KR101039619B1 - 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저수로와 고수부지(둔치) 등으로 구성된 복단면(複斷面) 하천에 있어서, 고수부지 표면에 하천 본류의 하도를 횡단하는 방향의 가속수로를 다수 형성하여, 홍수파(洪水波)의 하도 통과시, 특히 첨두부 통과 후 수위의 하강시 고수부지 구간의 신속한 배수를 유도함으로써 고수부지 영역의 퇴사 및 그에 따른 하도 육역화(陸域化)를 방지할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 하도 육역화의 방지를 통한 하천 통수 기능의 효율적인 확보 및 유지가 가능할 뿐 아니라, 수변 생태환경의 유지 및 보호 효과 또한 확보할 수 있다.
하천, 고수부지, 수로, 퇴사(堆砂)
Description
본 발명은 저수로와 고수부지(둔치) 등으로 구성된 복단면(複斷面) 하천에 있어서, 고수부지 표면에 하천 본류의 하도를 횡단하는 방향의 가속수로를 다수 형성하여, 홍수파(洪水波)의 하도 통과시, 특히 첨두부 통과 후 수위의 하강시 고수부지 구간의 신속한 배수를 유도함으로써 고수부지 영역의 퇴사 및 그에 따른 하도 육역화(陸域化)를 방지할 수 있도록 한 것이다.
연간 유황의 기복이 큰 우리나라의 하천의 경우 복단면 하도로 하천을 정비함으로써 홍수시 통수능을 확보한다.
도 1은 전형적인 복단면 하도를 도시한 것으로, 평수 또는 갈수시 유로인 저수로(10)와 홍수시 격증한 유량을 수용하는 고수부지(20) 및 양안의 제방(30) 등이 도시되어 있다.
하천을 통과하는 홍수파는 강우사상(降雨事象)의 형태 및 중복여부, 하천 및 유역의 형상, 상류 홍수조절 시설 등에 의하여 다양한 파형을 가질 뿐 아니라, 다수의 첨두부를 가질 수 있으나, 공통적으로 강우 유출의 개시에 따른 수위상승과 강우사상의 종료 및 첨두부의 통과에 따른 수위하강의 과정을 거치게 된다.
도 2는 홍수파의 하도 통과 과정에 있어서, 첨두부의 통과 후 수위의 하강시 고수부지(20) 구간에 비교적 낮은 수심이 형성되면서 고수부지(20)의 배수가 이루어지는 시점에서의 횡단상 유속을 표시한 것인데, 동 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 수심이 상대적으로 낮은 고수부지(20) 구간의 경우 수로 저면 마찰로 인하여 유속이 하도 중심에 비하여 현저하게 낮게 분포함을 알 수 있다.
수위 하강시 고수부지(20)에서의 급격한 유속감소로 인하여 해당 영역에서의 유사이송 양상이 급변하게 하는데, 부유사(浮遊砂)의 침강은 촉진되는 반면, 소류력(掃流力)은 급감하게 되어 결과적으로 고수부지(20) 영역에서의 활발한 퇴사(堆砂)가 이루어지게 된다.
이러한, 고수부지(20) 영역에서의 활발한 퇴사는 홍수가 반복됨에 따라 고수부지(20)가 점차 하천으로서의 기능을 상실하게 되는 육역화 현상을 초래하게되며, 이는 하천 통수능의 심각한 저하를 야기할 뿐 아니라, 하천 생태환경의 보전 및 친수환경의 조성 측면에서 우수한 수변공간인 고수부지(20)의 활용에 있어서도 심각한 문제점을 야기할 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 저수로(10)와 저수로(10) 상부의 고수부지(20)가 구성된 복단면 하도를 가지는 하천에 있어서, 고수 부지(20) 표면에는 개수로인 다수의 가속수로(21)가 하도를 횡단하는 방향으로 형성되되, 이들 가속수로(21)의 유출단은 저수로(10) 사면의 상단에 형성되고, 이들 가속수로(21)에는 수로 저면표고가 하안(河岸)측에서 저수로(10)측으로 점차 낮아지는 경사가 형성됨을 특징으로 하는 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천이다.
또한, 인접한 가속수로(21) 사이의 고수부지(20) 표면에는 하천의 상류측에서 하류측으로 점차 표고가 낮아지는 경사가 형성됨을 특징으로 하는 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천이며, 상기 가속수로(21)의 저면 및 양 측면은 콘크리트제 피복체(22)로 피복되되, 상기 피복체(22)에는 피복체(22)를 관통하는 다수의 통공(23)이 형성되거나, 상기 가속수로(21)의 저면 및 양 측면에는 입자상여재(24)가 포설됨을 특징으로 하는 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천이다.
본 발명을 통하여, 하도 육역화의 방지를 통한 하천 통수 기능의 효율적인 확보 및 유지가 가능할 뿐 아니라, 수변 생태환경의 유지 및 보호 효과 또한 확보할 수 있다.
본 발명의 상세한 구성 및 작용을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 3은 본 발명이 적용된 하천의 외관을 예시한 것으로서, 동 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 저수로(10) 및 고수부지(20)가 구성된 복단면 하천의 고수부지(20) 표면에 하도를 횡단하는 방향의 가속수로(21)가 다수 형성되어 구성된다.
고수부지(20) 표면의 가속수로(21)는 도시된 바와 같이, 하천의 안(岸)측에서 저수로(10)를 향하는 경사가 형성된 개수로로서, 본류 하도에 비하여 급경사를 형성하여 신속한 배수가 가능하도록 구성된다.
즉, 각각의 가속수로(21)는 도 4에서와 같이, 고수부지(20)내 소정 구역을 집수면적으로 취하고 하천의 안(岸)측 및 중심측을 각각 상류 및 하류로 하는 개수로로서, 홍수파 통과 말기의 수위 하강시, 고수부지(20)의 급속한 유속 저하 및 사수역화를 방지하고 고수부지(20)내에 소기의 유속을 형성함으로써, 퇴사량을 저감하여 고수부지(20)의 육역화를 방지하는 것이다.
도 5는 인접한 가속수로(21) 사이의 고수부지(20) 표면에 경사를 형성하여 가속수로(21)의 집수효과를 극대화한 것으로, 도시된 바와 같이, 하천 본류 기준으로 상류측의 가속수로(21)로부터 하류측의 가속수로(21)를 향하는 경사를 형성하게 된다.
도 3 내지 도 5에 도시된 가속수로(21)는 모두 본류 하도를 직각으로 횡단하는 직선수로로 표현되어 있으나, 도 6에서와 같이, 본류 하도를 사선 방향으로 횡단하거나 만곡수로 형태로도 구성할 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8은 가속수로(21)의 윤변을 피복한 실시예로서, 가속수로(21)는 하천 본류에 비하여 급경사를 가지는 수로로 수로내 유속이 상대적으로 빠르게 형성되므로, 수로를 피복하여 수로단면을 유지하는 것이 바람직하다.
도 7은 콘크리트제 피복체(22)를 구성한 실시예를 도시하고 있는데, 동 도면에 도시된 바와 같이, 신속한 시공이 가능한 조립식 트렌치(trench) 형태로도 구성할 수 있다.
도 7과 같은 콘크리트제 피복체(22)는 수로 단면유지가 용이할 뿐 아니라, 낮은 조도계수 및 단순한 수로형상으로 인하여 통수능 확보에 있어서 유리하지만, 소규모 강우사상 또는 강우의 초기유출시 유출수의 토양침투를 기대할 수 없는 문제점이 있다.
즉, 집수면적 중 상당부분이 수문학적으로 피복된 상태인 도시하천의 경우 피복된 지면에 침착된 오염물이 강우의 초기 유출수를 통하여 비점오염원으로서 하천으로 유입되는데, 콘크리트제 피복체(22)가 적용된 가속수로(21)의 경우 이들 비점오염원을 하천으로 급격하게 공급게 되며, 따라서 비점오염원의 하천 유입과정에서의 토양 침투를 통한 정화효과를 전혀 기대할 수 없는 문제점이 있는 것이다.
이에 도 7의 발췌 확대부를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 가속수로(21)의 콘크리트제 피복체(22)를 관통하는 다수의 통공(23)을 형성하여, 비교적 유량이 작은 강우 초기유출을 가속수로(21) 주변의 토양으로 침투시킬 수 있도록 하였다.
또한, 도 8은 이러한 비점오염원 정화효과를 극대화하기 위하여, 가속수로(21)의 피복재로서 자연석, 쇄석 및 제올라이트 등의 입자상여재(粒子狀濾材)(24)를 적용한 것으로, 여과재 및 일종의 미생물 담체 역할을 수행하는 이들 입자상여재(24)를 강우 초기 유출수가 통과하면서 정화효과를 얻을 수 있도록 한 것이 다.
특히, 이러한 입자상여재(24) 포설 가속수로(21)는 단순한 가속수로(21)로서의 역할 뿐 아니라, 주변경관과의 조화 및 각종 수생 동식물 서식처로서의 역할 또한 수행할 수 있어, 수생태환경의 보전과 친수환경의 조성 효과도 기대할 수 있다.
도 1은 종래의 복단면 하천 하도 사시도
도 2는 종래 복단면 하천의 통수상태 설명도
도 3은 본 발명의 하도 사시도
도 4는 본 발명의 통수상태 설명도
도 5는 가속수로간 고수부지 경사가 형성된 본 발명의 일 실시예 하도 부분절단 사시도
도 6은 본 발명의 변형된 실시예 하도 부분절단 사시도
도 7은 콘크리트 피복 가속수로 예시도
도 8은 입사상여재가 적용된 가속수로 예시도
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
10 : 저수로
20 : 고수부지
21 : 가속수로
22 : 피복체
23 : 통공
24 : 입자상여재
30 : 제방
Claims (4)
- 저수로(10)와 저수로(10) 상부의 고수부지(20)가 구성된 복단면 하도를 가지는 하천에 있어서,고수부지(20) 표면에는 개수로인 다수의 가속수로(21)가 하도를 횡단하는 방향으로 형성되되;이들 가속수로(21)의 유출단은 저수로(10) 사면의 상단에 형성되고;이들 가속수로(21)에는 수로 저면표고가 하안(河岸)측에서 저수로(10)측으로 점차 낮아지는 경사가 형성됨을 특징으로 하는 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천.
- 제1항에 있어서, 인접한 가속수로(21) 사이의 고수부지(20) 표면에는 하천의 상류측에서 하류측으로 점차 표고가 낮아지는 경사가 형성됨을 특징으로 하는 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 가속수로(21)의 저면 및 양 측면은 콘크리트제 피복체(22)로 피복되되;상기 피복체(22)에는 피복체(22)를 관통하는 다수의 통공(23)이 형성됨을 특 징으로 하는 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 가속수로(21)의 저면 및 양 측면에는 입자상여재(24)가 포설됨을 특징으로 하는 퇴사 방지용 가속수로가 형성된 하천.
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