KR101917649B1 - 댐구조물용 어도 시스템 - Google Patents

댐구조물용 어도 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하천에 설치되는 수중보나 하천댐과 같은 댐구조물에 설치되어 어류가 하류에서 상류로 이동 가능하게 하는 댐구조물용 어도 시스템에 관한 것으로서, 수압 및 물살이 약한 상류측 하천수가 흐르는 어도를 수중에 설치하고, 어도와 연통되어 어류가 어도를 통해 댐구조물을 통과하면서 잠시 휴식하는 휴식수조가 배치되며, 휴식수조의 상부에는 외부의 신선한 공기와 함께 댐구조물의 상류측의 하천수가 휴식수조 내부로 공급되게 하는 하천수/공기 유입관을 설치하고, 휴식수조와 어도를 연통하도록 개폐하는 제1개폐수문 및 휴식수조와 상류측 하천수를 연통하도록 개폐하는 제2개폐수문을 형성하여, 하류측의 어류가 어도 및 휴식수조를 통해 상류측으로 안전하고 용이하게 이동할 수 있도록 하는 댐구조물용 어도 시스템에 관한 것이다.

Description

댐구조물용 어도 시스템 { Fishway system for dam construction }
본 발명은 댐 구조물용 어도 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게 설명하면, 하천에 설치되는 수중보나 하천댐과 같은 댐구조물에 설치되어 어류가 하류에서 상류로 이동 가능하게 하기 위해, 수압 및 물살이 약하게 수조에서 물이 넘쳐 흘러서 상류측 하천수가 흐르는 어도를 수중에 설치하고, 어도와 연통되어 어류가 어도를 통해 댐구조물을 통과하면서 잠시 휴식하는 휴식수조가 배치되며, 휴식수조의 상부에는 외부의 신선한 공기와 함께 댐구조물의 상류측의 하천수가 휴식수조 내부로 공급되게 하는 하천수/공기 유입관을 설치하고, 휴식수조와 어도를 연통하도록 개폐하는 제1개폐수문 및 휴식수조와 상류측 하천수를 연통하도록 개폐하는 제2개폐수문을 형성하여, 하류측의 어류가 어도 및 휴식수조를 통해 상류측으로 안전하고 용이하게 이동할 수 있도록 하는 댐구조물용 어도 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 하천에 설치되는 수중보 또는 하천댐에는 어류가 하류측에서 상류측으로 수중보 또는 하천댐을 통과할 수 있도록 하는 경사진 어도가 반드시 형성되어 있다.
어도를 통해 상류측에서 하류측으로 유동하는 하천수는 수압이 세고 물살도 비교적 빨라 어류들이 어도를 통과하는 것이 어렵다는 문제점을 해결하기 위해, 어도 내부에는 수압을 낮추고 물살이 빠르지 않도록 수조에서 물이 넘쳐 흘러서 계단을 형성하거나 유속 저감수단을 상하방향 또는 좌우방향으로 지그재그 형태로 배치하여 어류가 용이하게 상류측으로 이동할 수 있도록 한다.
이와 같이 유속을 저감하는 계단이나 유속 저감수단을 어도 내부에 배치하는 종래기술로서 대한민국 등록실용신안 제20-0418401호, 고안의 명칭으로 '물고기 이동을 용이하게 하는 어도를 갖는 댐구조물'인 제안이 여러 방안 중의 하나의 방안으로 개시되어 있다.
그러나 종래의 방안들은 모두 어도를 통해 흐르는 하천 유수의 수압 및 물살을 낮추기 위해 어도 내부에서 하천수의 유속을 저감하는 방안이어서, 어도를 통해 흐르는 하천수의 수압 및 물살을 어도를 통하기 전에 수조에서 물이 넘쳐 흘러 잔잔한 상류측 하천수가 어도를 통해 하류측으로 흘러가도록 하여 상류측으로 이동하는 어류에게 더욱 이동의 편의성을 줄 수 있는 새로운 방안의 필요성이 대두하였다.
(선행문헌 1) 대한민국 등록실용신안 제20-0418401호
본 발명은, 어류가 이동하는 어도를 통해 흐르는 상류측 하천수의 수압 및 물살을 미리 저감하여 잔잔한 하천수가 어도를 통해 하류 방향으로 흐를 수 있도록 하는 필요성을 만족시킬 수 있는 것으로서, 댐구조물에 인접하게 상류측 하천수 수중에 휴식수조를 형성하고, 댐구조물에 대향하는 상기 휴식수조의 일면의 상부에는 하류측과 연통하여 상류측 하천수가 하류측으로 흐르면서 어류의 이동을 상류측으로 안내하도록 댐구조물 내부로 삽입되어 고정되는 어도를 개폐하는 제1개폐수문이 형성되고, 상기 제1개폐수문에는 어도가 연결되게 형성되어 있어 상기 어도로 통해 상기 휴식수조에 저장되었다가 하류측으로 흐르게 되는 하천수는 수압 및 물살이 미리 저감되어 잔잔하게 되도록 하여 어도를 통과하는 어류의 이동에 편의성을 제고하고, 상기 휴식수조의 상면에는 상류측 하천수가 외부 공기와 함께 유입되는 하천수/공기 유입관이 연결되어 휴식수조에 저장되는 하천수에 깨끗한 공기를 제공하고, 상기 휴식수조의 수중 내부에는 수중 카메라가 설치되어 이를 통해 휴식수조에 유입된 어류의 밀도를 촬영하여 어류 밀도가 적정 밀도보다 높은 경우에는 휴식수조의 하류측 방향의 일면의 상부로 형성된 제1개폐수문을 폐쇄하고 휴식수조의 상류측 방향의 일면의 하부로 형성된 제2개폐수문을 개방하여 휴식수조로 유입된 어류를 상류측으로 이동하게 함으로써,
본 발명의 목적은, 어도를 통해 하류측으로 흐르는 상류측 하천수의 수압 및 물살을 미리 저감하여 어류의 이동 편의성을 제고하고, 신선한 외부 공기가 함께 공급된 상류측 하천수가 저장되는 휴식수조 내부로 어도를 통해 유입된 어류에게 휴식을 취할 수 있는 휴식공간을 제공하며, 일정한 밀도 이상으로 휴식수조 내부로 어류가 유입되면 어도와 연결된 제1개폐수문을 폐쇄하고 상류측으로 통하는 제2개폐수문을 개방하여 어류가 상류측으로 이동하도록 하여, 하천의 하류에서 상류로 이동하는 어류의 이동을 용이하게 하는 댐구조물용 어도시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기의 목적은, 하천의 하류에서 상류로 이동하는 어류들이 더욱 용이하고 편안하게 이동할 수 있도록, 하천에 설치되는 수중보나 하천댐과 같은 댐구조물의 상류측으로 배치되어 상류로 이동하는 어류에게 휴식공간을 제공하며, 어도로 흐르는 상류측 하천수를 어도로 흐를 수 있도록 개폐하는 제1개폐수문이 배치되는 제1개폐공이 댐구조물 방향의 일면의 상부에 형성되어 있고, 어도를 통해 유입된 어류가 상류측으로 이동할 수 있도록 개폐하는 제2개폐수문이 배치되는 제2개폐공이 하천 상류측 방향의 일면의 하부에 형성되어 있고, 어도를 통해 유입된 어류에게 외부의 깨끗한 공기와 함께 상류측 하천수를 제공하는 하천수/공기 유입관이 연결되게 하는 상부 연결공이 상면에 형성되어 있고, 하천수/공기 유입관을 통해 유입되는 상류측 하천수가 낙하하는 유입수 받침판이 내부 상부에 형성되어 있는 휴식수조와; 상기 휴식수조의 제1개폐공을 개폐하여 어도로 상류측 하천수가 흐르도록 단속하는 제1개폐수문과; 상기 휴식수조의 제2개폐공을 개폐하여 어도를 통해 유입된 어류가 상류측 방향으로 이동하게 단속하는 제2개폐수문과; 상기 제1개폐수문이 개방되면 상기 제1개폐공을 통해 상기 휴식수조와 연통되어 휴식수조 내부에 저장된 상류측 하천수가 흐르게 되어 하류측 어류가 상류측으로 이동할 수 있도록 안내하는 어도와; 상기 휴식수조의 상부 연결공에 연결되어 깨끗한 외부공기와 함께 상류측 하천수를 상기 휴식수조 내부로 공급하는 이중관 구조의 하천수/공기 유입관과; 상기 휴식수조의 내부 수중에 설치되어 어도를 통해 유입된 어류의 밀도를 촬영하는 수중 카메라와; 상기 수중 카메라의 작동 및 어류의 밀도에 따라 상기 제1개폐수문 및 제2개폐수문의 작동을 제어하는 제어부가 설치된 제어함;을 포함하여 이루어지는 댐구조물용 어도 시스템에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 하천수/공기 유입관은 이중관 구조로 이루어져, 하천수를 유입하는 하천수 유입관은 상단은 수중에 잠기게 되고 하단은 상기 휴식수조의 상부 연결공에 연통되게 연결되어 외관으로 형성되며, 상기 하천수 유입관의 내부로 배치되어 내관으로 형성되며 외부의 깨끗한 공기를 유입하는 공기 유입관은 상단은 외부 공기에 노출되고 하단은 상단으로부터 일정 거리 일체로 연장되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 하천수/공기 유입관의 하부를 통해 유입되어 상기 휴식수조 내부로 낙하하는 하천수의 낙하력을 저감하기 위해, 상기 하천수/공기 유입관의 하부에 인접하여 한바퀴 회전하는 회전부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 휴식수조의 유입수 받침판은 일체로 형성되어 상류측 하천수가 낙하하는 부분은 판체로 형성되고 낙하하지 않는 부분은 다수의 침투공이 형성된 타공망체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 댐구조물용 어도 시스템은, 상류측 하천수가 휴식수조에 먼저 저장된 후 휴식수조에 넘쳐 흘러서 연결된 어도를 통해 흐르게 되어 하천수의 수압 및 물살을 미리 저감하여 잔잔한 하천수가 흐르는 어도를 통해 어류가 상류측으로 용이하게 이동하도록 하며, 어도를 통해 휴식수조 내부로 이동한 어류에게 휴식공간을 제공하고, 휴식공간으로 유입되는 상류측 하천수와 함께 외부의 깨끗한 공기를 유입되게 하여 휴식공간에 저장되는 상류측 하천수의 수질을 양호하게 하며, 수중 카메라로 어류의 밀도을 촬영하여 일정 수준 이상의 밀도로 어류가 유입되면 제2개폐수문을 개장하여 어류를 상류측으로 이동하게 하고, 하천수/공기 유입관의 하부에 인접하여 회전부를 형성하여 휴식수조 내부로 낙하하는 하천수의 낙하력을 저감하게 하고, 하천수/공기 유입관을 통해 낙하력이 저감된 상태로 유입되는 하천수가 낙하하는 휴식수조 내부의 유입수 받침판은 판재로 형성하여 유입된 어류가 낙하하는 하천수에 의해 전혀 충격을 받지 않도록 안전한 휴식환경을 조성하게 하는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 댐구조물용 어도 시스템의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 댐구조물용 어도 시스템의 휴식수조의 개략적인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 댐구조물용 어도 시스템의 하천수/공기 유입관의 개략적인 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 댐구조물용 어도 시스템의 제어함에 배치되는 제어부및 디스플리이부의 구성도.
본 발명의 실시예에 따른 댐구조물용 어도 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 댐구조물용 어도 시스템(A)은, 하천에 설치되는 수중보나 하천댐과 같은 댐구조물(D)에 설치되어 어류가 하류에서 상류로 이동 가능하게 하는 댐구조물용 어도 시스템으로서,
댐구조물(D)의 상류측으로 배치되어 상류로 이동하는 어류에게 휴식공간을 제공하며, 어도(400)로 흐르는 상류측 하천수를 어도(400)로 흐를 수 있도록 개폐하는 제1개폐수문(200)이 배치되는 제1개폐공(110)이 댐구조물(D) 방향의 일면의 상부에 형성되어 있고, 어도(400)를 통해 유입된 어류가 상류측으로 이동할 수 있도록 개폐하는 제2개폐수문(300)이 배치되는 제2개폐공(120)이 하천 상류측 방향의 일면의 하부에 형성되어 있고, 어도(400)를 통해 유입된 어류에게 외부의 깨끗한 공기와 함께 상류측 하천수를 제공하는 하천수/공기 유입관(500)이 연결되게 하는 상부 연결공(130)이 상면에 형성되어 있고, 하천수/공기 유입관(500)을 통해 유입되는 상류측 하천수가 낙하하는 유입수 받침판(140)이 내부 상부에 형성되어 있는 휴식수조(100)와;
상기 휴식수조(100)의 제1개폐공(110)을 개폐하여 어도(400)로 상류측 하천수가 흐르도록 단속하는 제1개폐수문(200)과;
상기 휴식수조(100)의 제2개폐공(120)을 개폐하여 어도(400)를 통해 유입된 어류가 상류측 방향으로 이동하게 단속하는 제2개폐수문(300)과;
상기 제1개폐수문(200)이 개방되면 상기 제1개폐공(110)을 통해 상기 휴식수조(100)와 연통되어 휴식수조(100) 내부에 저장된 상류측 하천수가 흐르게 되어 하류측 어류가 상류측으로 이동할 수 있도록 안내하는 어도(400)와;
상기 휴식수조(100)의 상부 연결공(130)에 연결되어 깨끗한 외부공기와 함께 상류측 하천수를 상기 휴식수조(100) 내부로 공급하는 이중관 구조의 하천수/공기 유입관(500)과;
상기 휴식수조(100)의 내부 수중에 설치되어 어도(400)를 통해 유입된 어류의 밀도를 촬영하는 수중 카메라(600)와;
상기 수중 카메라(600)의 작동 및 어류의 밀도에 따라 상기 제1개폐수문(200) 및 제2개폐수문(300)의 작동을 제어하는 제어부(710)가 설치된 제어함(700);을 포함하여 이루어진다.
상기 휴식수조(100)는, 댐구조물(D) 상류측 방향으로 수중에 배치되어 어류의 통로가 되는 어도(400)에 상류측 하천수를 흐르게 하고 상류로 이동하는 어류에게 휴식공간을 제공하면서 상류로 안내하는 구성으로서, 어도(400)를 통해 하천수가 흐르도록 제1개폐수문(200)이 배치되는 제1개폐공(110)과, 어도(400)를 통해 유입된 어류가 상류측으로 이동하도록 제2개폐수문(300)이 배치되는 제2개폐공(120)과, 상류측 하천수가 외부 공기와 함께 유입되도록 하천수/공기 유입관(500)이 연결되는 상부 연결공(130)과, 하천수/공기 유입관(500)을 통해 유입되는 하천수가 낙하하는 부분에 형성된 유입수 받침판(140)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1개폐공(110)은, 상류측 하천수가 어도(400)를 통해 흐를 수 있도록 개폐하는 제1개폐수문(200)이 배치되는 구성으로서 댐구조물(D)에 대향하는 휴식수조(100)의 일면 상부에 형성되어, 상기 제1개폐수문(200)의 개폐에 따라 상기 제1개폐공(110) 역시 개폐되므로 상기 제1개폐수문(300)이 개방되면 상기 제1개폐공(110)도 개방되어 개방된 제1개폐공(110)을 통해 상기 휴식수조(100) 내부에 저장되는 상류측 하천수는 어도(400)로 유입되어 하천의 하류방향으로 흐를 수 있게 되고, 이때 하류에서 상류로 이동하는 어류는 개방된 어도(400)를 따라 댐구조물(D)을 통과하면서 상류 방향으로 이동할 수 있게 되는 것이다. 반대로 상기 제1개폐공(110)이 상기 제1개폐수문(200)에 의해 폐쇄되면 하류측의 어류는 상류 방향으로 이동할 수 없게 되며, 휴식수조(100) 내에 유입된 어류는 후술하는 제2개폐공(120)의 개방에 따라 휴식수조(100)에서 벗어나 상류 방향으로 이동할 수 있게 되는 것이다.
상기 제2개폐공(120)은, 어도(400)를 통해 유입된 어류가 하천 상류 방향으로 이동할 수 있도록 개폐하는 제2개폐수문(300)이 배치되는 구성으로서 댐구조물(D)의 반대방향인 하천 상류 방향으로 대향하는 휴식수조(100)의 일면 하부에 형성되어, 상기 제2개폐수문(300)의 개폐에 따라 상기 제2개폐공(120) 역시 개폐되므로 상기 제2개폐수문(300)이 개방되면 상기 제2개폐공(120)도 개방되어 개방된 제2개폐공(120)을 통해 상기 휴식수조(100) 내부에 유입된 어류는 하천의 상류 방향으로 이동할 수 있게 것이다. 반대로 상기 제2개폐공(120)이 상기 제2개폐수문(300)에 의해 폐쇄되면 휴식수조(100) 내부에 유입된 어류는 상류 방향으로 이동할 수 없게 되어 휴식수조(100) 내부에 잔류하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 제1개폐공(110) 및 제2개폐공(120)의 개방 및 폐쇄는 이와 같이 상기 제1개폐수문(200) 및 제2개폐수문(300)의 개폐에 따라 피동적으로 이루어지게 된다.
상기 상부 연결공(130)은, 상기 휴식수조(100) 상면에 형성되어 후술하는 이중관 구조의 하천수/공기 유입관(500)을 통해 유입되는 상류측 하천수와 외부의 깨끗한 공기가 함께 상기 휴식수조(100) 내부로 유입되게 한다.
상기 유입수 받침판(140)은, 상기 하천수/공기 유입관(500)을 통해 유입되는 상류측 하천수가 낙하하도록 하천수/공기 유입관(500)의 하부로 상기 휴식수조(100)의 내부 상부에 형성된다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 유입수 받침판(140)은 상류측 하천수가 낙하하는 부분은 판체(141)로 형성되고 낙하하지 않는 부분은 다수의 침투공(142a)이 형성된 타공망체(142)로 형성되며, 상기 판체(141) 및 타공망체(142)는 일체로 형성되어 있다. 본 발명의 실시예에는 상기 유입수 받침판(140)은 금속 재질의 금속판으로 형성되어 있으나, 그 재질에는 금속에 한정됨이 없이 합성수지 재질로 형성되어도 무방하다고 할 것이다. 상기 유입수 받침판(140)의 판체(141)에는 타공망체(142)에 형성된 침투공(142a)이 형성되어 있지 않은데, 그 이유는 상기 판체(141)의 상부에 배치되어 상류측 하천수를 안내하는 상기 하천수/공기 유입관(500)을 통해 낙하하는 하천수에 의해 휴식수조(100) 내부에 유입된 어류가 조금이라도 낙하 하천수의 낙하 충격을 받거나 스트레스를 받지 않도록 하기 위함이며, 상기 판체(141) 상으로 낙하되는 하천수는 상기 판체(141)와 일체로 형성된 타공망체(142)의 침투공(142a)을 통해 작은 크기의 물방울로 이루어진 하천수가 되어 휴식수조(100) 내부로 낙하 유입되어 저장되어, 휴식수조(100) 내부로 유입된 어류는 휴식수조(100) 내부에서 낙하되는 하천수의 낙하력에 의해 피해를 입지 않고 안전한 환경에서 휴식 및 생활을 영위할 수 있게 되는 것이다.
상기 제1개폐수문(200)은, 상기 휴식수조(100)의 제1개폐공(110)을 개폐하여 상기 휴식수조(100) 내부에 저장된 상류측 하천수를 어도(400)를 통해 하류 방향으로 흐르는 흐름을 단속하는 구성으로서, 하류측의 어류가 어도(400)를 통하여 상류로 이동할 수 있도록 상기 휴식수조(100) 내부로 유입되게 상기 제1개폐공(110)을 개방하여 상류측 하천수를 어도(400)를 통해 흐르게 하고, 휴식수조(100) 내부로 유입된 어류의 밀도가 적정 수준 이상으로 많이 유입되어 밀도가 높아진 경우에는 상기 제1개폐수문(200)은 제1개폐공(110)을 폐쇄하여 하류측의 어류 이동을 중지하고 휴식수조(100) 내부의 어류가 상류 방향으로 이동할 수 있도록 제2개폐수문(300)을 개방 작동하여 제2개폐공(120)을 개방하게 하여 상류측 하천수와 휴식수조(100)를 연통되게 하는 것이다.
상기 제1개폐수문(200)의 작동은 후술하는 제2개폐수문(300)의 작동 설명에서 함께 자세하게 설명하기로 한다.
상기 제2개폐수문(300)은, 상기 휴식수조(100)의 제2개폐공(120)을 개폐하여 상기 휴식수조(100) 내부로 이동하여 유입된 어류를 상류측 하천수로 이동할 수 있도록 상기 휴식수조(100)의 내부와 상류측 하천수의 연통을 단속하는 구성으로서, 하류측의 어류가 어도(400)를 통하여 상류로 이동할 수 있도록 휴식수조(100) 내부로 유입된 어류의 밀도가 적정 수준 이상으로 많이 유입되어 밀도가 높아지면 상기 제1개폐수문(200)은 제1개폐공(110)을 폐쇄하여 하류측의 어류 이동을 중지하고, 제2개폐수문(300)은 휴식수조(100) 내부의 어류가 상류 방향으로 이동할 수 있도록 개방 작동하여 제2개폐공(120)을 개방하여 상류측 하천수와 휴식수조(100)를 연통되게 하여 휴식수조(100) 내부의 어류가 상류측으로 이동할 수 있는 것이다.
이와 같이, 상기 제2개폐수문(300)과 제1개폐수문(200)은 상호 연동되게 개방 및 폐쇄 작동을 수행하도록 구성되어 있는바, 먼저 상기 제1개폐수문(200)이 개방되는 상태에서는 상기 제2개폐수문(300)은 폐쇄되는 상태를 유지하게 된다.
즉, 상기 제1개폐수문(200)이 개방된 상태는 상기 어도(400)에 상류측 하천수가 흐르게 되는 상태를 의미하는 것이므로, 하천수가 흐르는 어도(400)를 통해 하류측에 있는 어류는 어도(400)를 통해 휴식수조(100) 내부로 이동할 수 있게 되어 어도(400)를 통과해 댐구조물(D)의 상류측으로 유입되어 휴식할 수 있는 공간을 제공받게 되는 것이다.
이처럼 어도(400)와 휴식수조(100)가 연통되는 시간 동안 어도(400)를 통과해 휴식수조(100) 내부로 유입한 어류는 후술하는 수중 카메라(600)가 촬영하여 유입된 어류의 밀도가 소정의 밀도를 초과하여 어류 밀도가 높아지면, 상기 제1개폐수문(200)은 휴식수조(100)의 제1개폐공(110)을 폐쇄하도록 작동하여 어도(400)와 휴식수조(100)의 연통을 막아주게 된다. 상기 제1개폐수문(200)이 폐쇄작동하고 일정한 시간이 경과하면 상기 제2개폐수문(300)이 개방작동하여 제2개폐공(120)이 개방되고 이에 따라 휴식수조(100) 내부에 유입된 어류는 상류 방향의 하천수로 진입할 수 있게 되어 어류의 상류측 이동이 가능해지며 본 발명의 실시예에서는 상기 제1개폐수문(200)이 폐쇄되면 3분 후에 상기 제2개폐수문(300)이 개방되게 작동되도록 구성되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 제1개폐수문(200)과 제2개폐수문(300)의 작동은 후술하는 제어함(700) 내부에 설치되는 제어부(710)의 제어에 의해 자동 작동하게 되거나 관리자에 의해 수동 작동될 수 있으며, 자동 작동의 경우에는 제어부(710)의 제어명령에 의해 상기 제1개폐수문(200)이 폐쇄되면 3분 후에 상기 제2개폐수문(300)이 개방되게 작동되도록 구성되어 있으며, 상기 수중 카메라(600)의 촬영에 의해 휴식수조(100) 내부의 어류의 밀도가 소정의 밀도보다 낮게 되면 개방된 제2개폐수문(300)은 폐쇄작동하여 제2개폐공(120)을 폐쇄하고 즉시 제1개폐수문(200)을 개방작동하여 제1개폐공(110)을 개방하면 다시 휴식수조(100)의 내부와 어도(400)가 상호 연통되어 하류측 어류가 어도(400)를 통해 휴식수조(100) 내부로 이동하여 유입될 수 있는 것이다.
상기 어도(400)는, 하류측 어류가 댐구조물(D)의 상류측으로 이동할 수 있도록 안내하는 이동로로서, 그 일단은 상기 휴식수조(100)의 제1개폐공(110)에 연통되게 배치되어 있고, 그 타단은 하류측 하천수의 수중에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제1개폐공(110)이 개방되면 상기 어도(400)와 휴식수조(100)는 상호 연통되어 어류의 상류 방향의 이동이 가능해지는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 어도(400)는 상기 휴식수조(100)의 구성에 의해 수압과 물살이 약해진 잔잔한 상류 하천수가 흐르게 되는 구성이어서, 상기 어도(400) 내부에는 별도의 유속저감 부재 또는 계단시설 등이 전혀 불필요하므로 상기 휴식수조(100) 및 어도(400)의 기술구성 상호간의 상호 유기적 결합관계는 본 발명의 중요한 특징 중의 하나라고 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 어도(400)는 직경 200mm의 파이프관으로 형성되어 있으나, 그 직경 및 기울기는 하천 및 댐구조물(D)의 상황에 적합하도록 다양하게 변경할 수 있음은 물론이며, 상기 어도(400)의 형성 갯수도 하천의 환경에 적합하게 적용할 수 있을 것이다.
상기 하천수/공기 유입관(500)은 이중관 구조로 이루어져 상기 휴식수조(100) 내부로 상류측 하천수 및 외부의 깨끗한 공기를 각각 공급하는 구성으로서, 하천수를 유입하는 하천수 유입관(510)과 외부 공기를 유입하는 공기 유입관(520)으로 이루어지며, 하천수를 유입하는 상기 하천수 유입관(510)은 상단은 수중에 잠기게 되고 하단은 상기 휴식수조(100)의 상부 연결공(130)에 연통되게 연결되어 외관으로 형성되며, 상기 하천수 유입관(510)의 내부로 배치되는 내관으로 형성되며 외부의 깨끗한 공기를 유입하는 상기 공기 유입관(520)은 상단(521)은 외부 공기에 노출되고 하단(522)은 상단으로부터 일정 거리 일체로 연장되게 형성되어 있다.
상기 하천수/공기 유입관(500)은 상술한 상류 하천수와 외부의 깨끗한 공기를 함께 상기 휴식수조(100) 내부로 공급하는 중요한 기능과 동시에 다른 중요한 기능을 수행하는 구성으로서, 본 발명의 실시예에 따른 상기 하천수/공기 유입관(500)은 상기 휴식수조(100)의 상부 연결공(130)에 연결되는 하부를 통해 상기 휴식수조(100) 내부로 유입되어 낙하하는 하천수의 낙하력을 저감하기 위해 상기 하천수/공기 유입관(500)의 하부에 인접하여 관이 한바퀴 회전하는 회전부(530)가 형성되어 있다.
상기 회전부(530)의 구성에 의하여, 하천수/공기 유입관(500)으로 유입되는 하천수는 직접 휴식수조(100) 내부로 낙하하지 않고 하천수/공기 유입관(500)으로 일단 먼저 낙하하여 상기 회전부(530)를 채우면서 통과하여 휴식수조(100) 내부로 하천수가 낙하하게 되어, 미리 하천수의 낙하력을 저감한 상태에서 하천수를 휴식수조(100)로 낙하하며 공급되게 하는 기능을 수행하는 것이다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 상기 하천수/공기 유입관(500)은 하부에 상기 회전부(530)를 형성하고 있으나, 하천의 깊이 및 댐구조물(D)의 높이 등을 고려하여 상기 회전부(530)의 구성은 결여될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 하천수/공기 유입관(500)은 직경 100mm의 파이프관으로 형성되어 있으나, 그 직경은 하천 및 댐구조물(D)의 상황에 적합하도록 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
상기 수중 카메라(600)는, 상기 휴식수조(100)의 내부 수중에 설치되어 24시간 작동하는 구성으로서, 상기 수중 카메라(600)가 촬영하는 영상은 후술하는 제어부(710)로 이미지 전송되어 디스플레이된다. 상기 수중 카메라(600)로부터 이미지 전송된 촬영 영상으로 상기 휴식수조(100) 내부로 유입된 어류의 밀도를 확인할 수 있게 되어, 유입 어류의 적정 밀도보다 높으면 후술하는 제어부(710)의 판단에 의해 또는 관리자의 판단에 의해 자동 또는 수동으로 제1개폐수문(200)이 개폐작동하거나 제2개폐수문(300)이 개폐작동하게 된다.
본 발명에 따른 댐구조물용 어도 시스템(A)의 자동 작동을 위해, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제어함(700)은, 육상 댐구조물 상에 함체 형상으로 형성되며, 그 내부에는 상기 제1개폐수문(200) 및 제2개폐수문(300)의 개폐 작동을 제어하고 상기 수중 카메라(600)의 작동을 제어하는 제어부(710)와, 수중 카메라(600)가 전송한 영상 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부(720)가 설치되어 있다.
상기 제어부(710)는, 전원을 인가받는 전원부(711)를 포함하고, 상기 수중 카메라(600)가 촬영한 영상을 입력받는 영상 입력부(712)와, 입력받은 촬영 영상을 상기 디스플레이부(720)로 출력하는 영상 출력부(713)와, 입력된 영상에 따라 어류의 밀도를 판단하는 영상 판단부(714)와, 상기 영상 판단부(714)의 어류 밀도 판단에 따라 상기 제1개폐수문(200) 및 제2개폐수문(300)의 개폐작동을 수행하는 수문 작동부(715)를 포함하여 이루어진다.
상기 수문 작동부(715)는, 자동이나 수동으로 상기 제1개폐 수문(200) 및 제2개폐수문(300)을 가동시키면 상기 수문 작동부(715) 상기 휴식수조(100) 내부로 유입된 어류의 밀도가 적정 밀도보다 높은 경우에는 상기 영상 판단부(714)의 판단에 따른 제어부(710)의 제어에 의해 상기 제1개폐수문(200)을 폐쇄작동하게 하여 휴식수조(100)의 제1개폐공(110)을 폐쇄하여 어도(400)와 휴식수조(100)를 격리하고 일정 시간 예를 들어 3분 후에 제2개폐수문(300)을 개방작동하게 하여 상류측 하천수와 휴식수조(100)를 연통하도록 하여 어류가 상류 방향으로 이동하게 하고, 어류 밀도가 적정 밀도보다 낮아지게 되면 상기 영상 판단부(714)의 판단에 따른 제어부(710)의 제어에 의해 제2개폐수문(300)을 폐쇄작동하게 하여 휴식수조(100)의 제2개폐공(120)을 폐쇄하여 상류 하천수와 휴식수조(100)를 격리하면서 제1개폐수문(200)을 개방작동하게 하여 어도(400)와 휴식수조(100)를 연통하게 하여 어류가 어도(400)를 통해 휴식수조(100) 내부로 이동할 수 있게 한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 제어부(710)는 본 발명에 따른 댐구조물용 어도 시스템(A)이 자동으로 작동되도록 하는 기술구성으로서, 본 발명에 따른 댐구조물용 어도 시스템(A)이 수동으로 작동되도록 하는 기술구성인 경우에는 상기 제어부(710)는 이보다 간단한 구성을 구비하게 된다.
즉, 상기 제1개폐수문(200) 및 제2개폐수문(300)은 관리자에 의해 수동으로 작동되어 개폐할 수 있는데, 이러한 수동식 개폐작동은 비교적 작은 하천의 댐구조물용 어도 시스템에 적용할 수 있다.
관리자는 상기 수중 카메라(600)에 의해 촬영된 영상 이미지를 상기 디스플레이부(720)를 통해 확인하고 휴식수조(100) 내부로 유입된 어류의 밀도가 높으면 수동으로 상기 제1개폐수문(200)을 폐쇄작동하고 일정 시간이 경과 후 수동으로 상기 제2개폐수문(300)을 개방작동하여 상기 제2개폐공(120)을 개방하여 휴식수조(100)에 유입된 어류를 상류 방향으로 이동할 수 있도록 한다. 이후 휴식수조(100)의 어류의 밀도가 낮아지면 개방된 제2개폐수문(300)을 수동으로 폐쇄작동하고 함께 폐쇄된 제1개폐수문(200)을 수동으로 개방작동하여 상기 제1개폐공(110)을 개방하여 어도(400)와 휴식수조(100)를 연통하게 한다. 이와 같은 관리자에 의한 수동 개폐작동이 적용되는 어도 시스템에서의 상기 제어부(710)는 상기 전원부(711)와 상기 수중 카메라(600)가 촬영하는 영상 이미지를 상기 디스플레이부(720)에 디스플레이할 수 있도록 하는 상기 영상입력부(712) 및 영상출력부(713)를 포함하여 이루어지게 된다.
본 발명에 따른 댐구조물용 어도 시스템은 수중보 또는 하천댐에 설치되는 댐구조물에 형성되는 어도 시스템을 건설하는 건설산업에서 동일한 어도 시스템을 반복적으로 건설하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.
A : 댐구조물용 어도 시스템
100 : 휴식수조 110 : 제1개폐공
120 : 제2개폐공 130 : 상부 연결공
140 : 유입수 받침판 200 : 제1개폐수문
300 : 제2개폐수문 400 : 어도
500 : 하천수/공기 유입관 510 : 하천수 유입관
520 : 공기 유입관 530 : 회전부
600 : 수중 카메라 700 : 제어함
710 : 제어부 720 : 디스플레이부

Claims (4)

  1. 하천에 설치되는 수중보나 하천댐과 같은 댐구조물(D)에 설치되어 어류가 하류에서 상류로 이동 가능하게 하는 댐구조물용 어도 시스템에서,
    상기 댐구조물용 어도 시스템(A)은,
    댐구조물(D)의 상류측으로 배치되어 상류로 이동하는 어류에게 휴식공간을 제공하며, 어도(400)로 흐르는 상류측 하천수를 어도(400)로 흐를 수 있도록 개폐하는 제1개폐수문(200)이 배치되는 제1개폐공(110)이 댐구조물(D) 방향의 일면의 상부에 형성되어 있고, 어도(400)를 통해 유입된 어류가 상류측으로 이동할 수 있도록 개폐하는 제2개폐수문(300)이 배치되는 제2개폐공(120)이 하천 상류측 방향의 일면의 하부에 형성되어 있고, 어도(400)를 통해 유입된 어류에게 상류측 하천수 및 외부의 깨끗한 공기를 제공하는 하천수/공기 유입관(500)이 연결되게 하는 상부 연결공(130)이 상면에 형성되어 있고, 하천수/공기 유입관(500)을 통해 유입되는 상류측 하천수가 낙하하는 유입수 받침판(140)이 내부 상부에 형성되어 있는 휴식수조(100)와;
    상기 휴식수조(100)의 제1개폐공(110)을 개폐하여 어도(400)를 통해 상류측 하천수가 흐르도록 단속하는 제1개폐수문(200)과;
    상기 휴식수조(100)의 제2개폐공(120)을 개폐하여 어도(400)를 통해 유입된 어류가 상류측 방향으로 이동하게 단속하는 제2개폐수문(300)과;
    상기 제1개폐수문(200)이 개방되면 상기 제1개폐공(110)을 통해 상기 휴식수조(100)와 연통되어 휴식수조(100) 내부에 저장된 상류측 하천수가 흐르게 되어 하류측의 어류가 상류측으로 이동할 수 있도록 안내하는 어도(400)와;
    상기 휴식수조(100)의 상부 연결공(130)에 연결되어 깨끗한 외부공기와 함께 상류측 하천수를 상기 휴식수조(100) 내부로 공급하는 이중관 구조의 하천수/공기 유입관(500)과;
    상기 휴식수조(100)의 내부 수중에 설치되어 어도(400)를 통해 유입된 어류의 밀도를 촬영하는 수중 카메라(600)와;
    상기 수중 카메라(600)의 작동 및 어류의 밀도에 따라 상기 제1개폐수문(200) 및 제2개폐수문(300)의 작동을 제어하는 제어부(710)가 설치된 제어함(700);을 포함하되,
    상기 하천수/공기 유입관(500)은 이중관 구조로 이루어져 하천수를 유입하는 하천수 유입관(510)과 외부 공기를 유입하는 공기 유입관(520)으로 이루어지며, 하천수를 유입하는 상기 하천수 유입관(510)은 상단은 수중에 잠기게 되고 하단은 상기 휴식수조(100)의 상부 연결공(130)에 연통되게 연결되어 외관으로 형성되며, 상기 하천수 유입관(510)의 내부로 배치되는 내관으로 형성되며 외부의 깨끗한 공기를 유입하는 상기 공기 유입관(520)은 상단(521)은 외부 공기에 노출되고 하단(522)은 상단으로부터 일정 거리 일체로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 댐구조물용 어도 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하천수/공기 유입관(500)은, 상기 휴식수조(100)의 상부 연결공(130)에 연결되는 하부를 통해 상기 휴식수조(100) 내부로 유입되어 낙하하는 하천수의 낙하력을 저감하기 위해, 하부에 관이 한바퀴 회전하는 회전부(530)가 형성된 것을 특징으로 하는 댐구조물용 어도 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휴식수조(100)의 유입수 받침판(140)은, 상기 하천수/공기 유입관(500)을 통해 상류측 하천수가 낙하하는 부분은 판체(141)로 형성되고 낙하하지 않는 부분은 다수의 침투공(142a)이 형성된 타공망체(142)로 형성되며, 상기 판체(141) 및 타공망체(142)로 이루어지는 상기 유입수 받침판(140)은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 댐구조물용 어도 시스템.
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