KR101109641B1 - 저류형 농수로의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지, 취수보, 집수정 및 관정 등의 관개 수원시설로부터 경작지에 농업용수를 공급하는 농수로에 관한 것으로, 수로경사를 완화하는 낙차공을 농수로내에 설치하되 낙차공 직하부에 저류지(貯溜池)(20)를 형성하여 갈수시 저류지(20)에 저류된 농업용수를 양수하여 주변 경작지에 공급할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여 별도의 수원시설 확충 없이도 기존 농수로 시설을 이용하여 갈수시 비상 농업용수 수원을 구축할 수 있으며, 이로써 해당 관개시설의 용수공급 능력을 제고하고, 농업생산성을 증대하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

저류형 농수로의 시공방법{CONSTRUCTION METHOD OF AGRICULTURAL CHANNEL WITH POND}

본 발명은 저수지, 취수보, 집수정 및 관정 등의 관개 수원시설로부터 경작지에 농업용수를 공급하는 농수로에 관한 것으로, 수로경사를 완화하는 낙차공을 농수로내에 설치하되 낙차공 직하부에 저류지(貯溜池)(20)를 형성하여 갈수시 저류지(20)에 저류된 농업용수를 양수하여 주변 경작지에 공급할 수 있도록 한 것이다.

저수지, 취수보, 집수정, 관정 등의 수원시설로부터 경작지에 농업용수를 공급하는 농수로는 해당 수원시설의 몽리구역(蒙利區域)내 경작지를 조밀하게 연결하는 수로망 형태로 구축되며, 광범위한 지역에 산재한 다수의 유출(outlet) 지점을 가지는 것이 특징이다.

이러한 농수로는 농업용수의 신속한 이송 보다는 광범위한 경작지에 대한 안정적인 관수(灌水)를 주목적으로 하는 바, 유속의 안정적 유지가 요구되고, 특히 수전작(水田作) 경작지가 대부분인 우리나라 농업기반의 특성상 일단 고지대 경작지에 공급된 농업용수가 저지대 경작지로 재 이송되는 경우가 많으므로, 농수로의 경사를 완만하게 유지할 필요성이 있으며, 이에 농수로내에 낙차공을 설치하여 수로경사를 통제하고 있다.

낙차공이란 인공수로의 경사를 완만하게 구성함으로써 소기의 유속을 유지할 수 있도록 하는 구조물로서, 도 1에서와 같이 낙차공 전, 후의 수로에 단(段)을 형성하는 방식으로 구성되며, 도 1에는 각각 계단형 낙차공과 옹벽형 낙차공이 예시되어 있다.

본 발명은 전술한 농수로의 낙차공 하류부에 저류지(20)를 형성하여 평상시에는 낙차공으로부터 낙하하는 수류의 충격을 흡수하는 감세지 역할을 수행하고, 갈수시에는 농업용수를 저류하여 비상 수원시설로 활용할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 농업용수를 경작지에 공급하는 농수로에 있어서, 농수로 내부에는 낙차공이 설치되고, 낙차공 직하부에는 저류지(20)가 형성되되, 저류지(20)의 저면 표고는 낙차공 하류부 수로의 저면 표고 미만으로 굴착 형성되어, 갈수시 농업용수가 저류지(20)에 저류됨을 특징으로 하는 저류형 농수로이다.

또한, 상기 농수로에는 상, 하부가 개방된 장방형 함체(40)가 매설되되, 함체(40)의 상류측 벽체 상단은 하류측 벽체 상단 표고 이상의 표고를 가지며 함체(40) 상류측 벽체가 낙차공을 형성하고, 함체(40) 내부 공간은 저류지(20)를 형성함을 특징으로 하는 저류형 농수로이다.

그리고, 상기 농수로를 시공하는 방법에 있어서, 시공대상 지점 지면에 함체(40)가 거치되는 수평면을 형성하는 평활단계(S11)와, 상기 수평면에 함체(40)를 거치하는 거치단계(S12)와, 함체(40) 내부 지반을 굴착하여 함체(40)를 침하시키는 침설단계(S21)와, 함체(40)가 소기의 심도로 침설되면 함체(40) 내측 하부에 토사를 포설하는 복토단계(S31)와, 함체(40) 내부에 포설된 토사층에 다짐을 실시하는 다짐단계(S32)로 이루어짐을 특징으로 하는 저류형 농수로의 시공방법이다.

본 발명을 통하여 별도의 수원시설 확충 없이도 기존 농수로 시설을 이용하여 갈수시 비상 농업용수 수원을 구축할 수 있으며, 이로써 해당 관개시설의 용수공급 능력을 제고하고, 농업생산성을 증대하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 농수로내 저류지(20) 구간의 조도(粗度) 감소를 통하여 농수로의 통수능(通水能)을 확보할 수 있으며, 이로써 신속한 홍수배제가 가능하여 홍수피해를 저감하는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 낙차공 설명도
도 2는 본 발명의 일 실시예 사시도
도 3은 본 발명의 사용상태 종단면도
도 4는 본 발명이 적용된 농수로의 종단면 예시도
도 5는 본 발명의 퇴사 준설 설명도
도 6은 본 발명의 함체 사시도
도 7은 본 발명의 함체 설치상태 종단면도
도 8은 본 발명의 시공과정 설명도

본 발명의 상세한 구성 및 수행과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 2는 본 발명이 적용된 농수로의 사시도로서, 도시된 바와 같이, 농수로 내부에 옹벽형 낙차공이 설치되며, 낙차공 직하부에는 저면이 하류 수로 저면 이하로 굴착된 저류지(20)가 형성된다.

즉, 도 3에서와 같이, 낙차공 직하부에 수로 저면이 준설되어 형성되는 저류지(20)를 설치함으로써, 평상시에는 낙차공에서 낙하한 농업용수가 저류지(20)에 일시 저류되었다가 저류지(20) 하류측 농수로로 월류 유출되고, 갈수시 낙차공 상류측으로부터의 유량이 미미할 경우 저류지(20)에 저류된 물을 양수하여 비상 농업용수로 활용할 수 있는 것이다.

또한, 평상시 저류지(20)는 상시 일정 수위 이상의 물이 저류된 상태이므로 저류수가 낙하수의 충격을 흡수하여, 별도의 감세공 설치 없이도 낙차공에서 낙하하는 물을 감세하는 효과도 얻을 수 있다.

그 뿐 아니라, 농수로내 저류지(20) 구간은 상시 물이 차있는 상태이므로 조도(粗度)가 상대적으로 낮아 농수로의 통수능(通水能)을 확보할 수 있으며, 이로써 신속한 홍수배제가 가능하여 홍수피해를 저감하는 효과도 얻을 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 실시예에는 옹벽식 낙차공이 적용되어 있는 데, 저류지(20) 상류측에는 옹벽 형식의 낙차공벽(11)이 설치되고 저류지(20) 하류측에도 하류부옹벽(21)이 설치되어 저류지(20)의 구조를 유지하게 되며, 이 밖에도 도 2에 도시된 바와 같이, 저류지(20)의 측면에는 측면옹벽(22)이 설치되어 저류지(20) 단면을 유지하고, 낙차공벽(11) 양측단에는 상류측 수로벽(31)과 저류지(20) 측면옹벽(22)을 연결하는 날개벽(12)이 설치되어 고속 낙하수로 인한 주변부 침식을 방지하게 된다.

도 4는 본 발명이 적용된 농수로의 종단면을 예시한 것으로, 도시된 바와 같이, 낙차공사이의 농수로 일부 구간에 저류지(20)가 형성될 뿐 아니라, 인접한 낙차공사이의 농수로 전구간에 저류지(20)가 형성될 수도 있다.

이러한 본 발명 농수로 즉, 낙차공 및 저류지(20)의 장기간 사용시 농업용수와 동반 이송되는 토립자의 퇴사로 인하여 저류지(20)의 유효 저수량이 잠식될 수 있는데, 도 5에서와 같이, 저류지(20) 저면에 대한 준설을 실시하여 저류지(20)의 유효 저수량을 확보할 수 있으며, 저류지(20)의 저면부는 콘크리트 슬래브 등 별도의 피복이 형성되어 있지 않으므로 도 5의 하부 도면에서와 같이, 추가 준설을 실시할 경우 유효 저수량을 배가할 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예는 낙차공은 물론 저류지(20)를 형성하는 벽체 전부가 옹벽 형식으로 구축되는 바, 옹벽 구조물의 확대기초 설치를 위하여 과도한 개착공사가 소요되는 문제점이 있을 수 있다.

이에 본 발명에서는 도 6 내지 도 8에서와 같이, 상, 하부가 개방되고 평면 구조상 폐합상태의 장방형 함체(函體)(40)를 농수로 내부에 침설하는 방식으로 낙차공 및 저류지(20)를 형성함으로써 과도한 개착공사를 배제하고 시공편의성을 확보함은 물론 공기 또한 단축할 수 있도록 하였다.

도 6에서와 같이, 함체(40)의 상류측 벽체 상단은 하류측 벽체 상단 표고 이상의 표고를 가짐으로써 함체(40) 상류측 벽체가 낙차공을 형성하게 되며, 함체(40) 내부 공간은 저류지(20)를 형성하게 된다.

즉, 저류지(20)의 상, 하류단 벽체 및 양 측벽을 일체화하여 구성한 함체(40)를 사전 제작한 후 낙차공 및 저류지(20) 계획지점에 침설하는 것으로, 낙차공을 형성하는 함체(40)의 상류단 벽체와 저류지(20) 형태를 유지하는 하류단 벽체 및 양 측벽이 평면상 장방형을 이루면 상호 지지하도록 함으로써, 낙차공 배면토압 및 저류지(20) 양측 및 하류단측의 배면토압에 효과적으로 대처할 수 있도록 한 것이다.

이러한 본 발명의 함체(40)는 콘크리트 현장타설은 물론 프리캐스트 콘크리트 기성품으로서 제작될 수 있으며, 도 7에서와 같이, 4방의 벽체 하단부가 지반에 매설되어 소정의 근입장(根入長)을 형성할 수 있도록 함으로써, 도 7의 타원내 확대부에서와 같이, 함체(40) 벽체 하단에 직접 작용하는 선단지지력(point bearing)외에 충분한 표면마찰력(skin friction)을 확보하여 함체(40)의 불요(不要) 침하를 방지한다.

본 발명의 함체(40)는 매설 대상 구조물 하단에서 사선으로 확대되는 굴착선을 가지는 일반적인 트렌치컷(trench cut) 방식의 개착을 통하여 설치되는 것이 아니라, 주변 지반 즉, 농수로 계획 지점의 지반 및 주변 농경지에 미치는 영향이 거의 없는 최소한의 굴착을 통하여 설치될 수 있으며 그 구체적인 시공과정이 도 8에 도시되어 있다.

도 8을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 함체(40)는 내부 굴착을 통한 함체(40) 자중 침하 방식으로 침설되는데, 우선 시공대상 지점 지면에 함체(40)가 거치될 수 있도록 지면을 수평으로 절토 또는 성토하여 수평면을 형성하는 평활단계(S11)로 본 발명의 함체(40) 매설이 개시된다.

평활단계(S11)가 완료되면 상기 수평면에 함체(40)를 거치하는 거치단계(S12)와 함체(40) 내부 지반을 굴착하여 함체(40)를 침하시키는 침설단계(S21)가 수행된다.

함체(40) 자중에 의한 침하를 유도하는 함체(40) 내측 하부 토사의 굴착은 굴착기를 통하여 실시하거나 함체(40) 내부로 작업원을 투입하여 인력으로 실시할 수도 있으며, 함체(40)의 안정적인 침하를 위하여 굴착이 편중되지 않도록 조절하는 것이 바람직하다.

함체(40)가 소기의 계획 심도로 침설되면 함체(40) 내측 하부에 토사를 포설하는 복토단계(S31)가 실시되는데, 복토단계(S31)를 통하여 함체(40) 내부에 형성된 복토층은 도 7에서와 같이, 역학적 근입장(根入長)을 형성하여 함체(40) 배면 토압에 대한 저항 뿐 아니라 표면마찰력의 증대 효과를 발현하며, 이로써 함체(40)의 불요(不要) 침하를 억제하게 된다.

복토단계(S31)가 완료된 후 함체(40) 내부에 포설된 토사층에 다짐을 실시하여 함체(40)가 일층 견고한 매설 상태를 유지할 수 있도록 하는 다짐단계(S32)가 속행됨으로써 본 발명의 함체(40) 매설이 완료된다.

11 : 낙차공벽
12 : 날개벽
20 : 저류지
21 : 하류부옹벽
22 : 측면옹벽
31 : 수로벽
40 : 함체
S11 : 평활단계
S12 : 거치단계
S21 : 침설단계
S31 : 복토단계
S32 : 다짐단계

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 농업용수를 경작지에 공급하는 농수로로서, 농수로 내부에는 낙차공이 설치되고, 낙차공 직하부에는 저류지(20)가 형성되되, 저류지(20)의 저면 표고는 낙차공 하류부 수로의 저면 표고 미만으로 굴착 형성되어, 갈수시 농업용수가 저류지(20)에 저류되고, 상기 농수로에는 상, 하부가 개방된 장방형 함체(40)가 매설되되, 함체(40)의 상류측 벽체 상단은 하류측 벽체 상단 표고 이상의 표고를 가지며 함체(40) 상류측 벽체가 낙차공을 형성하고, 함체(40) 내부 공간은 저류지(20)를 형성하는 저류형 농수로를 시공하는 방법에 있어서,
   시공대상 지점 지면에 함체(40)가 거치되는 수평면을 형성하는 평활단계(S11)와;
   상기 수평면에 함체(40)를 거치하는 거치단계(S12)와;
   함체(40) 내부 지반을 굴착하여 함체(40)를 침하시키는 침설단계(S21)와;
   함체(40)가 소기의 심도로 침설되면 함체(40) 내측 하부에 토사를 포설하는 복토단계(S31)와;
   함체(40) 내부에 포설된 토사층에 다짐을 실시하는 다짐단계(S32)로 이루어짐을 특징으로 하는 저류형 농수로의 시공방법.

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