KR200228757Y1

KR200228757Y1 - 도시하천의 생태복원구조

Info

Publication number: KR200228757Y1
Application number: KR2020010001043U
Authority: KR
Inventors: 김달환
Original assignee: 김달환
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2001-07-19

Abstract

본 고안은 기존의 법면에 설치되는 몰탈블록의 일부 구간의 블록을 뜯어내고 이를 성토하여 씨앗부착볏짚 및 씨앗부착토낭 등을 깔아 법면이 식재될 수 있도록 하여 곤충과 조류가 공생하는 생태환경을 조성함은 물론, 시민들의 휴식정서함양 공간으로 활용하고 도시하천 미관조성에 크게 기여하면서도 홍수 시에는 강우로 인한 제반의 안전성을 확보할 수 있고, 또한 하상부위에 말뚝을 고정하면서 여울이 조성되도록 함으로써, 흙과 물이 만나게 함으로써 갈대, 갯버들, 수초의 숲을 만들어 수질자연정화 기능을 회복하여, 물고기들이 서식하고 산란할 수 있는 공간을 제공할 수 있는 도시하천의 생태 복원구조에 관한 것으로, 기존의 제방법면(10)에서 일부를 부분개수구간(200)으로 설정하여, 이 부분개수구간(200)의 몰탈블록(100)을 뜯어내어 이 법면(10)에 흡출방지재(30)를 깔고, 하상구배쪽으로 성토하여 대략 완경사면(20)으로 유지한 후, 이 완경사면(20)의 끝단에 수직말뚝(50)과 수평말뚝(60)으로 말뚝제방을 형성하며, 상기 수직말뚝(50)의 뒷면에는 씨앗부착토낭(40)을 쌓으며, 또한 상기 법면(10)과 완경사면(20)의 위에는 씨앗부착볏짚(70)을 깔아 식물이 식재되도록 하고, 상기 말뚝제방의 전방에는 쇄굴방지블록(80)과 자연중량석(90)을 설치하여 여울을 조성함을 특징으로 하며, 상기 말뚝제방은 기존의 법면제방에 일정길이로 설치되며, 기존의 하상에 일정간격으로 들어가서 설치되어 상기 쇄굴방지블록(80) 및 자연중량석(90)에 의하여 여울이 조성된다.

Description

도시하천의 생태복원구조{The method of restorer for a mode of life in city river}

본 고안은 하천의 경사법면을 몰탈블록으로 덮여 씌워진 구간의 일부를 개수하여 이 일부구간을 생태복원구조에 의하여 자연친화적인 구간으로 복원형성하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 법면에 설치되는 몰탈블록의 일부 구간의 블록을 뜯어내고 이를 성토하여 씨앗부착볏짚 및 씨앗부착토낭 등을 깔아 법면이 식재될 수 있도록 하여 곤충과 조류가 공생하는 생태환경을 조성함은 물론, 시민들의 휴식정서함양 공간으로 활용하고 도시하천 미관조성에 크게 기여하면서도 홍수 시에는 강우로 인한 제방의 안전성을 확보할 수 있고, 또한 하상부위에 말뚝을 고정하여 여울이 조성되도록 함으로써, 흙과 물이 만나게 하여 갈대, 갯버들, 수초의 숲을 만들어 수질자연정화 기능을 회복하고, 물고기들이 서식하고 산란할 수 있는공간을 제공할 수 있는 도시하천의 생태 복원구조에 관한 것이다.

일반적으로 대도시 하천은 홍수로 인해 제방 붕괴시 대형 인명사고는 물론 재산상의 손실이 엄청나기 때문에, 치수(治水) 목적상 대도시 주변 하천의 기존 법면은 전부 몰탈블록으로 전구간이 덮어 씌워져 있다.

위와 같이 단순히 몰탈제품의 호안블록을 짜맞추기 형태로 시공함에 따라서 호안블록의 주위에 풀이 자랄 공간이 없을 뿐만 아니라 식물을 심을 수가 없었다.

상기 호안블록으로 이루어진 법면은 도시의 미관을 해칠 뿐만 아니라 자연상태계에서도 악영향을 주고 있다는 연구 발표가 나오고 있다.

예를들어 호안블록에 의하여 풀이 자라지 못함에 따라서 하천에 곤충들이 살지 않고 그럼으로써 새들이 날아들지 않으며 또한 곤충의 유충들을 먹고사는 어패류의 생식에도 많은 영향을 주고 있는 것이 사실이다.

그로 인해 물과 흙이 만나는 생태환경적으로 가장 중요한 에코톤이 생명을 잃어 환경 복원의 중요성과 필요성이 강조되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 따라서 에코톤(물과 흙이 만나는 부위)의 호안블록을 제거하고 흙과 물이 만나게 함으로써 갈대, 갯버들, 수초의 숲을 만들어 수질자연정화 기능을 회복하고 물고기들이 서식하고 산란할 수 있는 공간을 제공하고, 곤충과 조류가 공생하는 생태환경을 조성함은 물론 시민들의 휴식정서함양 공간으로 활용하고 도시하천 미관조성에 크게 기여하면서도 홍수 시에는 강우로 인한 제방의 안전성을 확보할 수 있는 구조을 제공하고자 한다.

본 고안은 기존의 제방법면에서 일부를 부분개수구간으로 설정하여, 이 부분개수구간의 몰탈블록을 뜯어내어 이 법면에 흡출방지재를 깔고, 하상구배쪽으로 성토하여 대략 완경사면으로 유지한 후, 이 완경사면의 끝단에 수직말뚝과 수평말뚝으로 말뚝제방을 형성하며, 상기 수직말뚝의 뒷면에는 씨앗부착토낭을 쌓으며, 또한 상기 법면과 완경사면의 위에는 씨앗부착볏짚을 깔아 식물이 식재되도록 하고, 상기 말뚝제방의 전방에는 쇄굴방지블록과 자연중량석을 설치하여 여울을 조성함을 특징으로 한다.

본 고안의 상기 말뚝제방은 기존의 법면제방에 일정길이로 설치되며, 기존의 하상에 일정간격으로 들어가서 설치되어 상기 쇄굴방지블록 및 자연중량석에 의하여 여울이 조성되게 된다.

도 1는 기존의 몰탈블록구간의 일부에 부분개수구간(생태복원)을 형성한 예를 나타내는 예시도,

도 2는 본 고안의 도시하천의 생태복원구조을 기존의 몰탈블록구간에 형성한 예의 사시도,

도 3는 도 2 의 평면도,

도 4a는 도 3 의 A-A선 단면도,

도 4b는 도 3 의 B-B선 단면도,

도 5는 본 고안의 도시하천의 생태복원구조의 일부 확대도,

도 6a는 본 고안의 씨앗부착토낭의 사시도,

도 6b는 본 고안의 씨앗부착토낭의 구조도,

도 7a는 본 고안의 씨앗부착볏짚의 사시도,

도 7b는 본 고안의 씨앗부착볏짚의 구조도,

도 8은 본 고안의 중소하천에 생태복원구조을 형성한 단면도,

도 9는 본 고안의 중소하천에 생태복원구조을 형성한 사시도,

도 10은 본 고안의 중소하천에 생태복원구조을 형성한 예의 확대 사시도,

도 11a,b는 본 고안의 요부확대 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제방법면 20 : 완경사면 30 : 흡출방지재

40 : 씨앗부착토낭 50 : 수직말뚝 60 : 수평말뚝

70 : 씨앗부착볏짚 80 : 쇄굴방지블록 90 : 자연중량석

100 : 기존구간(몰탈블록) 200: 부분개수구간

본 고안은 도 1 에 나타낸 바와 같이 홍수시 하천법면의 안전을 최우선 고려하기 위해 기존구간(몰탈블록)(100)에서 설계에 의하여 개수하고자 하는 구간을 정하여 구획한 부분개수구간(200)에서 몰탈블록(100)을 철거하고 계획 단면을 따라 기존의 제방법면(10)에서 하상구배쪽으로 성토하여 대략 완경사면(20)으로 유지한다.

제방의 법면(10)을 구성하는 가장 근본적인 소재인 토사가 흐르는 물의 소류력이나 수위변동에 의해 유출되는 경우, 제방 안정에 결정적인 결합을 제공하여 대형사고로 이어질 수 있으므로 흡출방지재(부직포)(30)를 상기 법면(10)의 저부에깔아 덮는다.

상기 흡출방지재(30)는 제방의 흙(토사)이 어떠한 경우에도 유실되지 않도록 하며, 물의 이동은 가능하지만 토사의 이동을 방지하는 구조를 갖고 있는 소재이다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이 상기 흡출방지재(30)는 수변식물의 뿌리가 충분히 활착할 수 있는 심도로 법면에 설치하고, 끝단은 후술하는 씨앗부착토낭(40)의 배면으로 감아 올려 설치한다.

이어서, 이 완경사면(20)의 끝단에 수직말뚝(50)과 수평말뚝(60)으로 말뚝제방을 형성한다.

상기 도 2 및 도 3 에 나타낸 바와 같이 수직말뚝(50) 후방에는 씨앗부착토낭(40)을 설치하여야 하고, 수직말뚝(50)은 지중에 충분히 매입시켜 좌, 우로 변위가 발생되지 말아야 하며, 수직말뚝(50)간에는 최대한 밀착되도록 정밀하게 시공하여 후방에서 작용하는 토압에 충분히 저항하도록 해야한다.

그리고, 상기 수평말뚝(60)은 각 수직말뚝(50)들을 견고히 고정시키고 외부 토압에 대해 일체화되어 동시에 저항할 수 있도록 해야하며 고정금구는 부식을 방지할 수 있는 연결구(도시생략)를 사용한다

다음 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 수직말뚝(50)들의 뒤에 설치되는 흡출방지재(30)의 변위를 방지하기 위하여 씨앗부착토낭(40)은 수직말뚝(50)의 배면에 수직쌓기를 하여야 한다.

그리고, 상기 씨앗부착토낭(40)들의 설치는 배면의 토사의 토압에 저항시키는데 1차 설치목적이 있고, 홍수시 수직말뚝(50) 사이의 공극으로 침투하는 침투수에 의한 토사가 유출하는 것을 방지하는데 2차 목적이 있다.

또한, 씨앗부착토낭(40)들은 물과 지면이 맞닿는 식물생장, 어류서식, 수질보전에 가장 중요한 위치이므로 수변식물을 생장시키는데 3차 목적이 있다.

또한, 씨앗부착토낭(40)은 도 6a에 나타낸 바와 같이 수변에서 생장능력이 우수하고 발아가 용이한 씨앗과 비료(41)를 함께 식생용지(42)로 앞뒤로 싸고 외부를 폴리에틸렌재질의 네트(43)로 구성한 흙주머니(토낭)로써, 흙을 담아 쌓을 경우 토낭에서 발아가 되고, 토낭내부 채움토에 뿌리를 내려 성장할 수 있게 된다.

즉, 도 6a에 나타낸 바와 같이 양질의 토사를 토낭(40)에 넓고 조임끈(44)으로 조여서 설치하면 토낭(40)에서 수변식물이 발아되어 자라게 된다.

다음, 상기 법면(10)과 완경사면(20)의 위에는 씨앗부착볏짚(70)을 깔아 식물이 식재되도록 한다.

상기 법면(10)과 완경사면(20)에 씨앗부착볏짚(70)의 설치는 발아율이 가장 높고 홍수 시에도 토사의 유실이나 침식을 방지할 수 있는 가장 경제적인 방법이다.

도 7a,b에 나타낸 바와 같이 상기 씨앗부착볏짚(70)은 볏짚(71)과 식생용지(73)의 단열, 보온효과 때문에, 종자 및 비료(72)의 보호와 발육을 돕고 볏짚(71)과 식생용지(73)의 보습성으로 토양수분을 유지한다.

또한 상기 씨앗부착볏짚(70)은 2차 자연식생(주위의 향토초화류)의 침입이 용이하므로 주위환경과 잘 조화를 이룬다.

볏짚은 식물이 발아되어 성장하여서 공기와 수분에 의해 자연 분해되어 토양을 개선해 주므로 더욱 식물의 성장을 촉진한다.

종자는 뿌리의 번식력이 특별히 강한 달뿌리풀 수크렁, 비수리 등을 사용하여 유실을 방지한다.

상기 씨앗부착볏짚(70)은 법면 및 완경사면(20)을 정리한 후 씨앗이 부착되어 있는 볏짚을 펴서 붙이며, 도 7a와 같이 이음부분을 5㎝정도 겹치게 한다.

양호한 발아 및 생육을 위해 가벼운 복토를 하고 필요한 경우에는 고정핀과 끈으로 볏짚 표면을 고정시킨다.

또한, 필요한 경우 갯버들, 꼬리조팝나무 등의 교관목이나 갈대 등을 추가로 식재할 수 있다.

그리고, 상기 부분개수구간(200)의 말뚝제방은 기존의 법면 끝선에 평행으로 일정구간에 설치되며, 기존의 법면 끝선에서 일정간격 후방으로 들어가서 설치되어 있다.

즉, 부분개수구간의 유속을 감소시키기 위해서는 제일 중요한 유수단면을 넓히기 위해, 도 2, 3 및 도 4b에 나타낸 바와 같이 제방 쪽으로 1∼2m(L) 후퇴해서 수직말뚝(50) 박기가 설계되어 있으며, 또한 기존 제방 끝선에 맞춰 쇄굴방지블록(80) 및 자연중량석으로 여물을 조성하여 하상에서의 갈대, 갯버들, 풀 등의 수질정화식물이 성장할 수 있도록 유속을 줄여 고요한 물의 흐름을 유도할 뿐만 아니라 제방침식을 방지하게 된다.

그리고, 하상에는 물밑의 흙속에 뿌리를 내리고 줄기와 잎이 수면 상으로 나오는 수변식물인 갈대, 부들, 창포, 줄, 달뿌리풀, 사초류 등을 식재하며 이들은 수중의 질소나 인을 제거하는 능력이 탁월하고 수중에 산소를 공급하여 수질을 자연 정화시키고 식물성 플랑크톤의 중식을 억제하여 부영양화를 방지하며 동물성 플랑크톤의 성장을 촉진하여 어류의 먹이를 제공하는 등 서식환경을 크게 개선하므로 하천의 생태환경측면에서 가장 중요한 역할을 한다.

상기 수변식물을 인공적으로 식재하기 위해서는 완만한 물의 흐름이 중요하므로 앞서 설명한 바와 같이 기존제방 끝선에서 1∼2m(L) 후방으로 후퇴시켜 수직말뚝(50)심기를 하는 것이므로 유의해야 한다.

상기와 같이 유수단면이 1∼2m(L) 증가하므로 유입부분에 쇄굴방지블록(80) 및 자연중량석(90)으로 여울을 조성하여 유속을 감소시켜야 하고 하상토사의 유실을 어느 정도 감소시킬 수 있도록 해야 한다. 이 공간은 물고기들의 휴식, 서식공간을 제공하기도 한다.

도 2 및 도 3 에 나타낸 바와 같이 하상의 단면이 변화되는 부위(11)에서는 와류발생(회오리 흐름)으로 말미암아 빠른 유속에서는 기존 제방토사의 침식이 발생될 수 있으므로 흡출방지재와 자연석 또는 기존 블록의 다시 쌓기 등으로 단면변화부위(11)의 유실방지에 특히 주의해야 한다.

도 8 내지 도 11에 나타낸 것은 중소도시에 본 고안의 생태구조을 적용한 예를 나타낸 것으로, 이 중소하천은 앞서 설명한 대도시의 대하천에 비하여 하상구배가 어느정도 급하고 비교적 굴곡이 심하므로 홍수시 유속이 빠르고 하천법면에 작용하는 소유력이 대하천에 비하여 크다고 볼 수 있다.

그렇다고 하여 자연하천으로 복원시키는데 게을리할 수는 없는 실정이다.

본 고안은 견고한 에코톤을 조성하여 급류에 유실되지 않으면서도 갈대 물럭새 및 갯버들 등의 수초밭을 조성하여 수질정화 기능을 회복하고 물고기가 휴식하고 산란할 수 있는 공간을 제공하며, 곤충과 조류가 공생하는 생태환경을 조성함은 물론, 도시하천 미관조성에도 크게 기여할 수 잇는 구조을 제공하고자 한다.

본 고안은 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 제방의 최상단에는 절토 및 성초하여 자연석형 식생블록인 몰탈블록(100)을 설치하며, 이 몰탈블록(100)의 아래는 성토하여 대략 완경사면(20)으로 유지한다.

제방의 법면(10)을 구성하는 가장 근본적인 소재인 토사가 흐르는 물의 소류력이나 수위변동에 의해 유출되는 경우, 제방 안정에 결정적인 결합을 제공하여 대형사고로 이어질 수 있으므로 도 10에 나타낸 바와 같이 흡출방지재(부직포)(30)를 상기 법면(10)의 저부에 깔아 덮는다.

도 10에서 알 수 있는 바와 같이 상기 흡출방지재(30)는 수변식물의 뿌리가 충분히 활착할 수 있는 심도로 법면에 설치하고, 끝단은 후술하는 씨앗부착토낭(40)의 배면으로 감아 올려 설치한다.

상기 도 9 및 도 10 에 나타낸 바와 같이 수직말뚝(50) 후방에는 씨앗부착토낭(40)을 설치하여야 하고, 수직말뚝(50)은 지중에 충분히 매입시켜 좌, 우로 변위가 발생되지 말아야 하며, 수직말뚝(50)간에는 최대한 밀착되도록 정밀하게 시공하여 후방에서 작용하는 토압에 충분히 저항하도록 해야한다.

그리고, 상기 수직말뚝(50)과 수평말뚝(60)의 아래에는 쇄굴방지블록(80)이 평할하게 설치되어 있다.

그 외의 구조 및 설명은 앞서 설명한 예와 중복되는 부분에 대하여는 설명을 생략한다.

도 11a는 흡출방지재(30)쪽에서 식물이 뿌리를 내려 씨앗부착토낭(40)의 사이로 도출되어 자란 것을 나타내고 있으며, 도 11b는 씨앗부착토낭(40)에 플라스틱파이프(31)를 설치하여 갯버들 등의 식물이 자라 외부로 도출되게 할 수 있다.

이상과 같이 본 고안의 도시하천 법면에 행하는 생태복원구조의 부분개수구간 선정시 기존의 호안블록을 일시에 철거하고 개수하기에는 구조에 대한 확신과 예산상의 사유로 곤란할 수도 있으나, 일정간격의 생태환경적 부분 개수를 통해 장기계획 하에 점진적으로 전구간 개수 완료하는 것도 바람직하다.

Claims

기존의 제방법면에서 일부를 부분개수구간으로 설정하여, 이 부분개수구간의 몰탈블록을 뜯어내어 이 법면에 흡출방지재를 깔고, 하상구배쪽으로 성토하여 대략 완경사면으로 유지한 후, 이 완경사면의 끝단에 수직말뚝과 수평말뚝으로 말뚝제방을 형성하며, 상기 수직말뚝의 뒷면에는 씨앗부착토낭을 쌓으며, 또한 상기 법면과 완경사면의 위에는 씨앗부착볏짚을 깔아 식물이 식재되도록 하고, 상기 말뚝제방의 전방에는 쇄굴방지블록과 자연중량석을 설치하여 여울을 조성함을 특징으로 하는 도시하천의 생태 복원구조.
제 1 항에 있어서, 상기 말뚝제방은 기존의 법면제방에 일정길이로 설치되며, 기존의 하상에 일정간격으로 들어가서 설치되어 상기 쇄굴방지블록 및 자연중량석에 의하여 여울이 조성됨을 특징으로 하는 도시하천의 생태 복원구조.