방지하고, 자연생태복원을 유도할 수 있는 퇴적 방지용 하상구조를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 토사의 퇴적을 방지하기 위한 퇴적 방지용 하상구조에 있어서, 제1평탄면을 구비하는 제1평탄부; 상기 제1평탄면으로부터 연장되며, 유수방향으로 높이가 점차 낮아지는 제1경사면을 구비하는 제1경사부; 상기 제1경사면의 단부로부터 연장되어 유수방향으로 높이가 점차 높아지며 유수에 개방되는 유입구가 마련되는 제2경사면을 일면으로 구비하는 제2경사부; 상기 제2경사부의 내부에 마련되고 일단부가 상기 유입구 쪽에 배치되며, 상기 유입구 측 단부에 토사를 퇴적하도록 공극을 가지는 다공성 매질;을 포함하고, 유수가 상기 제1경사면 따라 내려오면서 가속되어, 상기 다공성 매질의 단부에 퇴적된 토사를 퇴출시키는 것을 특징으로 하는 퇴적방지용 하상구조에 의해 달성된다.
또한, 상기 다공성 매질은 유수방향을 따라서 공극률이 점점 커질 수 있다.
또한, 상기 제2경사면의 단부로부터 연장되고 유수에 개방되는 유출구가 마련되는 제2평탄면을 일면으로 구비하는 제2평탄부를 더 포함하고, 상기 다공성 매질의 타단부가 상기 유출구 쪽에 배치될 수 있다.
또한, 상기 유입구의 상측에 마련되어 길이방향이 유수방향과 평행하도록 배치되되, 각각이 폭 방향으로 상호 이격되는 복수개의 퇴적유도부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1평탄면의 높이가 상기 제2평탄면의 높이 보다 높을 수 있다.
본 발명에 따르면, 토사퇴적을 방지하는 동시에 유수오염을 방지할 수 있는 퇴적 방지용 하상구조가 제공된다.
또한, 다공성 매질의 공극률에 변화를 줌으로써 수질개선효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 하천 상하류 간의 유사이송을 원활하게 육역화(陸域化) 현상이 방지될 수 있다.
또한, 퇴적유도부를 이용하여 토사퇴적 억제를 통한 하도 육역화 현상의 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 퇴적방지용 하상구조의 사시도이고,
도 2는 도 1의 퇴적방지용 하상구조의 횡단면도이고,
도 3은 도 2의 퇴적방지용 하상구조의 'A' 부분의 확대도이고,
도 4는 도 1의 퇴적방지용 하상구조에 의한 유수의 동작을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 퇴적방지용 하상구조의 사시도이고,
도 6은 도 5의 퇴적방지용 하상구조의 횡단면도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 퇴적 방지용 하상구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 퇴적방지용 하상구조의 사시도이고, 도 2는 도 1의 퇴적방지용 하상구조의 횡단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 퇴적 방지용 하상구조(100)는 제1평탄부(110)와 제1경사부(120)와 제2경사부(130)와 제2평탄부(140)와 다공성 매질(150)을 포함한다.
상기 제1평탄부(110)는 제1평탄면(111)과 제1평탄영역(112)을 포함하는 하상 영역이다.
상기 제1평탄면(111)은 제1평탄부(110)의 상면을 구성하며, 이동로로서 유수의 흐름을 가이드 하는 역할을 한다.
상기 제1평탄영역(112)은 제1평탄면(111) 하방의 영역으로서 일반적인 하상을 구성하는 재질로 형성된다. 다만, 유수가 제1경사면(121)에서 가속되어 제2평탄면(141)으로 올라갈 수 있을 정도의 위치 에너지를 확보하기 위하여 제1평탄면(111)이 후술하는 제2평탄면(141)보다 높은 면 상에 위치하도록 한다. 따라서, 제1평탄영역(112)의 내부에는 통나무, 흙 등의 자연재를 추가적으로 매립하는 등의 방법을 이용하여 제1평탄면(111)이 후술하는 제2평탄면(141)보다 높은 면에 위치하도록 높이 조절을 한다.
상기 제1경사부(120)는 제1평탄부(110)에서 연장되는 것으로서, 제1경사면(121)과 제1경사영역(122)을 포함한다.
상기 제1경사면(121)은 제1평탄면(111)의 단부로부터 연장되어 제1경사부(120)의 상면을 구성하고, 이동로로서 유수의 흐름을 가이드 하는 역할을 한다. 유수가 제1경사면(121)을 따라 이동하며 가속되도록, 제1경사면(121)은 유수방향으로 점차 낮아지는 경사를 가진다.
상기 제1경사영역(122)은 제1경사면(121)의 하방에 위치하며 제1평탄영역(112)에 상응하는 일반적인 하상 재질으로 형성된다. 제1경사영역(122)의 내부에는 일단부가 유입구에서 연장되며 후술하는 유출공간과 연결되는 유입공간이 형성된다.
상기 제2경사부(130)는 제1경사부(120)와 연결되는 것으로서, 제2경사면(131)과 제2경사영역(132)을 포함한다.
상기 제2경사면(131)은 제1평탄면(111)의 반대편 제1경사면(121) 단부로부터 연장되어 연결되어 제2경사부(120)의 상면을 구성하고, 이동로로서 유수의 흐름을 가이드 하는 역할을 한다. 제2경사면(131)은 제1경사면(121)과는 반대로 유수방향으로 점차 높아지는 경사를 가진다.
한편, 제2경사면(131)에는 유수에 개방되어 일부 유수가 후술하는 제2경사영역(132)의 내부로 유입되도록 유입구(133)가 관통되게 형성된다.
상기 제2경사영역(132)은 제2경사면(131)의 하방에 위치하며, 일반적인 하상 재질로 형성된다. 한편, 제2경사영역(132)의 내부에는 상술한 유입구(133)로부터 연장되어 유수방향으로 점점 높아지며, 후술하는 다공성 매질(150)이 매설될 수 있는 유입공간이 마련된다.
상기 제2평탄부(140)는 제2경사부(130)에서 연장되어 연결되는 것으로서, 제2평탄면(141)과 제2평탄영역(142)을 포함한다.
상기 제2평탄면(141)은 제2경사면(132)의 단부로부터 연장되고, 제2경사부(130)의 상면을 구성하며, 이동로로서 유수의 흐름을 가이드 하는 역할을 한다. 제2평탄면(141)에는 유수에 개방되어 유입구(133)에서 유입되는 유수가 유출되도록 유출구(143)가 관통 형통형성된다..
상기 제2경사영역(132)은 제2경사면(131)의 하방에 위치하며, 일반적인 하상 재질로 형성된다. 제2경사영역(132)의 내부에는 일단부가 유입구공간으로부터 연장되되, 타단부는 유출구와 연결되어 일부 유수의 이동통로가 되며, 유수방향으로 점차 높아지는 유출공간이 형성된다.
즉, 일부 유수는 분리되어 유입구(133)를 통하여 다공성 매질(150)측으로 유입되고 유입공간, 유출공간를 차례대로 거치며 유출구(143)를 통하여 외부 유수와 재혼합된다.
상기 다공성 매질(150)은 통과하는 유수의 자연정화를 효과를 향상시키기 위한 것으로서, 양단부의 각각이 유입구(133)와 유출구(143)측에 배치되며, 일체로서 제2경사영역(132)의 유입공간과 제2평탄영역(142)의 유출공간에 매설된다.
도 3은 도 2의 퇴적방지용 하상구조의 'A' 부분의 확대도이다.
도 3을 참조하면, 유입공간에 매설되는 다공성 매질(150)에 포함되는 입자들은 유입부로부터 유수방향으로 점차 공극율이 커지도록 구성되며, 반대로 유출공간에 매설되는 다공성 매질(150)에 포함되는 입자들은 유수방향으로 점차 공극율이 커지도록 마련된다.
지금부터는 상술한 퇴적 방지용 하상구조의 제1실시예(100)의 작동에 대하여 설명한다.
도 4는 도 1의 퇴적방지용 하상구조에 의한 유수의 동작을 도시한 것이다.
도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하면, 제1평탄면(111)을 따라서 이동하는 유수가 제1경사면(121)에 형성되는 경사에 의하여 하방으로 가속되어 진행한다.
이때, 도 4(c)를 참조하면, 가속되는 유수 중 일부는 유입구(133) 쪽으로 흘러 다공성 매질(150)측으로 이동한다.
이때, 도 4(d)를 참조하면, 다공성 매질(150)은 기본적으로 투수성(透水性)을 가지므로 유수는 쉽게 통과한다. 다만, 유입구(133) 쪽에서 공극률이 가장 작게 형성되므로 유수에 포함되는 토사(s)들은 함께 통과하지 못하고 유입구(133) 측에 일시적으로 퇴적되고, 토사가 걸러진 유수만이 다공성 매질(150)을 통과하면서 불순물 등 기타 오염물질이 친환경적으로 정화되어 유출구(143)를 통하여 배출된다.
한편, 유입구(133) 면에 퇴적되는 토사(s)들은 제1경사면(121)에 의하여 가속되어 속도가 빨라진 유수 중 다공성 매질(150)을 통과하지 않는 나머지 유수에 의하여 제2경사면(132)을 따라 이동한다.
유수는 제1평탄면(111)으로부터 진행하여 가속되었으므로 제1평탄면(111)보다 낮게 형성되는 제2평탄면(141) 상에 쉽게 도달할 수 있으며, 유수는 상기 다공성 매질(150)의 단부에 모여진 토사(s)와 함께 제2평탄면(141)을 따라서 유동하다가 하천의 하류에 토사(s)를 자연스럽게 퇴적시킨다.
따라서, 본 실시예의 퇴적 방지용 하상구조(100)에 의하면, 제1경사면과 제2경사면에 의하여 형성되는 홈과 다공성 매질을 구비함으로써 하천 상류에서 토사이송이 억제되어 발생하는 육역화(陸域化) 현상을 방지할 수 있으며, 동시에 하천에 포함되는 오염물을 친환경적인 방식으로 정화하여 자연 생태복원을 유도할 수 있다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 퇴적 방지용 하상구조에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 퇴적방지용 하상구조의 사시도이고, 도 6은 도 5의 퇴적방지용 하상구조의 횡단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 퇴적 방지용 하상구조(200)는 제1평탄부(110)와 제1경사부(120)와 제2경사부(130)와 제2평탄부(140)와 다공성 매질(250)을 포함한다.
상기 제1평탄부(110)와 제1경사부(120)와 제2경사부(130)와 제2평탄부(140)는 본 발명의 제1실시예에 따른 퇴적 방지용 하상구조와 동일한 구성이므로 중복설명은 생략한다.
상기 퇴적유도부(250)는 유입구(133) 쪽의 토사 퇴적을 유도하기 위한 것으로서, 유입구(133) 상에 배치된다. 퇴적유도부(250)는 긴 바의 형태를 가진다. 본 실시예에서 퇴적유도부(250)는 친환경적인 자연재로서 일반적인 통나무가 이용될 수 있으며, 다수개의 통나무가 길이방향이 유수방향과 일치하되, 각각은 폭방향으로 소정간격 이격되게 배치된다.
이러한 퇴적유도부(250)를 이용하면 토사를 하류에 방류하기 위한 토사의 일시적인 퇴적이 더욱 쉽게 이루어질 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 본 발명의 제1실시예에 따른 퇴적방지용 하상구조
110 : 제1평탄면 140 : 제2평탄면
120 : 제1경사면 150 : 다공성 매질
130 : 제2경사면 260 : 퇴적유도부

Claims (5)

  1. 토사의 퇴적을 방지하기 위한 퇴적 방지용 하상구조에 있어서,
    제1평탄면을 구비하는 제1평탄부;
    상기 제1평탄면으로부터 연장되며, 유수방향으로 높이가 점차 낮아지는 제1경사면을 구비하는 제1경사부;
    상기 제1경사면의 단부로부터 연장되어 유수방향으로 높이가 점차 높아지며 유수에 개방되는 유입구가 마련되는 제2경사면을 일면으로 구비하는 제2경사부;
    상기 제2경사면의 단부로부터 연장되고 유수에 개방되는 유출구가 마련되며, 상기 제1평탄면의 높이보다 낮은 제2평탄면을 일면으로 구비하는 제2평탄부;
    상기 제2경사부의 내부에 마련되되, 일단부가 상기 유입구 쪽에 배치되고 타단부는 상기 유출구 쪽에 배치되며, 상기 유입구 측 단부에 토사를 퇴적하도록 공극을 가지는 다공성 매질;을 포함하고,
    유수가 상기 제1경사면 따라 내려오면서 가속되어, 상기 다공성 매질의 단부에 퇴적된 토사를 퇴출시키는 것을 특징으로 하는 퇴적방지용 하상구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 매질은 유수방향을 따라서 공극률이 점점 커지는 것을 특징으로 하는 다공성 퇴적방지용 하상구조.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유입구의 상측에 마련되어 길이방향이 유수방향과 평행하도록 배치되되, 각각이 폭 방향으로 상호 이격되는 복수개의 퇴적유도부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴적방지용 하상구조.
  5. 삭제
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