KR101228335B1 - 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보 - Google Patents

Abstract

하천에 침전되어 퇴적되는 슬러지 등의 퇴적물을 수중보 상류의 수위에 따라 자동으로 하천 하류로 배출 시 용존산소량을 높이도록 하는 구조를 갖는 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보가 제공된다. 상기 수중보는 하천 바닥면과 인접하는 상기 수중보의 하단의 좌우측에 일정한 등간격으로 설치되어 수중보 하천 상류의 하천수와 함께 퇴적물을 하천 하류로 방류하기 위한 방류통로를 형성하는 방류구와, 상기 수중보의 상류측에서 상기 방류구를 폐쇄하는 방류개폐부가 삽입되어 있으며, 상기 방류개폐부의 승강을 안내하도록 상기 방류구들의 상부에 수직한 방향으로 형성된 승강가이드와, 상기 승강가이드의 내부에 삽입되어 일정한 길이의 와이어에 의해 상기 방류개폐부에 연결되어 상기 수중보의 상류측 수위 변화에 대응하여 상기 방류개폐부를 승강시키는 적어도 하나 이상의 플로트로 구성되어 수중보의 하천 상류의 수위에 따라 자동으로 그 하부에 퇴적된 퇴적물을 배출함으로 하천을 항상 깨끗하게 할 수 있다.

Description

퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보{DAM EASY TO DISCHARGE DEPOSIT}

본 발명은 하천에 설치되는 수중보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천에 침전되어 퇴적되는 슬러지 등의 퇴적물을 수중보 상류의 수위에 따라 자동으로 하천 하류로 배출 시 용존산소량을 높이도록 하는 구조를 갖는 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보에 관한 것이다.

우리나라의 대다수 하천에는 농업용수나 공업용수를 확보하기 위하여 하천의 제방을 쌓고 물막이 보, 소위 수중보(10)를 도 1과 같이 설치하여 필요한 용수를 하천 상류에 저장하여 확보하고 있다. 또한 하천 상류의 수위가 일정한 높이를 초과하는 경우 수중보(10)의 상부로 오버플로우(overflow) 하게 하거나, 하천의 범람을 방지하기 위해 수동 또는 반자동으로 직립식의 수문을 개폐하여 저수량을 조절하고 있다.

수문을 닫고 물을 수중보의 하천 상류에 하천수를 저수할 경우 하천 상류 바닥에는 도 1과 같이 물과 함께 실려 내려온 침전물이나 토사 등의 퇴적물(12)이 쌓여지게 된다. 상기와 같이 퇴적물(12)이 하천 상류의 바닥에 지속적으로 쌓여 지속적으로 퇴적되면, 하천 하류로 배출되지 않고 썩게 됨으로써 강이나 하천의 수질을 크게 오염시킴과 동시에 생태계의 파괴를 유발시키는 문제로 대두된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여는 하천 상류에 침전 또는 퇴적되는 오물을 지속적으로 하천 하류로 흘러 배출하거나 인위적으로 제거하는 하여야 한다. 그러나 인위적으로 하천 상류에 퇴적된 퇴적물을 제거하는 방법은 많은 장비와 인력을 투입하여야 하는 관계로 하천의 수질을 더욱 악화시키는 문제가 있었다. 또한, 하천 상류의 하천수를 하천 하류를 흘러 배출하는 방법은 하기 특허문헌 1 내지 3과 같은 기술이 제시되고 있으나, 다음과 같은 문제가 있었다.

특허문헌 1은 수중보의 상류 바닥면으로부터 수중보의 상부로 하천수가 흐를 수 있도록 수중보의 상부에 덮개부를 형성하여 하천수 배출통로를 형성한 것이나, 덮개부와 수중보 사이의 배출통로가 부피가 큰 퇴적물에 의해 쉽게 막히는 문제가 있었다.

특허문헌 2는 하천 바닥면과 인접하는 수중보 하단에 퇴적물 방류구가 폭방향을 따라 등간격에 걸쳐 적어도 하나 이상을 설치하고, 수중보 배면의 방류구의 입구측에는 상기 수중보의 가로방향을 따라 가이드레일을 설치하며, 상기 가이드레일에는 개폐도어가 슬라이딩 장착되어 상기 각각의 방류통로 입구를 개방 또는 폐쇄토록 구성되어 있다. 그러나 이와 같은 구성을 갖는 특허문헌 2에 개시된 수중보는 수중보 관리자가 인위적으로 상기 수중보의 방류구를 개폐시켜야 함으로써 하천에 침전되어 퇴적된 퇴적물의 배출시기를 놓치는 경우 수질을 악화시키는 문제가 있었다.

특허문헌 3은 수중보의 수중보 상류 쪽에 일정 간격을 두고 강 또는 하천의 물의 흐름을 강 또는 하천의 바닥 쪽으로 유도하기 위한 입수로를 갖는 별도의 격벽구조물을 설치하여 상류로부터 물과 함께 입수로로 유입된 침전물을 수중보 하류로 지속적으로 배출시키록 구성되어 있다. 그러나 위 특허문헌 3에 개시된 침전물 퇴적 방지용 수중보 구조물은 수중보 상류측에 격벽구조물을 설치함으로써 상류측의 수위가 수중보의 높이보다 낮은 경우 하천 상류의 하천수가 하류로 흐르지 않기 때문에 저수위에서 침전물이 퇴적되는 문제를 해결할 수 없었다.

[특허문헌 1]

실용등록 제20-0262749호(2002. 3. 18. 등록)

[특허문헌 2]

특허등록 제10-0660008호(2006. 12. 29. 등록)

[특허문헌 3]

공개특허 제10-2010-0069524호(2010. 6. 24. 공개)

따라서 본 발명의 목적은 하전 상류의 수위가 수중보의 높이보다 매우 낮은 경우에도 하천에 쌓이는 침전물을 자동으로 하천 하류로 방류하여 침전물이 퇴적되지 않도록 한 구조를 갖는 수중보를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 하천 상류의 수위에 따라 하천 상류 바닥면 쪽에 위치한 방류구의 개폐량을 자동으로 조절하여 하천 상류에 퇴적물이 쌓이는 것을 방지하는 구조를 갖는 수중보를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하천 상류에 하천수를 수중보 하류로 방류 시 퇴적물을 자동으로 하류로 흘러가도록 함과 동시에 용존산소량을 증가시켜 하천수를 정화시킬 수 있는 수중보를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하천에 설치되어 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보에 있어서, 하천 바닥면과 인접하는 상기 수중보의 하단의 좌우측에 일정한 등간격으로 설치되어 수중보 하천 상류의 하천수와 함께 퇴적물을 하천 하류로 방류하기 위한 방류통로를 형성하는 방류구와, 상기 수중보의 상류측에서 상기 방류구를 폐쇄하는 방류개폐부가 삽입되어 있으며, 상기 방류개폐부의 승강을 안내하도록 상기 방류구들의 상부에 수직한 방향으로 형성된 승강가이드와, 상기 승강가이드의 내부에 삽입되어 일정한 길이의 와이어에 의해 상기 방류개폐부에 연결되어 상기 수중보의 상류측 수위 변화에 대응하여 상기 방류개폐부를 승강시키는 적어도 하나 이상의 플로트(float)로 구성함을 특징으로 한다.

상기 방류구의 내부에는 상류측으로부터 하류로 흐르는 하천수에 의해 회전되는 임펠러가 설치되며, 상기 임펠러의 전단부에는 상기 수중보의 상부로부터 상기 방류구측으로 관통되어 상기 임펠러의 회전에 의해 외부 공기를 방류 하천수에 혼입하기 위한 공기구멍이 형성됨을 특징으로 한다.

상기 수중보의 아래 부분에 형성된 방류구의 상류측에는 커다란 이물을 여과하는 여과기가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에 따른 수중보는 수중보의 하천 상류의 수위에 따라 수중보 아래에 설치된 퇴적물 방류구의 개도량(개폐량)을 자동으로 조절함으로써 수중보 하천 상류의 바닥면에 침전되는 침전물이 퇴적되지 않도록 함으로써 퇴적물에 의한 하천수의 오염을 방지할 수 있다. 또한 방류구에 하천의 수압에 의해 회전되는 임펠러를 설치하고, 하천수가 하류로 방류될 때 외부의 공기를 흡입하여 방류 하천수에 포함되도록 함으로써 하천수의 용존산소량을 높여 수질을 정화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 하천에 설치된 일반적인 수중보를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수중보를 설명하기 위한 정면 절개 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수중보를 설명하기 위한 배면 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 수중보의 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 수중보의 일부확대 평면도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수중보는 하천 바닥과 인접한 수중보(10)의 하단에는 하천 상류측 바닥에 침전되는 퇴적물을 하천 하류측으로 방류하기 위한 방류구(14)가 일정한 간격으로 형성된다. 이때, 상기 방류구(14)는 수중보(10)의 상류측에 침전되어 퇴적되는 퇴적물의 원할한 배출을 위하여 수중보(10)의 하면 좌우측을 따라 등간격으로 관통형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수중보(10)의 배면의 방류구(14)에는 승강됨에 따라 상기 방류구(14)를 개폐하는 방류개폐부(18)가 삽입 설치된 승강가이드(16)가 형성된다. 상기 승강가이드(16)는 방류구(14)을 개폐하는 방류개폐부(18)가 그 내부에서 용이하게 승강되도록 하는 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에 따른 승강가이드(16)는 수중보(10)의 배면측에서 상부로 개구된 형상으로 제작되어 그 내부에 방류개폐부(18)가 삽입 설치되어 수직한 방향으로 승강 되도록 한 형상을 갖는다.

상기 방류개폐부(18)의 상부에는 적어도 하나 이상의 플로트(20)가 와이어(20)로 연결되어 있다. 이때, 상기 플로트(20)들은 수중보(10)의 하천 상류측의 수위가 높아짐에 따라 상기 방류개폐부(18)를 위 부분으로 끌어올리기 위한 충분한 부력을 발생시키기 위한 크기로 제작되는 것이 요구된다.

상기 수중보(10)의 하단에 형성된 방류구(14)에는 상류로부터 하부로 하천수가 흐름에 의해 회전되는 임펠러(24)가 설치되며, 상기 임펠러(24)의 전단부에는 수중보(10)의 상부에서 방류구(14)로 관통되어 외부공기를 유입하는 공기구멍(22)이 형성되어 있다.

또한, 상기 수중보(10)의 배면에서 상기 방류구(14)측으로는 금속망 형태의 여과기(30)가 설치되어 이물질이 하류로 방류되는 것을 방지하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수중보에 의하면, 수중보(10) 내면 하전 바닥면에 슬러지 일정한 양으로 쌓인 상태에서 수중보(10) 하천 상류측의 수위가 일정한 높이 이상으로 상승하면, 수중보(10)의 승강가이드(16)에 설치된 플로트(20)가 부력에 의해 위로 상승된다.

상기 플로트(20)가 부력에 의해 상승되면, 와이어(26)에 의해 연결된 방류개폐부(18)가 승강가이드(16)를 따라 위로 올라가 방류구(14)가 열리게 됨으로써 수위에 비례하여 방류구(14)의 개도량이 변화됨을 알 수 있다.

수중보(10)의 하천 상류의 수위가 상승되어 상기 방류개폐부(18)가 위로 상승되어 방류구(14)가 열리면, 상류측의 하천 바닥에 침전되어 퇴적된 퇴적물이 수중보(10)의 하천 하류로 흘러 방류되어 제거된다.

상기와 같이 수중보(10)의 하천 상류의 하천수가 하류로 방류되면, 방류되는 수압에 의해 방류구(14)에 설치된 임펠러(수차)(24)가 회전된다. 상기 임펠러(24)가 회전되면, 수중보(10)의 상부 평면으로부터 하부 방류구(14)으로 관통된 공기구멍(22)로 공기가 유입되어 하류 방출되는 방출 하천수에 용해되어 흐르게 된다.

따라서, 하류로 방출되는 하천수의 용존산소량이 증가됨으로써 하류로 방출되는 하천수가 보다 깨끗하게 정화되는 효과를 갖는다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 수중보는 수중보 하면에 하천수를 방류하는 방류구를 형성하고, 상기 수중보의 상류 수위에 따라 상기 방류구를 개폐하는 방류개페부의 개도량을 적절하게 조절하여 상류 바닥에 쌓이 퇴적물을 하류로 자연적으로 배출되도록 함으로써 하천의 수질을 보다 깨끗하게 할 수 있다.

10 : 수중보, 12 : 퇴적물,
14 : 방류구, 16 : 승강가이드
18 : 방류개폐부, 20 : 플로트(float)
22 : 공기구멍, 24 : 임펠러,
30 : 여과기

Claims (3)

1. 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보에 있어서, 하천 바닥면과 인접하는 상기 수중보의 하단에 일정한 등간격으로 설치되어 수중보 하천 상류의 하천수와 함께 퇴적물을 하천 하류로 방류하기 위한 방류통로를 형성하는 방류구와, 상기 수중보의 상류측에서 승강되어 상기 방류구를 개폐하는 방류개폐부가 삽입되어 있으며, 상기 방류개폐부의 승강을 안내하도록 상기 방류구들의 상부에 수직한 방향으로 형성된 승강가이드와, 상기 승강가이드의 내부에 삽입되어 일정한 길이의 와이어에 의해 상기 방류개폐부에 연결되어 상기 수중보의 상류측 수위 변화에 대응하여 상기 방류개폐부를 승강시키는 적어도 하나 이상의 플로트로 구성함을 특징으로 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보.
2. 제1항에 있어서, 상기 방류구의 내부에는 상류측으로부터 하류로 흐르는 하천수에 의해 회전되는 임펠러가 설치되며, 상기 임펠러의 전단부에는 상기 수중보의 상부로부터 상기 방류구측으로 관통되어 상기 임펠러의 회전에 의해 외부 공기를 방류 하천수에 혼입하기 위한 공기구멍이 형성됨을 특징으로 하는 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수중보의 아래 부분에 형성된 방류구의 상류측에는 상류로부터 하류로 흐르는 하천수에 포함된 이물질을 여과하는 여과기가 설치된 것임을 특징으로 하는 퇴적물을 자동으로 배출하는 수중보.

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