KR101171013B1 - 친환경 계단식 사방댐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 계단식 사방댐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원지반을 터파기하여 댐어깨가 설치되고, 상기 댐어깨 사이에 방수로가 형성되어지는 사방댐에 있어서, 상기 방수로의 하류에 수로가 하향으로 형성되고, 상기 수로의 바닥면에 다수의 바닥막이가 계단식으로 형성되어지되, 상기 바닥막이는 하류측 방향으로 급경사부와 완경사부가 형성되어지고, 상기 완경사부에는 상기 수로의 바닥면과 연결되어지는 어도가 형성됨으로써, 종단물매(종방향 기울기)의 완화기능과 더불어 수서생물이 원활이 이동할 수 있는 어도의 기능을 동시에 수행하고, 특히, 평상시 수로에 흐르는 유수의 사행화(蛇行化)를 유도하여 하천 전체에 물이 고르게 흐를 수 있도록 하여, 수로의 부분침식을 미연에 방지함은 물론, 보는 사람들로 하여금 안정감과 풍성함을 느낄 수 있어, 사방댐과 관련된 토목분야에서 친환경적이면서도 생태계보존능력을 높일 수 있도록 하여, 구조물에 대한 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

친환경 계단식 사방댐{Debris barrier having eco-friendly step-type waterway}

본 발명은 친환경 계단식 사방댐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상류측에서 하류측으로 경사진 수로를 갖는 사방댐에 있어서, 상기 수로의 종단물매(종방향 기울기)완화를 위해 시공되는 바닥막이를 급경사부와 완경사부의 복합형태로 형성하고, 완경사부에 어도를 형성함으로써, 종단물매의 완화기능과 더불어 수서생물이 원활이 이동할 수 있는 어도의 기능을 동시에 수행하고, 특히, 평상시 수로에 흐르는 유수의 사행화(蛇行化)를 유도하여 하천 전체에 물이 고르게 흐를 수 있도록 하여, 수로의 부분침식을 미연에 방지함은 물론, 보는 사람들로 하여금 안정감과 풍성함을 느낄 수 있도록 한 친환경 계단식 사방댐에 관한 것이다.

일반적으로, 하상구배가 큰 계곡에서는 급류가 강바닥을 파고 양쪽 산기슭을 깎아서 산사태를 일으키므로, 이것을 방지하고 토사가 흘러 내려가는 것을 방지하기 위해서 사방댐(Debris barrier)을 건설하게 되며, 특히 자갈의 이동이 심한 곳에 건설하여, 댐의 상류쪽에 자갈을 퇴적시켜서 하상을 완만한 구배로 안정시키게 된다.

상기와 같은 사방댐은 그 역할에 따라 모래 및 토석류를 막는 저사댐과, 물을 가두는 저수댐, 그리고 바위나 통나무를 막아주는 스크린 댐 등으로 구분된다. 여기서 저수댐은 저사댐의 역할도 할 수 있음은 당연하다.

그러나, 상기와 같은 사방댐 중 저사댐과 저수댐은, 상류로부터 하류로 흐르는 물을 차단하기 때문에, 사방댐의 설치로 인해 하류의 물고기들이 상류로 이동할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 통상 사방댐의 일측에는 댐의 상류로부터 유입되는 물이 하류로 흐르도록 하는 어도를 설치하게 되나, 이러한 어도 사방댐의 경우에는, 별도의 수문을 설치하기 위한 비용 및 시공기간이 증가되며, 어도가 댐과 별도로 길게 형성되기 때문에, 콘크리트 재료비 등 별도의 건설비용이 상당히 많이 소요된다. 또한, 수문 및 어도를 각각 별도의 공사로 진행해야 하는 등 댐시설 공사에 대한 문제점이 있었다.

한편, 스크린 사방댐의 경우에는 방수로와 원지반의 높이차가 작기 때문에, 별도의 어도가 없어도 어류 등의 생물들이 상하류를 쉽게 이동할 수는 있었으나, 지속적으로 흐르는 물에 의하여 수로가 패이게 되어 부분침식이 일어나는 문제점이 있었다.

이를 방지하고자 종단물매(종방향 기울기)를 완화하기 위한 계단형의 바닥막이(Grade stabilization structure, 물이 흐르는 계곡의 바닥을 보호하고 현재의 바닥을 유지하기 위해 계곡을 횡단하여 설치하는 구조물의 총칭)를 설치하게 되면, 수로에서의 유속이 감소하여 수로가 패이는 문제점은 해결할 수 있으나, 바닥막이의 턱높이로 인하여 다시 어류의 이동을 차단하게 되는 문제점이 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 사방댐을 시공함에 있어, 사방댐의 수로에 종단물매(종방향 기울기)를 완화하기 위한 계단형의 바닥막이를 시공하되, 상기 바닥막이가 종단물매의 완화기능과 더불어 수서생물이 원활이 이동할 수 있는 어도의 기능을 동시에 수행할 수 있도록 한 친환경 계단식 사방댐을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 바닥막이는 야면석을 메붙임하여 시공하고, 기슭막이는 야면석을 적층하여 시공함으로써, 콘크리트 구조물을 최소화할 수 있는 친환경 계단식 사방댐을 제공하는데 목적이 있다.

특히, 본 발명에 의한 바닥막이를 이용하여 수로에 흐르는 유수의 사행화(蛇行化)를 유도하여 하천 전체에 물이 고르게 흐를 수 있도록 함으로써, 수로의 부분침식을 미연에 방지할 수 있는 친환경 계단식 사방댐을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 친환경 계단식 사방댐은, 댐어깨(10) 사이에 방수로(20)가 형성되고, 상기 방수로(20)의 하류에 수로(40)가 하향으로 형성되며, 상기 수로(40)의 바닥면에 다수의 바닥막이(60)가 계단식으로 형성되는 사방댐에 있어서, 상기 바닥막이(60)에는 하류측 방향으로 급경사부(61)와 완경사부(62)가 형성되고, 상기 급경사부(61)와 완경사부(62)는 번갈아 바뀌어서 형성되며, 상기 완경사부(62)에는 상기 수로(40)의 바닥면과 연결되는 어도(63)가 형성되고, 상기 수로(40)의 양측에는 기슭막이(30)가 상기 댐어깨(10)와 연결되도록 설치되며, 상기 수로(40)의 하부에는 물방석(50)이 설치되되, 상기 물방석(50)의 하단에 물막이(51)가 형성되고, 상기 물막이(51)의 중앙부에 물배출구(51a)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 완경사부(62)의 폭은, 상기 수로(40)의 폭보다 좁고, 상기 수로(40)의 폭의 절반보다 넓도록 형성되어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수개의 바닥막이(60) 사이에 형성되는 수로(40)의 종단물매는, 상기 방수로(20)에서 물방석(50)까지 이어지도록 형성된 수로(40) 전체의 평균 종단물매보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 급경사부와 완경사부의 복합구조로 이루어진 바닥막이를 통해, 종단물매의 완화기능과 더불어 수서생물이 원활이 이동할 수 있는 어도의 기능을 동시에 수행함으로써, 상류와 하류 간의 생태계 보호는 물론, 수로의 침식을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 상기 바닥막이는 야면석을 메붙임하여 시공하고, 기슭막이는 야면석을 적층하여 시공함으로써, 콘크리트 구조물을 최소하여, 친환경적인 사방댐의 시공이 가능해지는 장점이 있다.

또한, 바닥막이의 급경사부와 완경사부를 번갈아 형성함으로써, 평상시 수로에 흐르는 유수의 사행화(蛇行化)를 유도하여 하천 전체에 물이 고르게 흐를 수 있도록 함으로써, 수로의 부분침식을 미연에 방지함은 물론, 보는 사람들로 하여금 안정감과 풍성함을 느낄 수 있도록 한 것이다.

따라서, 사방댐과 관련된 토목분야에서 친환경적이면서도 생태계보존능력을 높일 수 있도록 하여, 구조물에 대한 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 친환경 계단식 사방댐의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타난 본 발명에 의한 친환경 계단식 사방댐의 시공상태도이다.
도 4는 도 1에 나타난 바닥막이와 종단물매를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명에 의한 친환경 계단식 사방댐의 다른 예를 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 친환경 계단식 사방댐에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 친환경 계단식 사방댐의 일 예를 나타낸 사시도로서, 원지반을 터파기하여 철근콘크리트로 댐어깨(10)가 설치되고, 상기 댐어깨(10)사이에 방수로(20)가 형성되며, 상기 방수로(20)의 하류에 수로(40)가 하향으로 형성되고, 상기 수로(40)의 바닥면에 다수의 바닥막이(60)가 계단식으로 형성되어진 것을 나타낸 것이다.

여기서, 상기 댐어깨(10)와 방수로(20)의 구성이나 형상은 당업자의 요구에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

예를 들어, 상기 방수로(20)에 버트러스가 설치될 수도 있으며(버트러스 사방댐), 원지반의 높이가 방수로(20)보다 낮을 수도 있고(저사댐), 동일할 수도 있다(슬릿트 또는 버트러스 등의 스크린 댐).

또한, 수로(40)의 경우에도 길이방향으로 연장이 가능함은 물론이며, 이때 수로(40)는 원지반을 경사지게 땅고르기하여 형성되어지는 것이 바람직하다.

상기 바닥막이(60)는, 하류측 방향으로 급경사부(61)와 완경사부(62)가 형성되어지며, 상기 완경사부(62)에는 상기 수로(40)의 바닥면과 연결되어지는 어도(63)가 형성된다.

다시 말해, 완경사부(62)에 형성된 어도(63)의 상부는 해당 바닥막이(60)의 상부에 형성된 수로(40)의 바닥면과 이어지도록 연결되며, 상기 어도(63)의 하부는 해당 바닥막이(60)의 하부에 형성된 수로(40)의 바닥면과 이어지도록 연결된다.

그리고, 상기 계단식으로 형성되어지는 다수개의 바닥막이(60)는, 급경사부(61) 및 완경사부(62)의 위치가 번갈아 바뀌도록 반복되어 형성되어지고, 상기 수로(40)의 양측에는 기슭막이(30)가 상기 댐어깨(10)와 연결되어지도록 설치되어진다.

따라서, 도 2에 나타난 바와 같이, 수서생물은 하류에서 상류로 지그재그로 이동(점선)하고, 유수는 상류에서 하류로 사행화(S형)되어 흐르게 된다(일점쇄선).

특히, 급경사부(61)와 완경사부(62)를 곡면의 연결경사면(64)으로 이어지도록 함으로써, 유수의 사행화를 보다 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고, 도 4에 나타난 바와 같이, 급경사부(61)에 의해 상부와 하부의 수로(40)를 계단형으로 연결함으로서, 각 수로(40)의 종단물매가 방수로(20)에서 물방석(50)까지 이어지는 가상선인 수로(40) 전체의 평균종단물매보다 "θ"만큼 작도록 하여, 종단물매를 완화시킬 수 있도록 한다.

따라서, 수로(40)의 유속을 안정화시켜 수로(40)에서 발생되는 부분침식을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

또한, 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 완경사부(62)의 폭(S2)은, 급경사부(61)의 폭(S1)보다 크도록 형성한다.

다시 말해, 상기 완경사부(62)의 폭(S2)은, 상기 수로(40)의 폭보다 좁고, 상기 수로(40)의 폭의 절반보다 넓도록 형성한다.

따라서, 유수의 과도한 사행화를 방지하고, 바닥막이(60)를 통과한 유수가 자연스럽게 확산되어 퍼지도록 함으로써, 보는 사람들로 하여금 안정감과 풍성함을 느낄 수 있도록 하는 것이다.

그리고, 본 발명의 사방댐에 있어, 보다 친환경적인 사방댐의 시공이 가능하도록 하기 위하여, 바닥막이(60)의 완경사부(62)에는 야면석(S)를 붙임시공한다.

특히, 원지반을 경사지게 땅고르기하여 수로(40)가 형성된 경우, 상기 완경사부(62)뿐만 아니라, 수로(40)에도 야면석(S)을 메붙임 시공함으로써, 보다 향상된 친환경적인 사방댐의 건설이 가능해지는 것이다.

또한, 기슭막이(30)를 시공함에 있어, 야면석을 적측하여 형성(도시하지 않음)함으로써, 보다 더 향상된 친환경적인 사방댐의 건설이 가능해진다.

한편, 상기와 같이 유수를 적절한 사행화를 통해 유속을 감속시키고, 바닥막이(60)를 통과한 유수가 자연스럽게 확산되어 퍼지도록 한다 하더라도, 수로(40)를 흐르는 유수의 유속은 조금씩이라도 점차 빨라질 수 밖에 없다.

상기와 같이 수로(40)의 길이에 따른 유속의 증가는, 도 5에 나타난 물방석(50) 등으로 감속시키게 된다.

도 5는 본 발명에 의한 친환경 계단식 사방댐의 다른 예를 나타낸 사시도로서, 급경사부(61) 및 완경사부(62)의 위치가 번갈아 바뀌어서 형성되어지는 다수의 바닥막이(60)가 형성되는 수로(40)의 하부(하류측 종단부)에는 물방석(50)이 설치되고, 상기 물방석(50)의 하단에 물막이(51)가 형성되며, 상기 물막이(51)의 중앙부에 물배출구(51a)가 형성되어지는 것을 나타낸 것이다.

따라서, 수로(40)를 흘러내려온 물은 물방석(50)에서 일차저지되고, 물막이(51)에 형성된 물배출구(51a)를 통해 흘러내려감으로써, 빨라지던 유속을 감속할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명에 의한 친환경 계단식 사방댐에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지는 것이므로, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 댐어깨 20 : 방수로
30 : 기슭막이 40 : 수로
50 : 물방석 51 : 물막이
60 : 바닥막이 61 : 급경사부
62 : 완경사부 63 : 어도
64 : 연결경사면

Claims (7)

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5. 댐어깨(10) 사이에 방수로(20)가 형성되고, 상기 방수로(20)의 하류에 수로(40)가 하향으로 형성되며, 상기 수로(40)의 바닥면에 다수의 바닥막이(60)가 계단식으로 형성되는 사방댐에 있어서,
   상기 바닥막이(60)에는 하류측 방향으로 급경사부(61)와 완경사부(62)가 형성되고, 상기 급경사부(61)와 완경사부(62)는 번갈아 바뀌어서 형성되며,
   상기 완경사부(62)에는 상기 수로(40)의 바닥면과 연결되는 어도(63)가 형성되고,
   상기 수로(40)의 양측에는 기슭막이(30)가 상기 댐어깨(10)와 연결되도록 설치되며,
   상기 수로(40)의 하부에는 물방석(50)이 설치되되, 상기 물방석(50)의 하단에 물막이(51)가 형성되고, 상기 물막이(51)의 중앙부에 물배출구(51a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경 계단식 사방댐.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 완경사부(62)의 폭은,
   상기 수로(40)의 폭보다 좁고, 상기 수로(40)의 폭의 절반보다 넓도록 형성되어지는 것을 특징으로 하는 복합형 계단식 수로를 갖는 사방댐.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
   상기 다수개의 바닥막이(60) 사이에 형성되는 수로(40)의 종단물매는,
   상기 방수로(20)에서 물방석(50)까지 이어지도록 형성된 수로(40) 전체의 평균 종단물매보다 작은 것을 특징으로 하는 복합형 계단식 수로를 갖는 사방댐.

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