KR101223653B1 - 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중생물이 서식할 수 있도록 한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중보를 상류측에서 하류측으로 일정간격으로 이격되게 다단으로 설치하고, 각각의 수중보의 하측에 연이어 나란하게 하상 원지반보다 깊은 수중생물서식 공간의 여울목과, 이 여울목으로부터 하류측 유수방향으로 하상 원지반보다 깊은 수중 도랑이 연장되어 어도를 형성함으로써, 물고기들 및 수서생물의 서식처 및 은신처로 충분한 수심을 제공하며, 아울러 하천수의 수위가 낮아지거나 하상 바닥이 드러나 하천수의 물이 부족한 갈수기 때에도 최소한의 수심유지 기능을 함으로써 물고기들이 서식할 수 있는 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법에 관한 것이다.

Description

여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법{Multistage weir having rapids and puddles for an ecological river and construction method of rapids and puddles}

본 발명은 수중생물이 서식할 수 있도록 한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중보를 상류측에서 하류측으로 일정간격으로 이격되게 다단으로 설치하고, 각각의 수중보의 하측에 연이어 나란하게 하상 원지반보다 깊은 수중동물 서식 공간의 여울목과, 이 여울목으로부터 하류측 유수방향으로 하상 원지반보다 깊은 수중 도랑이 연장되어 어도를 형성함으로써, 물고기들 및 수서생물의 서식환경 및 은신처로 충분한 수심을 제공하며, 아울러 하천수의 수위가 낮아지거나 하상 바닥이 드러나 하천수의 물이 부족한 갈수기 때에도 최소한의 수심을 유지함으로써 어류들이 서식할 수 있는 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 수중보는 자연환경 변화에 따른 물 부족으로 하천이나 농수로 또는 저수지에 물을 담수하여, 수자원을 효율적으로 이용하기 위해 만들어지는 것으로, 수중보 일부의 상류에서 하류측으로 흐르는 방향쪽으로 경사면을 이루어 그 경사면을 타고 하천수가 폭포처럼 급경사를 타고 흐르게 된다.

이러한 수중보는 통상 콘크리트로 만들어지고 그 기울기가 높게 형성되기 때문에 물고기의 상하류 이동로가 단절되면서 생태계 교란과 파괴를 초래함은 물론, 어도라 할지라도 물고기 및 수서생물들이 서식할 수 있는 환경, 즉 수초 등의 수생식물이 정착되지 못한 것들이 대부분이다.

또한, 기존 수중보들은 홍수 가뭄 등 자연환경 등의 변화에 따라 하천수의 양이 일정하게 흐르지 않아 즉 유속이 빠르고 유량이 많아 물고기들이 안전하게 상하류로 이동함에 있어 제한을 받게 될 뿐만 아니라 물고기들이 은신할 수 있는 어소 공간이 충분하지 못하고 어도로서의 기능을 상실하는 형태가 대부분이다.

예를 들어, 수중보 일측에 어도를 형성하는 기술로서, 보의 일측에 보의 상하를 단계별로 연결하는 별도의 어도를 형성하여 수중보에서 내려오는 물이 계단식으로 된 블록의 홈에 머무르게 하여 유속을 느리게 하고 유량이 일정하게 흐르게 하여 물고기가 힘을 적게 들이고 올라가도록 하는 어도도 있으나, 이는 인공재료에 의한 수중생물의 서식기능이 취약하고 물이 부족해 어도로서의 기능을 상실하여 물고기 등이 상하류로 이동하기가 어려웠다.

이에 본 출원인은 등록특허 제0488920호 "친자연형 통나무 수중보 구조물"(2005.05.02 등록)을 출원하여 등록받은 바 있는데, 상기 친자연형 통나무 수중보 구조물은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하천의 양안을 가로지르면서 하상에 놓여져 하천의 흐름을 막아 상류의 수위를 상승시키는 방부 원통목으로 이루어진 수중보(1)와, 상기 수중보(1)의 상, 하류측에 일정간격으로 배치되어 수중보(1)의 주면과 접촉하면서 하천 바닥에 박혀 상기 수중보(1)의 위치를 고정시키는 고정말뚝(2)과, 상기 수중보(1)의 상, 하류측의 고정말뚝(2)을 연결하여 일체로 고정시키는 앵커볼트(4)와, 상기 수중보(1)의 하부와 고리에 의해 연결된 상태로 하천 바닥에 박혀 상기 수중보(1) 하부의 하상이 세굴되는 것을 방지하고 상기 수중보(1)의 하부를 지지함과 동시에 상기 수중보(1)가 위로 부상하는 것을 방지하는 중앙 지지말뚝(6)과, 상기 수중보(1)의 외주를 따라 수중보(1)의 상류측면 및 하류측면의 하상에 놓여져 상기 고정말뚝(2) 및 중앙 지지말뚝(6)과 함께 수중보를 지지하는 소정크기의 거석으로 이루어진 다수개의 지지석(7)과, 상기 지지석(7)들의 사이에 삽목되어 수중 생물의 서식처를 이루는 수변식물(예, 누운갯버들)(9)을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 여기서, 8은 계획하상고이다.

이러한 종래의 친자연형 통나무 수중보 구조물은 수중보의 기능을 하는 통나무 원통목이 하상에 자연스럽게 놓여져 있어 시간이 경과함에 따라 원통목과 하상의 사이에 수서생물이 드나들 수 있는 정도의 틈새가 생겨 이 틈새를 통해 상류와 하류간의 수중 생물이 자연스럽게 소통할 수 있고, 방부 원통목 주변의 거석들 사이의 틈새에 수중 생물의 자연스러운 은신처와 보금자리를 제공하게 되어 생태계 복원에 도움을 줄 수 있는 환경친화적인 구성으로 제안되었다.

그러나, 이 선등록 기술은 하천을 가로질러 수중보가 단독으로 설치되 경우로서, 수중보를 경계로 하여 수위가 급격히 낮아지므로 물의 유속이 빠르게 진행되어 하류측으로 빠르게 방류됨으로써 하천수가 체류하는 시간이 짧아 체류시간이 길게 요구되는 경우에는 부적합하다.

특히, 하천수의 수량이 부족하여 하천수위가 낮아지거나 하상 바닥이 드러나는 갈수기, 즉 여름철 가뭄으로 인해 하천수의 물이 고갈되거나 겨울철에 적설(積雪), 결빙(結氷) 등으로 물이 흐르지 않는 시기에는 물이 부족하게 됨으로써 직접적으로 하천생태계에 영향을 주어 물고기 등이 상류로 거슬러 올라가기 어려울 뿐만 아니라 어류 및 수서생물의 다양한 서식환경 및 은신처로서의 서식환경의 부족으로 환경친화적인 생태계 조성에 있어 미흡한 점들이 노출되는 문제점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 물고기들이 안전하고 편안하게 상류로 올라가도록 하기 위하여 친자연형 통나무로 설치되는 수중보로 상류측에서 하류측으로 일정간격으로 이격되어 다수개의 수중보들을 다단으로 설치함으로써 수위가 다른 수중보 간에 연속적으로 유수를 단계별로 지체시켜 하천수의 수량을 확보하도록 저류기능을 가지면서, 갈수기 때 최소한의 어소 공간 및 어도의 기능을 제공하는 하상 원지반보다 깊은 여울목과 수중 도랑을 구비함으로써 어류 및 수서생물의 서식처 및 은신처가 될 수 있도록 하는 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다단 수중보를 통한 여러 단계의 여울목과 수중 도랑을 형성하여 하천수의 유속 흐름이 완만하게 이루어지고, 또한 수생식물들이 정착되어진 어도 및 어소 공간을 제공함으로써 물고기 등의 상류진출을 보다 용이하게 하면서 물고기 및 수서생물의 서식환경을 조성해줄 수 있도록 한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다단 수중보를 통한 여러 단계의 여울목을 형성함으로써 하천수의 낙차 발생시 폭기 기능을 갖도록 하여 하천수에 산소 공급은 물론, 슬러지 적층을 방지하여 자정력을 증대시킴과 아울러, 여울목에서의 하천수 낙차발생으로 경관성 향상과 청량감을 줌으로써 환경친화적인 친수공간을 제공할 수 있도록 한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 그의 시공방법을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하천의 양안을 가로지르는 통나무 보 형태의 수중보를 하천의 유수방향으로 각각 일정간격으로 이격되어 다수개로 설치하되, 각각의 수중보는 횡방향으로 배치되어 1단 이상 적층되는 원통목들과, 이 원통목들의 일정위치마다 전후 외주면에 밀착하여 상측에서 앵커볼트로 원통목들에 일체의 구조로 연결되고 그 하단이 하상에 정착되는 1쌍의 고정말뚝들과, 상기 원통목들과 고정말뚝들의 외측면을 따라 지지되는 거석들로 구성되어, 상기 원통목들이 횡방향으로 배치되어 적층되는 각각의 수중보들은 하류측 수중보를 향하여 유수 단계별로 수위가 감소하도록 낮아지는 형태로 설치되고, 상기 각각의 수중보는 그 하측에 연이어 나란하게 하상보다 깊은 여울목의 어소 공간을 형성하고, 이 여울목에 각각 연통되어 하천 폭방향으로 일정간격으로 서로 이격 분리된 하상보다 깊은 여러개의 수중 도랑들이 유수 흐름방향으로 연장 설치되어 어도로서의 기능을 갖도록 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수중 도랑은 상류측의 여울목으로부터 하류측에 위치한 수중보의 위치까지 연장 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수중 도랑은 유수 흐름방향을 따라 완만하게 굴곡되는 형태로 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여울목 및 수중 도랑은 하상으로부터 일정 폭과 깊이로 굴착되어 양측 벽면과 바닥으로 구성된 역사다리꼴 단면형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여울목 및 수중 도랑은 그 폭 및 깊이가 1~1.5m 정도로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여울목 및 수중 도랑에는 야생동물 서식에 도움이 되도록 수변 수중식물을 식재하여 정착시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여울목 및 수중 도랑은 그 사다리꼴 단면 형태를 따라 벽면과 바닥에 하상 지반 내측으로부터 잡석 및 자갈이 채워지는 잡석층과, 그 잡석층을 지지하는 토목섬유로 된 물 투과성 섬유대가 부설되고, 그 물 투과성 섬유대 외면에 밀착 지지되어 양측 벽면을 따라 하상 지반내 정착되어 일정간격으로 설치되는 경사 지지말뚝들과, 상기 경사 지지말뚝들의 일정 높이 위치에서 길이방향을 따라 횡방향의 지지목들이 일체의 구조로 연결되고, 상기 경사 지지말뚝과 횡방향 지지목으로부터 일정간격으로 물 투과성 섬유대를 관통하여 하상 지반내에 정착되는 U형 고정구로 설치된 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명은 하천의 양안을 가로지르면서 하상에 놓여져 하천의 흐름을 막아 상류의 수위를 상승시키는 원통목으로 이루어진 생태하천 수중보를 구축하는 방법에 있어서, 통나무 보 형태의 수중보를 하천의 유수방향으로 각각 일정간격으로 이격되어 각 수중보들이 수위가 유수 단계별로 감소하는 형태로 여러개 설치하는 단계; 각 수중보의 하측에 나란하게 여울목 및 이 여울목에 연통되어 유수방향으로 일정 형태로 연장되는 수중 도랑을 하상보다 깊게 역사다리꼴 단면형태로 굴착하는 단계; 굴착된 지반의 단면형태를 따라 암석 및 쇄석 등과 같은 채움석과 굴착토를 채워 측벽 및 바닥을 형성하는 단계; 굴착토 및 채움석이 채워진 측벽 및 바닥 표면을 덮도록 투수성 포지로 이루어진 물투과성섬유포를 부설하는 단계; 측벽을 따라 일정간격으로 다수의 경사 지지말뚝을 원지반에 정착시키는 단계; 원지반에 정착된 상기 경사지지말뚝에 횡방향으로 다수열의 횡목을 연결하는 단계; 상기 횡목이 연결된 경사지지목의 외측면으로부터 U형고정구로 물 투과성 섬유대를 관통하여 원지반에 정착시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 하천에 서로 수위를 달리하는 여러개의 수중보를 다단식으로 설치하여 상류측의 하천수가 급격히 하류측의 낮은 수위로 바뀌지 않고 저수된 하천의 충분한 수량을 확보하는 저류기능을 갖도록 함과 동시에 갈수기에 하상 바닥이 드러나는 자연환경의 변화 등에도 각 단의 수중보 내부에 하상보다 낮은 깊이의 여울목과 수중 도랑을 함께 형성함으로써 하천수를 저류 어류서식에 필요한 수심을 유지할 수 있어 최소한의 어류들의 활동 공간, 즉 어소 공간 및 어도를 제공하여 어류 및 수서생물의 서식처 및 은신처가 되어 생태계 보존 효과를 갖는다.

아울러 하상에 포설된 하상보호석들에 의하여 세굴방지에 따른 구조의 안정성 확보는 물론 물의 유속에 대한 저항으로 물의 유속을 감소시킬 수 있어 물고기가 좀 더 편안하고 안전하게 상류로 올라갈 수 있는 즉 어류의 상류진출이 보다 용이하며, 아울러 여울목과 수중 도랑에 수초 등 수생식물이 식재됨으로써 물고기 및 수서생물의 서식환경이 조성되어 생태 보존 효율을 한층 증대시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 상류 수중보와 중류 수중보 및 하류 수중보의 하상 바닥을 서로 교호되는 반대방향으로 좌우측 기울기를 갖도록 구성하여 하천수가 상류에서 하류측으로 흐름과 동시에 좌우측 방향으로도 완만하게 흐를 수 있도록 함으로써 각 단의 수중보 내부의 하천수 통과시간을 지연 및 연장시킬 수 있게 되고, 이로 인해 하천수의 유출속도를 감소시켜 주는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 상류 수중보와 중류 수중보 및 하류 수중보의 여러 단계의 여울목들을 거치면서 발생하는 낙차 현상으로 폭기 기능을 가짐으로써 하천수에 산소 공급은 물론 슬러지 적층을 방지할 수 있어 자정능력 증가에 따른 유지관리가 불필요하며, 낙차시 청량감 있는 물소리로 하천의 경관성 향상 등 친수공간을 확보할 수 있어 보다 자연친화적인 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 친자연형 통나무 수중보 구조물을 나타낸 것으로,
도 1은 측면도.
도 2는 평면도.
도 3은 도 1의 "A"부 확대도.
도 4는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 평면도.
도 5는 도 4의 측면도.
도 6은 본 발명의 상류 수중보 구조를 나타낸 부분 확대 단면도.
도 7은 본 발명의 중류 수중보 구조를 나타낸 부분 확대 단면도.
도 8은 본 발명의 하류 수중보 구조를 나타낸 부분 확대 단면도.
도 9는 본 발명의 수중 도랑 구조 및 시공상태를 나타낸 확대 단면도.
도 10은 본 발명에 의한 하천수 배수상태를 나타낸 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 하천의 양안을 가로질러 통나무 보 형태의 수중보가 유수방향으로 서로 이격된 여러개의 수중보, 즉 상류 수중보(10)와 중류 수중보(11) 및 하류 수중보(12)로 서로 다른 수위를 갖도록 간격을 두고 설치되고, 상기 각 수중보들의 상하측 하상에 다수의 하상보호석(13)이 포설되어 있으며, 또한 하상 바닥이 서로 교호되게 반대방향으로 좌우측 기울기를 갖도록 구성되어 하천수가 상류(A)에서 하류(B)측으로 배수됨과 동시에 좌우측으로도 배수될 수 있도록 구성한 것이다.

이때 일점쇄선으로 표시된 여러개의 선(L)들은 하상보호석(13)을 고정하기 위해 하천의 양안 방향으로 간격을 두고 하상에 정착되는 원주목(미도시됨)의 라인이다.

그리고, 상기 상류 수중보(10)와 중류 수중보(11) 및 하류 수중보(12)의 각각의 수중보에 연이어 나란하게 각각 횡방향의 여울목(15)과 상기 여울목(15)에 연이어 유수방향으로 연장되어 통하는 다수의 종방향 수중 도랑(16)이 서로 이격되어 형성되는 것으로, 상기 수중 도랑(16)은 유수방향에 대하여 일측으로 경사지게 완만하게 형성되어 물의 유속에 영향을 덜 받도록 구성된다.

상기 여울목 및 수중 도랑은 1~1.5m의 폭과 깊이로 각 수중보의 하측으로 하천의 양안을 따라 나란하게 형성되면서 하천의 폭방향을 일정간격으로 분리하여 이격되어져 유수방향으로 여러개가 연장 설치된다.

이들 여울목 및 수중 도랑들은 하상바닥보다 낮은 깊이로 굴착 형성되어 하천수를 저류시킴으로써 홍수, 가뭄 등 자연환경 등의 변화에 따라 하천수의 양이 일정하지 않은 경우, 즉, 하천수의 수위가 낮아지거나 하상 바닥이 드러나 하천수의 물이 부족한 갈수기의 경우에도 최소한의 서식공간인 어도 및 어소공간으로서의 기능을 항상 유지하게 된다.

또한 이 여울목과 수중 도랑에는 수생식물, 예를 들어 누운갯버들 등이 식재되어 정착됨으로서 수서생물 및 곤충들의 은신처 역할과 먹이로서의 기능도 갖게 된다.

도 5는 도 4의 측면도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 상류 수중보(10)와 중류 수중보(11) 및 하류 수중보(12)는 서로 높이를 달리하여 단차를 이루는 것으로, 상류 수중보(10)로부터 중류 수중보(11) 및 하류 수중보(12)로 갈수록 점차 높이가 낮아지게 형성된다. 즉, 중류 수중보(11)는 상류 수중보(10)보다 낮은 높이로 형성되고, 하류 수중보(12)는 중류 수중보(11)보다 낮은 높이로 형성된다. 그리고, 각 단의 수중보 하상에 다수 구비된 하상보호석(13)은 하상에 정착된 원주목(14)에 의해 고정된다. 이때 상기 상류 수중보(10)와 중류 수중보(11) 및 하류 수중보(12)는 상류(A)에서 하류(B)측으로 배수방향의 각 후방측에 횡방향의 여울목(15)이 형성되고, 상기 여울목(15)에 도면에서 파선으로 표시된 종방향 수중 도랑(16)이 여울목(15)과 연이어 통하게 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 상류 수중보(10)는 하천의 양안측으로 간격을 두고 하상에 다수 정착되고 상류에서 하류측으로 배수되는 방향의 전후 한 쌍으로 구비된 고정말뚝(2) 사이에, 중앙 지지말뚝(6)에 의해서 하부가 지지되는 2단의 지수목(5) 위에 1단의 월류목(3)이 적층 구비되고, 상기 월류목(3)은 앵커볼트(4)에 의해 전후 고정말뚝(2)에 고정된다.

상기 월류목(3)은 방부처리된 통나무로써 하천을 가로질러 하상에 위에 놓여져 하천의 흐름을 막아 상류의 수위를 상승시키는 수중보 기능을 하며, 상기 고정말뚝(2)은 물에 의한 부식을 방지하기 위하여 PE고분자 재료와 같이 물에 대하여 내구성이 있는 합성수지재로 제작된다. 또한, 상기 지수목(5)의 하면과 중앙 지지말뚝(6)의 상면은 고리 등을 이용해 서로 연결되고 상기 중앙 지지말뚝(6)은 월류목(3) 및 지수목(5)의 하부를 지지하는 기능뿐만 아니라 월류목(3)이 부상하는 것을 방지하는 기능을 한다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 중류 수중보(11)는 하천의 양안측으로 간격을 두고 하상에 다수 정착되고 상류에서 하류측으로 배수되는 방향의 전후 한 쌍으로 구비된 고정말뚝(2) 사이에, 중앙 지지말뚝(6)에 의해서 하부가 지지되는 1단의 지수목(5) 위에 1단의 월류목(3)이 적층되고, 상기 월류목(3)은 앵커볼트(4)에 의해 전후 고정말뚝(2)에 고정되며, 상기 하류 수중보(12)는 도 8에 도시된 바와 같이 하천의 양안측으로 간격을 두고 하상에 다수 정착되고 상류에서 하류측으로 배수되는 방향의 전후 한 쌍으로 구비된 고정말뚝(2) 사이에, 1단의 월류목(3)이 구비되고, 상기 월류목(3)은 앵커볼트(4)에 의해 전후 고정말뚝(2)에 고정된다.

한편, 본 발명의 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보의 시공방법은, 도 9에 도시된 바와 같이, 하천의 양안을 가로지르면서 하상에 놓여져 하천의 흐름을 막아 상류의 수위를 상승시키는 원통목으로 이루어진 생태하천 수중보를 구축하는 방법에 있어서, 통나무 보 형태의 수중보들을 하천의 유수방향으로 각각 일정간격으로 이격되어 각 수중보들이 수위가 유수 단계별로 감소하는 형태로 여러개 설치한다.

이후, 각 수중보의 하측에 나란하게 여울목(15) 및 이 여울목에 연통되어 유수방향으로 일정 형태로 연장되는 수중 도랑(16)을 하상보다 깊게 일정 폭과 깊이로 역사다리꼴 단면형태로 굴착하며, 바람직하기는 그 폭 및 깊이가 1~1.5m 정도로 굴착 형성된다.

한편, 상기 수중 도랑(16)은 상류측의 여울목으로부터 하류측에 위치한 수중보의 위치까지 연장 형성하며, 유수 흐름방향을 따라 완만하게 굴곡되는 형태로 굴착형성된다.

이후, 굴착된 지반의 단면형태를 따라 암석 및 쇄석 등과 같은 채움석(20)과 굴착토(19)를 채워 측벽 및 바닥을 형성하여 수로 형태를 갖추고, 이 수로형태의 굴착토(19) 및 채움석(20)이 채워진 측벽 및 바닥 표면을 덮도록 투수성 포지로 이루어진 물 투과성 섬유대(21)를 부설한다. 이때 상기 물 투과성 섬유대(21)에는 수서생물의 먹이 및 은신처, 햇빛 차단의 기능을 수행하도록 수생식물의 씨앗을 파종하거나 식재하여 물고기들이 편안하게 상류로의 진출을 돕게 하여 어도로서의 기능을 충분히 발휘하게 하는 서식환경을 조성한다.

이후에 측벽을 따라 일정간격으로 다수의 경사 지지말뚝(17)을 원지반에 정착시킨 후, 원지반에 정착된 상기 경사지지말뚝(17)의 일정 높이위치에 횡방향으로 다수열의 횡목(18)을 연결한다.

이후, 상기 횡목(18)이 연결된 경사지지말뚝(17)의 외측면으로부터 U형고정구(22)로 물 투과성 섬유대(21)를 관통하여 원지반에 정착시킨다.

도 10은 본 발명에 의한 하천수 배수상태를 나타낸 측면도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 상류에서 하류측으로 배수되는 방향의 전후 한 쌍으로 구비된 고정말뚝(2) 사이에, 중앙 지지말뚝(6)에 의해서 하부가 지지되는 2단의 지수목(5) 위에 앵커볼트(4)에 의해 고정말뚝(2)에 고정된 1단의 월류목(3)이 적층되어 3단을 이루는 상류 수중보(10)로부터, 상기 고정말뚝(2) 사이에, 중앙 지지말뚝(6)에 의해서 하부가 지지되는 1단의 지수목(5) 위에 앵커볼트(4)에 의해 고정말뚝(2)에 고정된 1단의 월류목(3)이 적층되어 2단을 이루는 중류 수중보(11), 상기 중류 수중보(11)에서 상기 고정말뚝(2) 사이에 1단의 월류목(3)이 구비된 하류 수중보(12) 측으로 점차 높이가 낮아지게 단차를 이루도록 구성함으로써 상류측의 하천수가 급격히 하류측의 낮은 수위로 바뀌지 않고 저류기능을 갖게 되고, 이로 인하여 물이 많을 때에는 물의 유속을 감소시키고 갈수기 때에도 물이 부족하지 않아 어류의 상류진출이 가능하고, 물이 고갈된 상태에서는 물이 남아있는 여울목 및 수중 도랑이 어류 및 수서생물의 서식환경 및 은신처가 되어 줄 수 있어 생태계를 보존할 수 있게 된다.

그리고, 상류 수중보(10)와 중류 수중보(11) 및 하류 수중보(12)의 여러 단계의 여울목들을 거치면서 발생하는 낙차현상으로 폭기 기능을 가짐으로써 하천수에 산소 공급은 물론 슬러지 적층을 방지할 수 있어 자정능력에 따른 유지관리가 불필요하고 수중보의 경관성을 향상시켜 청량감 있는 물소리를 발생하여 친수공간을 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 상류 수중보(10)와 중류 수중보(11) 및 하류 수중보(12)가 다수의 하상보호석(13)을 포함하고 있기 때문에 낙차에 의한 세굴방지 기능을 가질 뿐만 아니라, 물의 유속에 대한 저항으로 하천수의 유출속도를 감소시킬 수 있게 되고, 아울러 수서생물들이 서식할 수 있는 환경을 제공하게 된다.

이와 같이 본 발명은 하천에 유수방향으로 서로 이격 설치되어진 서로 수위를 달리하는 수중보들을 다단식으로 설치하여 상류측의 하천수가 급격히 하류측의 낮은 수위로 바뀌지 않고 물의 유속을 감소시켜 보 내부에 하천수를 저류시키는 기능을 가짐과 동시에 각 단의 수중보에 여울목과 수중 도랑을 함께 형성함으로써 갈수기 때에도 여울목 및 수중 도랑들에 의하여 최소한의 어류 및 수서생물의 서식환경 및 은신처가 되어 생태계를 보존할 수 있게 된다.

또, 상류 수중보와 중류 수중보 및 하류 수중보의 여러 단계의 여울목에서의들을 거치면서 발생하는 낙차현상으로 폭기 기능을 가짐으로써 하천수에 산소 공급은 물론 슬러지 적층을 방지할 수 있어 자정능력에 따른 유지관리가 불필요하고 친수공간을 확보할 수 있으며 청량감 있는 물소리로 보다 자연친화적인 수중보를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명에 의한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보와 상기 여울목 및 수중 도랑의 시공방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의한 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

2: 고정말뚝 3: 월류목
4: 앵커볼트 5: 지수목
6: 중앙 지지말뚝 10: 상류 수중보
11: 중류 수중보 12: 하류 수중보
13: 하상보호석 14: 원주목
15: 여울목 16: 수중 도랑
17: 경사지지말뚝 18: 횡목
19: 굴착토 20: 채움석
21: 물 투과성 섬유대 22: U형고정구

Claims (8)

1. 하천의 양안을 가로지르는 통나무 보 형태의 수중보를 하천의 유수방향으로 각각 일정간격으로 이격되어 여러개를 설치하되,
   각각의 수중보는 횡방향으로 배치되어 1단 이상 적층되는 원통목들과, 이 원통목들의 일정위치마다 전후 외주면에 밀착하여 상측에서 앵커볼트로 원통목들에 일체의 구조로 연결되고 그 하단이 하상에 정착되는 1쌍의 고정말뚝들과, 상기 원통목들과 고정말뚝들의 외측면을 따라 지지되는 거석들로 구성되어,
   상기 원통목들이 횡방향으로 배치되어 적층되는 각각의 수중보들은 하류측 수중보를 향하여 유수 단계별로 수위가 감소하도록 낮아지는 형태로 설치되고,
   상기 각각의 수중보는 그 하측에 연이어 나란하게 하상보다 깊은 여울목의 어소 공간을 형성하고, 이 여울목에 각각 연통되어 하천 폭방향으로 일정간격으로 서로 이격 분리된 하상보다 깊은 여러개의 수중 도랑들이 유수 흐름방향으로 연장 설치되어 어도로서의 기능을 갖도록 형성한 것을 특징으로 하는 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수중 도랑(16)은 상류측의 여울목으로부터 하류측에 위치한 수중보의 위치까지 연장 형성한 것을 특징으로 한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보.
3. 제1항에 있어서,
   상기 수중 도랑(16)은 유수 흐름방향을 따라 완만하게 굴곡되는 형태로 형성한 것을 특징으로 한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보.
4. 제1항에 있어서,
   상기 여울목(15) 및 수중 도랑(16)은 하상으로부터 일정 폭과 깊이로 굴착되어 양측 벽면과 바닥으로 구성된 역사다리꼴 단면형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보.
5. 제4항에 있어서,
   상기 여울목(15) 및 수중 도랑(16)은 그 폭 및 깊이가 1~1.5m 정도로 형성된 것을 특징으로 한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보.
6. 제4항에 있어서,
   상기 여울목(15) 및 수중 도랑(16)에는 수초로 기능하도록 수서식물을 식재하여 정착시킨 것을 특징으로 한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보.
7. 제4항에 있어서,
   상기 여울목(15) 및 수중 도랑(16)은 그 사다리꼴 단면 형태를 따라 벽면과 바닥에 하상 지반 내측으로부터 잡석 및 자갈이 채워지는 잡석층과, 그 잡석층을 지지하는 토목섬유로 된 물 투과성 섬유대(21)가 부설되고, 그 물 투과성 섬유대(21) 외면에 밀착 지지되어 양측 벽면을 따라 하상 지반내 정착되어 일정간격으로 설치되는 경사 지지말뚝들과, 상기 경사 지지말뚝들의 일정 높이 위치에서 길이방향을 따라 횡방향의 지지목들이 일체의 구조로 연결되고, 상기 경사 지지말뚝과 횡방향 지지목으로부터 일정간격으로 물 투과성 섬유대(21)를 관통하여 하상 지반내에 정착되는 U형 고정구로 설치된 것을 특징으로 하는 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보.
8. 하천의 양안을 가로지르면서 하상에 놓여져 하천의 흐름을 막아 상류의 수위를 상승시키는 원통목으로 이루어진 생태하천 수중보를 구축하는 방법에 있어서,
   통나무 보 형태의 수중보를 하천의 유수방향으로 각각 일정간격으로 이격되어 각 수중보들이 수위가 유수 단계별로 감소하는 형태로 여러개 설치하는 단계;
   각 수중보의 하측에 나란하게 여울목(15) 및 이 여울목에 연통되어 유수방향으로 일정 형태로 연장되는 수중 도랑(16)을 하상보다 깊게 역사다리꼴 단면형태로 굴착하는 단계;
   굴착된 지반의 단면형태를 따라 암석 및 쇄석 등과 같은 채움석(20)과 굴착토(19)를 채워 측벽 및 바닥을 형성하는 단계;
   굴착토(19) 및 채움석(20)이 채워진 측벽 및 바닥 표면을 덮도록 투수성 포지로 이루어진 물 투과성 섬유대(21)를 부설하는 단계;
   측벽을 따라 일정간격으로 다수의 경사지지말뚝(17)을 원지반에 정착시키는 단계;
   원지반에 정착된 상기 경사지지말뚝(17)에 횡방향으로 다수열의 횡목(18)을 연결하는 단계;
   상기 횡목(18)이 연결된 경사지지말뚝(17)의 외측면으로부터 U형고정구(22)로 물 투과성 섬유대(21)를 관통하여 원지반에 정착시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한 여울목 및 수중 도랑을 구비한 다단 생태하천 수중보의 시공방법.

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