KR101650479B1 - 생태보호구조물 및 이를 이용한 저수구조물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하천의 정화가 이루어지도록 일측에 형성됨과 아울러, 생태공간이 조성되고, 생태언(500)에 의해 수몰이 방지되는 생태보호구조물로서, 평상시 유수에서는 하천의 자연유하를 유도하고, 우천 시 복합형 습지부(300)로 유입되는 수량을 조절하도록 자연형 돌보 또는 투수보가 설치된 유입부(400); 유입부(400)를 통해 유입된 하천의 유수 또는 비점오염원 유출수가 정화됨과 아울러, 생태공간이 조성되도록 형성된 복합형 습지부(300); 복합형 습지부(300)에서 정화되어 유출된 유출수가 방류되도록 형성된 유출부(600); 복합형 습지부(300)가 수몰되는 것을 방지하도록 복합형 습지부(300)를 둘러 설치된 생태언(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 생태보호구조물 및 이를 이용한 저수구조물을 제시함으로써, 하천의 수질정화 기능을 향상시키고, 홍수에 의해 수위가 상승하더라도 안정적인 생태계 및 습지환경을 유지하며, 생물의 종다양성을 증진시키고, 하천의 경관을 개선할 수 있도록 한다.
Description
본 발명은 환경 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 생태보호구조물 및 이를 이용한 저수구조물에 관한 것이다.
하천의 흐름을 막아 용수를 확보하거나, 홍수로 인한 하류 유량의 급속한 증가를 방지하기 위하여 각종 댐이 설치된다.
이러한 댐이 복수로 설치됨으로써, 그 사이에 일정한 수량을 갖는 저수영역이 형성된다.
홍수터란, 저수영역의 가장자리 및 주변부에 형성된 수심이 얕은 습지(육상식물의 생존이 가능한 얕은 수위의 육지) 또는 육지로서, 각종 식물 및 동물의 서식처(생태보호지)를 제공한다.
그런데, 종래의 홍수터는 홍수시에 장기간 침수되고, 갈수시에는 건조한 나대지로 방치됨에 따라, 생태보호지에 서식하던 식물이 수몰에 의해 고사하게 되고, 이로 인하여 동물들도 그 서식처를 잃게 되므로, 안정적인 생태계 및 습지 환경을 유지하기 힘들고, 하천의 수질이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 하천의 수질정화 기능을 향상시키고, 홍수에 의해 수위가 상승하더라도 안정적인 생태계 및 습지환경을 유지하며, 생물의 종다양성을 증진시키고, 하천의 경관을 개선할 수 있는 생태보호구조물 및 이를 이용한 저수구조물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 하천의 정화가 이루어지도록 일측에 형성됨과 아울러, 생태공간이 조성되고, 생태언(500)에 의해 수몰이 방지되는 생태보호구조물로서, 평상시 유수에서는 하천의 자연유하를 유도하고, 우천 시 복합형 습지부(300)로 유입되는 수량을 조절하도록 자연형 돌보 또는 투수보가 설치된 유입부(400); 상기 유입부(400)를 통해 유입된 하천의 유수 또는 비점오염원 유출수가 정화됨과 아울러, 생태공간이 조성되도록 형성된 복합형 습지부(300); 상기 복합형 습지부(300)에서 정화되어 유출된 유출수가 방류되도록 형성된 유출부(600); 상기 복합형 습지부(300)가 하천수의 유입에 의해 수몰되는 것을 방지하도록 상기 복합형 습지부(300)를 둘러 설치된 상기 생태언(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 생태보호구조물을 제시한다.
상기 유입부(400)는 상기 복합형 습지부(300)에 대하여 물을 공급하기 위한 급수로(410) 및 급수시설이 구비되고, 수위가 높아지는 경우, 상기 복합형 습지부(300)의 수몰을 방지하도록, 상기 급수로(410)를 개폐하는 급수용 수문(411)이 설치된 것이 바람직하다.
상기 생태보호구조물에서 물이 없는 영역에 고수부지가 형성되며, 상기 생태언(500)의 높이(h1)는 상기 고수부지(h2)의 높이보다 높게 형성된 것이 바람직하다.
상기 생태언(500)의 사면부에는 유수의 정화가 이루어지고, 어류의 서식처가 조성되도록 방틀 적층구조물(100)이 복수가 적층되어 설치되며, 상기 생태언(500)의 사면부 및 상기 방틀 적층구조물(100) 사이에 필터매트(510)가 설치되고, 상기 방틀 적층구조물(100)은 목재의 적층에 의해 형성되고, 저면이 폐쇄되며, 내부에 공간부가 형성됨과 아울러, 상기 내부가 보이도록 일정 간격의 틈새가 형성된 박스형 구조의 방틀(110); 상기 방틀(110)의 공간부에 교차형 구조로 수용되는 코일형 여재(10); 상기 방틀(110)의 공간부 중, 상기 코일형 여재(10)의 상부에 수용되는 누름돌(20); 상기 누름돌(20)의 상부에 식물이 식재되도록 형성된 식생부(30);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 방틀 적층구조물(100)은 간벌재를 2면 제재한 것이 바람직하다.
상기 복합형 습지부(300)에는 상기 급수로(410) 및 급수시설에 의해 공급된 물을 저장하기 위한 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성된 것이 바람직하다.
상기 복합형 습지부(300)는 입자가 큰 부유물질의 침전이 이루어지고 우천시 초기유량을 조절하기 위하여 형성된 초기침강지(310); 상기 초기침강지(310)에서 유입된 유입수 중, 부유물질의 침강이 이루어지도록 형성된 침강저류지(320); 상기 침강저류지(320)로부터 유입된 유입수의 정화가 이루어지며, 상기 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성되어 각각에 얕은 수생식물지가 조성되는 얕은 습지(330); 유입수의 정화가 이루어지며, 상기 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성됨과 아울러, 상기 얕은 습지(330)의 수심(h3)보다 더 깊은 수심(h4)으로 형성되어 각각에 수생동물지가 조성되는 깊은 습지(340); 상기 깊은 습지(340)의 수심(h4)보다 얕은 수심(h5)으로 형성되고, 수체의 통기성을 최대화하는 산화지(350);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 얕은 습지(330)의 수심(h3)은 1m 이하이고, 상기 깊은 습지(340)의 수심(h4)은 1m~3m인 것이 바람직하다.
상기 유출부(600), 얕은 습지(330) 및 깊은 습지(340)에는 유수의 정화가 이루어지고, 어류의 서식처가 조성되도록 방틀 적층구조물(100)이 설치되며, 상기 방틀 적층구조물(100)은 목재의 적층에 의해 형성되고, 저면이 폐쇄되며, 내부에 공간부가 형성됨과 아울러, 상기 내부가 보이도록 일정 간격의 틈새가 형성된 박스형 구조의 방틀(110); 상기 방틀(110)의 공간부에 교차형 구조로 수용되는 코일형 여재(10); 상기 방틀(110)의 공간부 중, 상기 코일형 여재(10)의 상부에 수용되는 누름돌(20); 상기 누름돌(20)의 상부에 식물이 식재되도록 형성된 식생부(30);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유출부(600)에 설치된 상기 방틀 적층구조물(100)은 중앙보(120); 상기 중앙보(120)의 양측으로 복수가 적층된 복수의 방틀 적층구조물(100); 상기 중앙보(120)의 양측부 및 상기 복수의 방틀 적층구조물(100)의 하부에 설치된 필터매트(130);을 포함하며, 하천의 폭 방향을 따라 상기 복수의 방틀 적층구조물(100)의 측단부로부터 상기 중앙보(120)로 갈수록 높이가 높아지는 것이 바람직하다.
상기 얕은 습지(330)에는 상기 방틀 적층구조물(100)이 하천의 흐름방향을 따라 복수가 설치됨과 아울러, 전방 방틀 적층구조물(100)과 후방 방틀 적층구조물(100)이 하천의 폭방향으로 서로 엇갈리게 배치되고, 상기 복수의 방틀 적층구조물(100)의 하부영역 중, 상기 복수의 방틀 적층구조물(100)을 설치한 하천의 바닥보다 높이가 높은 위치에 배치됨과 아울러, 하천의 횡방향을 따라 상기 방틀 적층구조물(100)을 복수개 적층한 방틀여울(140)이 설치된 것이 바람직하다.
상기 초기침강지(310) 및 깊은 습지(340)에는 복합형 어초 구조물(200);이 설치되며, 상기 복합형 어초 구조물(200)은 부력에 의해 하천의 수면에 부유하도록 형성된 상부 어초(210); 하천의 바닥부에 고정되도록 형성된 하부 어초(220); 상기 하부 어초(220)와 상부 어초(210) 사이를 연결하는 연결부재(230); 상기 연결부재(230)에 결합함과 아울러, 하천 중앙부에 부유하도록 상기 하부 어초(220)와 상부 어초(210) 사이에 설치되고, 내부에 교차형구조로 코일형 여재(10)가 수용된 중앙부 어초(240);를 포함하고, 상기 하부 어초(220)는 목재의 적층에 의해 형성되고, 저면이 폐쇄되며, 내부에 공간부가 형성됨과 아울러, 상기 내부가 보이도록 일정 간격의 틈새가 형성된 박스형 구조의 방틀(110); 상기 방틀(110)의 공간부에 교차형 구조로 수용되는 상기 코일형 여재(10); 상기 방틀(110)의 공간부 중, 상기 코일형 여재(10)의 상부에 수용되는 누름돌(20); 상기 누름돌(20)의 상부에 식물이 식재되도록 형성된 식생부(30);를 구성된 방틀 적층구조물(100)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 초기침강지(310) 및 깊은 습지(340)의 저면에 웅덩이 구조로 형성된 포켓부(700)를 포함하고, 상기 포켓부(700)는 지하수위보다 깊은 수심을 갖도록 형성되며, 상기 복합형 어초 구조물(200)은 상기 포켓부(700)에 설치된 것이 바람직하다.
상기 유출부(600)는 상기 산화지(350)의 물을 저수영역으로 배출하기 위한 배수로(610) 및 배수시설이 구비되고, 수위가 높아지는 경우, 상기 복합형 습지부(300)의 수몰을 방지하도록 상기 배수로(610)를 개폐하는 배수용 수문(620)이 설치된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 생태보호구조물을 이용한 저수구조물로서, 주댐(800); 저수영역을 형성하도록, 상기 주댐보다 상류측에 설치되고, 상기 주댐에 비해 높이가 낮게 형성된 부댐(900); 상기 부댐(900)의 수위에서는 습지 또는 육지를 형성하지만, 상기 주댐(800)의 수위에서는 수몰지역으로 되는 상기 생태보호구조물;을 포함하고, 상기 생태언(500)의 높이는 상기 부댐(900)의 높이 이상, 상기 주댐(800)의 높이 이하인 것이 바람직하다.
본 발명은 하천의 수질정화 기능을 향상시키고, 홍수에 의해 수위가 상승하더라도 안정적인 생태계 및 습지환경을 유지하며, 생물의 종다양성을 증진시키고, 하천의 경관을 개선할 수 있는 생태보호구조물 및 이를 이용한 저수구조물을 제시한다.
도 1 내지 도 17은 본 발명에 의한 생태보호구조물의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 일실시예의 평면도.
도 2는 생태언의 단면도.
도 3은 습지부의 단면도.
도 4는 방틀 적층구조물의 단면도.
도 5는 도 4의 사시도.
도 6은 코일형 여재의 이미지.
도 7은 호박돌 되메우기 상태를 도시한 단면도.
도 8은 복합형 어초 구조물의 단면도.
도 9는 유출부의 단면도.
도 10은 얕은 습지의 단면도.
도 11은 복합형 어초 구조물의 개념도.
도 12는 복합형 어초 구조물 및 방틀 적층구조물의 제 1실시예에 따른 설치상태를 도시한 단면도.
도 13은 복합형 어초 구조물 및 방틀 적층구조물의 제 2실시예에 따른 설치상태를 도시한 단면도.
도 14는 상부 어초의 사시도.
도 15는 포켓부에 설치된 복합형 어초 구조물의 단면도.
도 16은 생태보호구조물의 구성도.
도 17은 본 발명의 생태보호구조물을 이용한 저수구조물의 단면도.
도 1은 일실시예의 평면도.
도 2는 생태언의 단면도.
도 3은 습지부의 단면도.
도 4는 방틀 적층구조물의 단면도.
도 5는 도 4의 사시도.
도 6은 코일형 여재의 이미지.
도 7은 호박돌 되메우기 상태를 도시한 단면도.
도 8은 복합형 어초 구조물의 단면도.
도 9는 유출부의 단면도.
도 10은 얕은 습지의 단면도.
도 11은 복합형 어초 구조물의 개념도.
도 12는 복합형 어초 구조물 및 방틀 적층구조물의 제 1실시예에 따른 설치상태를 도시한 단면도.
도 13은 복합형 어초 구조물 및 방틀 적층구조물의 제 2실시예에 따른 설치상태를 도시한 단면도.
도 14는 상부 어초의 사시도.
도 15는 포켓부에 설치된 복합형 어초 구조물의 단면도.
도 16은 생태보호구조물의 구성도.
도 17은 본 발명의 생태보호구조물을 이용한 저수구조물의 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하천의 정화가 이루어지도록 일측에 형성됨과 아울러, 생태공간이 조성되고, 생태언(500)에 의해 수몰이 방지되는 생태보호구조물을 제시하며, 생태보호구조물은 평상시 유수에서는 하천의 자연유하를 유도하고, 우천 시 복합형 습지부(300)로 유입되는 수량을 조절하도록 자연형 돌보 또는 투수보가 설치된 유입부(400); 유입부(400)를 통해 유입된 하천의 유수 또는 비점오염원 유출수가 정화됨과 아울러, 생태공간이 조성되도록 형성된 복합형 습지부(300); 복합형 습지부(300)에서 정화되어 유출된 유출수가 방류되도록 형성된 유출부(600); 복합형 습지부(300)가 수몰되는 것을 방지하도록 복합형 습지부(300)를 둘러 설치된 생태언(500);을 포함하여 구성된다.
즉, 위와 같은 구성을 통하여 본 발명의 생태보호구조물은 생물종 다양성을 보전 및 향상시키는 기능과 더불어, 복합형 습지부(300)를 통해 하천의 비점오염원을 저감하여 수질정화효과가 뛰어나며, 하천의 경관을 개선할 수 있다는 장점이 있다.
특히, 복합형 습지부(300)가 수몰되는 것을 방지하도록 생태언(500)이 형성됨으로써, 홍수 시 수위가 상승하여도 생태보호구조물이 수몰지역으로 되는 것을 방지할 수 있다(도 1).
따라서, 홍수에 의해 수위가 상승하더라도 생태보호구조물이 보호되어 식물의 고사를 방지하고, 동물의 서식처를 유지할 수 있으므로 바람직한 생태계를 조성할 수 있으며, 수질정화 기능을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
더불어, 홍수 시 침수피해를 방지하고 생물의 종다양성이 증진됨에 따라, 하천의 경관을 개선할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 생태보호구조물에 있어서 각각의 영역은 다음과 같이 구성된다.
먼저, 유입부(400)는 갈수 시 하천본류수 및 홍수시 초기우수를 집수할 수 있는 저장수역을 유지하고, 복합형 습지부(300)로 유입되는 수량을 조절하도록 자연형 돌보 또는 투수보가 설치된다(도 1).
즉, 위의 자연형 돌보 또는 투수보를 통해 안정적인 수량 공급이 이루어지고 일정한 수량을 유지할 수 있으며, 하천 내 오염물질의 퇴적이 유도되는 효과를 얻을 수 있다.
복합형 습지부(300)는 생태언(500)에 의해 저수영역과 분리되므로, 이 복합형 습지부(300)에 대하여 별도로 물을 공급하기 위한 급수로(410) 및 급수시설이 구비되는 것이 바람직하다.
따라서, 유입부(400)에 위의 급수로(410) 및 급수시설이 구비되며, 홍수 시 수위가 높아지는 경우, 급수로(410)를 통해 물이 유입됨으로써 복합형 습지부(300)가 수몰될 수 있는 바, 이를 방지하기 위해서는 급수로(410)를 개폐하는 급수용 수문(411)이 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 복합형 습지부(300)에는 급수로(410) 및 급수시설에 의해 공급된 물을 저장하기 위한 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성된 것이 바람직하다(도 3).
이를 통해 하천 내 비점오염원의 수질정화기능 향상과 생물종 다양성 증진 및 하천의 경관개선 등의 효과를 보다 극대화할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 생태언(500)은 홍수 시 복합형 습지부(300)가 수몰되는 것을 방지하기 위하여 설치되며, 생태보호구조물에서 물이 없는 영역에 형성된 고수부지(h2)의 높이보다 더 높은 높이(h1)로 형성되어야 상기 기능을 발휘할 수 있다(도 2).
즉, 생태언(500)의 높이(h1)는 고수부지보다 높고, 계획홍수위보다 낮은 높이로 설치함으로써 홍수 시 침수에 의한 피해를 최소화할 수 있다.
또한, 생태언(500)의 사면부에는 유수의 정화가 이루어지고, 어류의 서식처가 조성되도록 방틀 적층구조물(100)이 복수가 적층되어 설치되는 것이 바람직하다.
이 방틀 적층구조물(100)은 목재의 적층에 의해 형성되고, 저면이 폐쇄되며, 내부에 공간부가 형성됨과 아울러, 내부가 보이도록 일정 간격의 틈새가 형성된 박스형 구조의 방틀(110)과, 방틀(110)의 공간부에 교차형 구조로 수용되는 코일형 여재(10)와, 방틀(110)의 공간부 중, 코일형 여재(10)의 상부에 수용되는 누름돌(20)과, 누름돌(20)의 상부에 식물이 식재되도록 형성된 식생부(30)로 구성된다.
여기서, 방틀 적층구조물(100)의 내부에 수용된 코일형 여재(10)는 종래의 방틀에 수용되는 점토, 자갈, 목재 등과는 달리 표면적이 크고 공극율이 극대화된 재료이므로 하천 수질정화효과를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다(도 4,5).
더불어, 코일형 여재(10)는 코일형 여재(10) 중심부 공극과 여재간 내부 공간이 다양한 크기로 형성되므로, 어류의 서식공간 조성이 바람직하다는 장점이 있다(도 6).
이와 같은 방틀 적층 구조물(100)은 코일형 여재(10)의 이탈을 방지하도록, 방틀(110)의 공간부 중, 코일형 여재(10)의 상부에 누름돌(20)이 수용된다.
이 누름돌(20)은 공극의 크기가 큰 사석 또는 호박돌을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 방틀 적층구조물(100)은 간벌재를 2면 제재하여 형성된 것이 바람직하다.
간벌재는 폐자원의 재사용을 통한 비용절감효과가 있고, 친환경적 측면에서 바람직한 재료이며, 나아가 이러한 목재는 합성수지와 달리 적당한 양의 물을 머금는 경우, 물에 완전히 부유하지도 않고 완전히 가라앉지도 않을 것인바, 본 발명의 일단위 방틀 적층 구조물(100)이 상술한 바와 같은 기능을 하기에 적합한 재질이라 할 수 있다.
이와 같은 방틀 적층구조물(100)이 생태언(500)의 사면부에 설치됨에 따라, 하천의 수질정화기능을 향상시키고, 다양한 어류의 서식공간을 제공함과 아울러, 홍수 시 생태언(500)의 사면부 및 하상세굴 보호공의 기능을 하므로 생태언(500)의 내구성 및 구조적 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
하천의 수질정화기능을 보다 극대화하기 위하여, 생태언(500)의 사면부 및 방틀 적층구조물(100) 사이에는 필터매트(510)가 설치된 것이 바람직하다.
복합형 습지부(300)는 입자가 큰 부유물질의 침전이 이루어지고 우천시 초기유량을 조절하기 위하여 형성된 초기침강지(310)와, 초기침강지(310)에서 유입된 유입수 중, 부유물질의 침강이 이루어지도록 형성된 침강저류지(320)와, 침강저류지(320)로부터 유입된 유입수의 정화가 이루어지며, 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성되어 각각에 얕은 수생식물지가 조성되는 얕은 습지(330)와, 유입수의 정화가 이루어지며, 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성됨과 아울러, 얕은 습지(330)의 수심(h3)보다 더 깊은 수심(h4)으로 형성되어 각각에 수생동물지가 조성되는 깊은 습지(340)와, 깊은 습지(340)의 수심(h4)보다 얕은 수심(h5)으로 형성되고, 수체의 통기성을 최대화하는 산화지(350);를 포함하여 구성된다(도 12,13,16).
위와 같이, 복합형 습지부(300)는 수심이 각각 다른 다중 습지를 배치함에 따라 수심이 변동되도록 함으로써, 다양한 종류의 수생식물의 정착을 증진시킬 수 있다.
이를 통하여, 하천 내 오염물질의 효율적인 제거와 더불어, 수생물의 다양한 서식공간이 확보되어 생물종의 다양성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
초기침강지(310)는 모래와 자갈 등 입자가 큰 부유물질의 물리적 침전을 유도하는 전처리 과정이 이루어지는 영역이다.
특히, 우천 시 급격이 층가하는 초기유량을 조절하기 위한 완충공간이라 할 수 있다.
이러한 전처리 과정의 효율을 향상시키기 위하여, 초기침강지(310)의 전후에 식생수로가 조성되어 물리적 필터기능이 수행되는 것이 바람직하다.
침강저류지(320)는 초기침강지(310)를 통해 유입된 유입수 중, 오염부하량이 높은 부유물질을 제거하기 위한 공간으로 넓은 개방수면의 확보를 통해 유입수의 유속이 저하되고, 침강이 유도되는 영역이라 할 수 있다.
침강저류지(320)는, 사수역 방지 등 유입수의 흐름 개선을 위하여 수변식재를 최소화하는 것이 바람직하다.
얕은 습지(330)는 수심(h3)은 1m 이하의 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성되어, 수질의 정화가 이루어지며 다양한 수생식물의 서식공간이 조성되는 영역이다(도 3).
또한, 수질정화 기능 및 어류의 서식공간으로의 기능을 보다 극대화하기 위하여, 앞서 설명한 방틀 적층구조물(100)이 설치되는 것이 바람직하다.
방틀 적층 구조물(100)은 얕은 습지(330) 내에 복수가 설치되는 것이 보다 효과적이며, 전방 방틀 적층구조물(100)과 후방 방틀 적층구조물(100)이 하천의 폭방향으로 서로 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다.
이러한 배치 구조를 통하여, 우천 시 엇갈리게 배치된 복수의 방틀 적층 구조물(100)로 인하여 하천의 유속을 감소시키는 효과가 있으며, 오염물질을 퇴적을 유도하고 수질 정화효과를 극대화하는 효과가 있다.
더불어, 각각의 방틀 적층 구조물(100)을 통해 다양한 어류의 서식공간이 조성되어 바람직한 생태계를 형성할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 복수의 방틀 적층구조물(100)의 하부영역 중, 복수의 방틀 적층구조물(100)을 설치한 하천의 바닥보다 높이가 높은 위치에 배치됨과 아울러, 하천의 횡방향을 따라 방틀 적층구조물(100)을 복수개 적층한 방틀여울(140)이 설치된 것이 바람직하다(도 10).
방틀여울(140)은 낙차보의 기능을 하여 하천 내 용존산소량을 증가시키는 기능을 한다.
깊은 습지(340)는 수심(h4)이 1m~3m으로 형성되어, 얕은 습지(330)의 수심(h3)보다 깊게 형성된다(도 3).
따라서, 깊은 습지(340)에는 어류 등의 수생동물의 서식처 및 은신처가 조성된다.
이러한 깊은 습지(340)에도 마찬가지로 위의 방틀 적층 구조물(100)을 설치함과 아울러, 도 7에 도시된 바와 같이 돌무더기 등의 생태요소를 도입하여 수질정화 기능 및 어류의 서식공간으로의 기능을 보다 극대화할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 초기침강지(310)와 더불어, 깊은 습지(340)에는 복합형 어초 구조물(200)이 설치되는 것이 바람직하다(도 8).
복합형 어초 구조물(200)은 초기침강지(310) 및 깊은 습지(340)에 설치됨으로써, 수생생물의 서식처를 조성하는 효과를 보다 향상시킬 수 있다(도 12,13).
구체적으로, 복합형 어초 구조물(200)은 부력에 의해 하천의 수면에 부유하도록 형성된 상부 어초(210)와, 하천의 바닥부에 고정되도록 형성된 하부 어초(220)와, 하부 어초(220)와 상부 어초(210) 사이를 연결하는 연결부재(230)와, 연결부재(230)에 결합함과 아울러, 하천 중앙부에 부유하도록 하부 어초(220)와 상부 어초(210) 사이에 설치되고, 내부에 교차형구조로 코일형 여재(10)가 수용된 중앙부 어초(240)를 포함하여 구성된다(도 8).
즉, 하천에 어초 구조물을 설치함에 있어서, 하부 어초(220)에 의해 상부 어초(210), 중앙부 어초(240)가 하천의 일정 부위에 부유하도록 함으로써, 수심에 따라 상부 어초(210), 중앙부 어초(240), 하부 어초(220)가 각각 위치하도록 한 것이다.
수생 동식물은 하천의 수심(수온)에 따라 서식하는 종류가 다른데, 어초 구조물이 위와 같은 구성을 취하는 경우, 각 수심에 따라 상이한 종류의 수생 동식물에 대하여 맞춤형 서식환경을 제공할 수 있다는 효과가 있다.
특히, 하부 어초(220)는 앞서 설명한 방틀 적층 구조물(100)을 사용하며, 중앙부 어초(240), 하부 어초(220)의 내부 채움재로서 코일형 여재(10)를 교차시공하는 것이 효과적이다(도 11).
이러한, 복합형 어초 구조물(200)을 설치함에 따라 수생태 기여뿐 아니라, 하천 내 입자성 오염물질의 침전효율을 증대하는 효과를 얻을 수 있다.
상부 어초(210)는 하천의 수면에 부유하여야 하므로, 내부에 중공부가 형성된 합성수지 봉과 같이, 수면에 부유하는 재질에 의해 형성된 부력 프레임(211); 수생식물이 식재되도록 부력 프레임(111)에 장착된 부직포 등의 상부 식생매트(212);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다(도 14).
상부 식생매트(212)를 부직포와 같은 천 재질에 의해 형성하고, 이에 수생식물의 씨앗을 식재하는 경우, 하부의 물로부터 수분, 영양분을 공급받으면서 상부 식생매트(212) 위로 성장할 수 있다.
한편, 하천 부근의 녹화 기타 환경조성작업에서는 다량의 간벌재, 돌, 모래, 토사 등이 발생하는데, 이를 이용하여 복합형 어초 구조물(200)을 형성하는 경우, 더욱 친환경적인 구조물을 가능하게 한다는 장점이 있다.
또한, 복합형 어초 구조물(200)은 초기침강지(310) 및 깊은 습지(340)의 저면에 웅덩이 구조로 형성됨과 아울러, 주위에 비해 심도가 깊도록 형성된 포켓부(700)에 설치된 구조를 취하는 경우, 다음과 같은 효과를 추가로 얻을 수 있다(도 15).
첫째, 지하수로 인하여 연중 일정수위를 유지할 수 있으므로, 유수의 유입이 극히 적은 건기 시 수생 동식물의 피난처, 산란처를 제공한다.
둘째, 하절기 고수온인 경우, 동절기 동결이 발생한 경우에도 수생 동식물의 피난처, 산란처를 제공한다.
따라서 국내의 하천, 저수지와 같이 계절에 따라 수위 변화가 극심하고, 동절기 동결의 발생이 쉬운 환경이라 하더라도, 수생 동식물이 원활하게 서식할 수 있는 환경을 제공한다는 효과가 있다.
위의 얕은 습지(330) 및 깊은 습지(340) 중, 협소한 구간은 유량이 비교적 빠르게 흐르도록 조성되므로, 하천 바닥이 세굴되지 않고 어류가 서식할 수 있도록 자갈 이상의 큰 돌로 여울형 수로가 조성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 산화지(350)는 얕은 수심과 넓은 개방수면을 갖는 저류공간이라 할 수 있다.
산화지(350)에서 수체의 통기성이 최대화되고, 하천 내 부유물질의 재부유가 방지되는 효과가 있다.
위와 같은 복합형 습지부(300) 내에 식재되는 식생은 침수식물, 부유식물, 부엽식물 및 정수식물을 다양하게 식재하여, 환경변화에 대한 적응력을 향상시키고, 생물 서식처의 기능을 강화할 수 있도록 한다.
특히, 수변부는 갈대와 물옥잠, 애기부들, 줄 등 생물량과 질소, 인 흡수량이 높은 식생을 중심으로 식재하도록 하며, 개방수면이 넓은 지역은 연꽃, 수련 등의 큰 꽃을 피우는 식물로 조성되는 것이 바람직하다.
또한, 유입부(400) 근처에는 초기 침강지(310) 침강 저류지(320)가 위치하고 있어 오염수로부터의 악취 및 시각적 불쾌함이 발생할 수 있으므로, 이를 차폐할 수 있도록 교목류가 식재되는 것이 바람직하다.
복합형 습지부(300)에서 정화되어 유출된 유출수가 방류되도록 형성된 유출부(600)에는 정화된 유출수가 폭기작용을 하면서 일정하게 방류될 수 있도록, 방틀 적층 구조물(100)을 월류보 구조로 설치하는 것이 바람직하다(도 9).
이를 통해, 평상시에는 하천수가 역류되지 못하므로 일정수위를 유지할 수 있고, 홍수시에는 본류수위가 상승할 경우에 습지내로 하천수가 역류하는 것을 방지할 수 있다.
유출부(600)에 설치된 방틀 적층구조물(100)은 위의 기능을 보다 극대화하기 위하여, 중앙보(120)와, 중앙보(120)의 양측으로 복수가 적층된 복수의 방틀 적층구조물(100)과, 중앙보(120)의 양측부 및 복수의 방틀 적층구조물(100)의 하부에 설치된 필터매트(130)로 구성되며, 하천의 폭 방향을 따라 복수의 방틀 적층구조물(100)의 측단부로부터 중앙보(120)로 갈수록 높이가 높아지는 것 특징으로 한다.
또한, 유출부(600)에는 산화지(350)의 물을 저수영역으로 배출하기 위한 배수로(610) 및 배수시설이 구비되는 것이 바람직하다(도 1).
배수구(610)에도 홍수 시 물의 역류에 의한 수몰을 방지하기 위해서, 배수로(610)를 개폐하는 배수용 수문(620)이 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 생태보호구조물은 기본적으로, 주댐(800); 저수영역을 형성하도록, 주댐보다 상류측에 설치되고, 주댐에 비해 높이가 낮게 형성된 부댐(900); 부댐(900)의 수위에서는 습지 또는 육지를 형성하지만, 주댐(800)의 수위에서는 수몰지역으로 되는 상기 생태보호구조물을 포함하는 저수구조물에 적용될 수 있다(도 17).
여기서, 생태언(500)의 높이는 부댐(900)의 수위에서는 습지 또는 육지를 형성하지만, 홍수로 인한 부댐(900)의 수위보다 높은 수위에서는 복합형 습지부(300)가 수몰되는 것을 방지하기 위하여, 부댐(900)의 높이 이상, 상기 주댐(800)의 높이 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 여재 20 : 누름돌
30 : 식생부 100 : 방틀 적층구조물
110 : 방틀 120 : 중앙보
130 : 필터매트 140 : 방틀여울
200 : 복합형 어초 구조물 210 : 상부 어초
220 : 하부 어초 230 : 연결부재
240 : 중앙부 어초 300 : 복합형 습지부
301 : 연못 310 : 초기침강지
320 : 침강저류지 330 : 얕은 습지
340 : 깊은 습지 350 : 산화지
400 : 유입부 410 : 급수로
411 : 급수용 수문 500 : 생태언
600 : 유출부 610 : 배수로
620 : 배수용 수문 700 : 포켓부
800 : 주댐 900 : 부댐
30 : 식생부 100 : 방틀 적층구조물
110 : 방틀 120 : 중앙보
130 : 필터매트 140 : 방틀여울
200 : 복합형 어초 구조물 210 : 상부 어초
220 : 하부 어초 230 : 연결부재
240 : 중앙부 어초 300 : 복합형 습지부
301 : 연못 310 : 초기침강지
320 : 침강저류지 330 : 얕은 습지
340 : 깊은 습지 350 : 산화지
400 : 유입부 410 : 급수로
411 : 급수용 수문 500 : 생태언
600 : 유출부 610 : 배수로
620 : 배수용 수문 700 : 포켓부
800 : 주댐 900 : 부댐
Claims (15)
- 하천의 정화가 이루어지도록 일측에 형성됨과 아울러, 생태공간이 조성되고, 생태언(500)에 의해 수몰이 방지되는 생태보호구조물로서,
평상시 유수에서는 하천의 자연유하를 유도하고, 우천 시 복합형 습지부(300)로 물을 공급하기 위한 급수로(410) 및 급수시설이 구비되고, 수위가 높아지는 경우, 상기 복합형 습지부(300)의 수몰을 방지하도록, 상기 급수로(410)를 개폐하는 급수용 수문(411)이 설치됨과 아울러, 유입되는 수량을 조절하도록 자연형 돌보 또는 투수보가 설치된 유입부(400);
상기 유입부(400)를 통해 유입된 하천의 유수 또는 비점오염원 유출수가 정화됨과 아울러, 생태공간이 조성되도록 형성된 상기 복합형 습지부(300);
상기 복합형 습지부(300)에서 정화되어 유출된 유출수가 방류되도록 형성된 유출부(600);
상기 복합형 습지부(300)가 하천수의 유입에 의해 수몰되는 것을 방지하도록 상기 복합형 습지부(300)를 둘러 설치된 상기 생태언(500);을 포함하고,
상기 복합형 습지부(300)에는 상기 급수로(410) 및 급수시설에 의해 공급된 물을 저장하기 위한 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성되되,
상기 복합형 습지부(300)는
입자가 큰 부유물질의 침전이 이루어지고 우천시 초기유량을 조절하기 위하여 형성된 초기침강지(310);
상기 초기침강지(310)에서 유입된 유입수 중, 부유물질의 침강이 이루어지도록 형성된 침강저류지(320);
상기 침강저류지(320)로부터 유입된 유입수의 정화가 이루어지며, 상기 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성되어 각각에 얕은 수생식물지가 조성되는 수심(h3) 1m 이하의 얕은 습지(330);
유입수의 정화가 이루어지며, 상기 복수의 연못(301)이 서로 다른 수심으로 형성됨과 아울러, 상기 얕은 습지(330)의 수심(h3)보다 더 깊은 수심(h4)으로 형성되어 각각에 수생동물지가 조성되는 수심(h4) 1m~3m인 깊은 습지(340);
상기 깊은 습지(340)의 수심(h4)보다 얕은 수심(h5)으로 형성되고, 수체의 통기성을 최대화하는 산화지(350);를 포함하며,
상기 유출부(600), 얕은 습지(330) 및 깊은 습지(340)에는 유수의 정화가 이루어지고, 어류의 서식처가 조성되도록 방틀 적층구조물(100)이 설치되며,
상기 방틀 적층구조물(100)은
목재의 적층에 의해 형성되고, 저면이 폐쇄되며, 내부에 공간부가 형성됨과 아울러, 상기 내부가 보이도록 일정 간격의 틈새가 형성된 박스형 구조의 방틀(110);
상기 방틀(110)의 공간부에 교차형 구조로 수용되는 코일형 여재(10);
상기 방틀(110)의 공간부 중, 상기 코일형 여재(10)의 상부에 수용되는 누름돌(20);
상기 누름돌(20)의 상부에 식물이 식재되도록 형성된 식생부(30);를 포함하고,
상기 유출부(600)에 설치된 상기 방틀 적층구조물(100)은
중앙보(120);
상기 중앙보(120)의 양측으로 복수가 적층된 복수의 방틀 적층구조물(100);
상기 중앙보(120)의 양측부 및 상기 복수의 방틀 적층구조물(100)의 하부에 설치된 필터매트(130);을 포함하며,
하천의 폭 방향을 따라 상기 복수의 방틀 적층구조물(100)의 측단부로부터 상기 중앙보(120)로 갈수록 높이가 높아지는 구조로 설치되고,
상기 얕은 습지(330)에는
상기 방틀 적층구조물(100)이 하천의 흐름방향을 따라 복수가 설치됨과 아울러, 전방 방틀 적층구조물(100)과 후방 방틀 적층구조물(100)이 하천의 폭방향으로 서로 엇갈리게 배치되고,
상기 복수의 방틀 적층구조물(100)의 하부영역 중, 상기 복수의 방틀 적층구조물(100)을 설치한 하천의 바닥보다 높이가 높은 위치에 배치됨과 아울러, 하천의 횡방향을 따라 상기 방틀 적층구조물(100)을 복수개 적층한 방틀여울(140)이 설치되며,
상기 생태언(500)의 사면부에는 유수의 정화가 이루어지고, 어류의 서식처가 조성되도록 간벌재를 2면 제재한 방틀 적층구조물(100)이 복수가 적층되어 설치되고,
상기 생태언(500)의 사면부 및 상기 방틀 적층구조물(100) 사이에 필터매트(510)가 설치되며,
상기 방틀 적층구조물(100)은 목재의 적층에 의해 형성되고, 저면이 폐쇄되며, 내부에 공간부가 형성됨과 아울러, 상기 내부가 보이도록 일정 간격의 틈새가 형성된 박스형 구조의 방틀(110),
상기 방틀(110)의 공간부에 교차형 구조로 수용되는 코일형 여재(10),
상기 방틀(110)의 공간부 중, 상기 코일형 여재(10)의 상부에 수용되는 누름돌(20),
상기 누름돌(20)의 상부에 식물이 식재되도록 형성된 식생부(30),를 포함하며,
상기 생태보호구조물에서 물이 없는 영역에 고수부지가 형성되고,
상기 생태언(500)의 높이(h1)는 상기 고수부지(h2)의 높이보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 생태보호구조물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 초기침강지(310) 및 깊은 습지(340)에는 복합형 어초 구조물(200);이 설치되며,
상기 복합형 어초 구조물(200)은
부력에 의해 하천의 수면에 부유하도록 형성된 상부 어초(210);
하천의 바닥부에 고정되도록 형성된 하부 어초(220);
상기 하부 어초(220)와 상부 어초(210) 사이를 연결하는 연결부재(230);
상기 연결부재(230)에 결합함과 아울러, 하천 중앙부에 부유하도록 상기 하부 어초(220)와 상부 어초(210) 사이에 설치되고, 내부에 교차형구조로 코일형 여재(10)가 수용된 중앙부 어초(240);를 포함하고,
상기 하부 어초(220)는
목재의 적층에 의해 형성되고, 저면이 폐쇄되며, 내부에 공간부가 형성됨과 아울러, 상기 내부가 보이도록 일정 간격의 틈새가 형성된 박스형 구조의 방틀(110);
상기 방틀(110)의 공간부에 교차형 구조로 수용되는 상기 코일형 여재(10);
상기 방틀(110)의 공간부 중, 상기 코일형 여재(10)의 상부에 수용되는 누름돌(20);
상기 누름돌(20)의 상부에 식물이 식재되도록 형성된 식생부(30);를
구성된 방틀 적층구조물(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 생태보호구조물. - 제 12항에 있어서,
상기 초기침강지(310) 및 깊은 습지(340)의 저면에 웅덩이 구조로 형성된 포켓부(700)를 포함하고,
상기 포켓부(700)는 지하수위보다 깊은 수심을 갖도록 형성되며,
상기 복합형 어초 구조물(200)은 상기 포켓부(700)에 설치된 것을 특징으로 하는 생태보호구조물. - 제 1항에 있어서,
상기 유출부(600)는
상기 산화지(350)의 물을 저수영역으로 배출하기 위한 배수로(610) 및 배수시설이 구비되고,
수위가 높아지는 경우, 상기 복합형 습지부(300)의 수몰을 방지하도록 상기 배수로(610)를 개폐하는 배수용 수문(620)이 설치된 것을 특징으로 하는 생태보호구조물. - 제 1항, 제12항, 제13항, 제14항 중 어느 한 항의 생태보호구조물을 이용한 저수구조물로서,
주댐(800);
저수영역을 형성하도록, 상기 주댐보다 상류측에 설치되고, 상기 주댐에 비해 높이가 낮게 형성된 부댐(900);
상기 부댐(900)의 수위에서는 습지 또는 육지를 형성하지만, 상기 주댐(800)의 수위에서는 수몰지역으로 되는 상기 생태보호구조물;을
포함하고,
상기 생태언(500)의 높이는 상기 부댐(900)의 높이 이상, 상기 주댐(800)의 높이 이하인 것을 특징으로 하는 저수구조물.
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