KR200364488Y1 - 하천의 방류량 조절기구를 갖춘 제방축조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제방축조물에 관한 것이며, 좀더 상세하게는 상류에서 하류로의 하천 방류량을 조절하는 방류량 조절기구를 갖춘 제방축조물에 관한 것으로, 하천의 횡단방향으로 건설되어 농수 또는 생활용수로써의 수자원을 확보하는 취입보가 포함된 제방축조물에 있어서, 상기 취입보는 하천수가 상기 취입보를 관통하여 하류하천으로 유입되도록 수중에 위치되는 사각형상의 통수구를 갖추고; 상기 통수구의 양측부 및 하부의 가장자리를 따라 배치되고 전면에는 길이방향을 따라 형성된 맞물림홈을 구비한 고정프레임, 상기 맞물림홈을 따라 부착되는 패킹, 전면에 수직으로 형성된 레일과 이 레일을 덮는 덮개와 상기 레일과 덮개를 상면에서 덮어 고정하는 이탈방지캡으로 구성되며 상기 고정프레임의 양측부에 각각 배치되는 한쌍의 레일프레임, 상기 고정프레임의 맞물림홈을 따라 상하로 유동가능하게 맞물리는 사각형상을 이루며 양측면에는 상기 레일을 따라 이동되는 로울러가 각각 구비되는 수문 및, 상기 수문에 위치되면서 부력으로 하천 수위에 따라 상기 수문을 상하이동시키는 부력체로 이루어진 방류량 조절기구가 더 포함된 것이다.

Description

하천의 방류량 조절기구를 갖춘 제방축조물{The bank having floodgates}

본 고안은 제방축조물에 관한 것이며, 좀더 상세하게는 상류에서 하류로의 하천 방류량을 조절하는 방류량 조절기구를 갖춘 제방축조물에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 농업용수 및 기타 생활용수로 활용될 수 있는 작은 하천에는 상류에서 필요한 수자원을 확보하기 위해 취입보와 같은 제방축조물이 건설된다. 이러한 제방축조물은 규모가 크지 않은 하천의 경우 비용이 크게 지출되는 댐을 대신하여 경제적으로 건설될 뿐만아니라 자연생태계 또한 크게 변화시키지 않으므로 소규모의 상류하천에 널리 적용되고 있다.

상기 제방축조물은 하천의 횡단방향으로 건설되어서 상류의 하천을 저수하는 둑의 역할을 수행한다. 이때, 저수된 량이 상기 제방축조물의 용량을 초과할 경우에는 저수된 하천수가 제방축조물의 상면부를 넘어 하류로 흘러가게 된다.

한편, 상기 제방축조물은 다리를 대신하여 하천을 건널 수 있는 통로로도 활용된다. 일반적으로, 상기 제방축조물이 건설되는 지역은 하천 폭이 크지 않아 다리를 건설하는 것이 비경제적인 경우가 많은데, 제방축조물은 상기 다리의 기능도 분담하면서 야생동물은 물론 인간의 하천횡단수단으로 이용되고 있다.

하지만, 앞서 기술된 바와 같이, 종래 제방축조물의 치수방식은 단순히 제방축조물의 높이만큼 물을 저수하고 이를 초과하면 상기 초과된 물이 다리로 활용되는 제방축조물의 상면부를 넘어 하류로 흘러가도록 되어서, 우기 또는 상류의 수량이 증가할 경우 제방축조물을 통한 통행에 불편을 줄 수 있다. 또한, 지속적으로제방축조물의 상면부가 하천수와 접촉되면서 이끼 등 각종 수생생물들이 접착 및 서식하게 되어 그 표면이 미끄럽게 되었고, 이렇게 미끄러운 표면은 이를 통한 통행을 위험하게 하여, 제방축조물이 갖는 다리로서의 기능을 상실하게 되는 문제가 있었다.

이에 본 고안은 상기의 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 비경제적인 이유로 댐 및/또는 다리를 대신하여 건설되는 제방축조물의 역할을 효과적으로 분담하고, 이를 통해 하천의 치수는 물론 하천을 횡단하는 통행로의 역할을 안전하게 수행할 수 있는 제방축조물을 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 제방축조물의 설치모습을 도시한 사시도이고,

도 2는 본 고안에 따른 제방축조물의 분해 사시도이고,

도 3은 본 고안에 따른 로울러의 모습을 확대도시한 부분 단면도이고,

도 4는 본 고안에 따른 수문의 작동모습을 도시한 부분 단면도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

10 ; 제방축조물 100 ; 취입보

110 ; 통수구

120 ; 통수홈 200 ; 방류량 조절기구

210 ; 부력체 220 ; 수문

221 ; 경사면 222 ; 로울러

240 ; 고정프레임 241 ; 맞물림홈

250 ; 레일프레임 251 ; 레일

252 ; 덮개 253 ; 이탈방지캡

S ; 하천 US ; 상류하천

DS ; 하류하천

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

하천의 횡단방향으로 건설되어 농수 또는 생활용수로써의 수자원이 확보 및 저수되는 취입보를 포함한 제방축조물에 있어서,

상기 취입보는, 하천수가 상기 취입보를 관통하여 하류하천으로 유입되도록 수중에 위치되는 사각형상의 통수구와, 상면부에는 이 상면부를 넘는 하천수가 흘러가도록 소정 폭으로 절개된 통수홈이 각각 더 형성되고;

상기 통수구의 양측부 및 하부의 가장자리를 따라 배치되고 전면에는 길이방향을 따라 형성된 맞물림홈을 구비한 고정프레임, 상기 맞물림홈에 부착되는 패킹, 전면에 수직으로 형성된 레일과 이 레일을 덮는 덮개와 상기 레일과 덮개를 상면에서 덮어 고정하는 이탈방지캡으로 구성되며 상기 고정프레임의 양측부에 각각 배치되는 한쌍의 레일프레임, 상기 고정프레임의 맞물림홈을 따라 상하로 유동가능하게 맞물리는 사각형상으로 전면은 상광하협하게 경사지고 양측면에는 상기 레일을 따라 이동되는 로울러가 각각 구비되는 수문 및, 상기 수문에 위치되면서 부력으로 하천 수위에 따라 상기 수문을 상하이동시키는 부력체로 이루어진 방류량 조절기구;

가 더 포함된 것이다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 제방축조물의 설치모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 제방축조물의 분해 사시도인바 이를 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 제방축조물(10)은 하천(S)의 횡단방향으로 건설되어서 농수 또는 생활용수로써의 수자원을 확보하고 이를 저수하는 취입보(100)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 취입보(100)는 상협하광한 형상을 이룸으로서 상류에 형성된 하천수의 하중을 충분히 지탱할 수 있는 구조로 건설 됨은 종래와 같다.

하지만, 본 고안에 따른 상기 취입보(100)는 하천수가 상기 취입보(100)를 관통하여 하류하천(DS)으로 유입되도록 수중에 위치되는 사각형상의 통수구(110)와, 상면부를 넘는 하천수가 흘러가도록 소정 폭으로 절개된 통수홈(120)을 각각 더 형성한다. 상기 통수구(110)는 상술된 바와 같이 상기 취입보(100)의 수중위치에 관통되게 형성되어서, 상류하천(US)의 하천수가 취입보(100)의 상면을 넘어 하류하천(DS)으로 흘러가는 대신 수중에서 상기 통수구(110)를 통해 흘러가도록 된다.

이때, 상기 통수구(110)는 취입보(100)의 길이방향을 따라 다수개를 형성시킬 수도 있으며, 통수구(110)의 수평길이를 충분히 하여 하나만 형성시킬 수도 있다.

계속해서, 상기 통수홈(120)은 취입보(100)의 상면에 소정간격 및 소정폭으로 하나이상 형성될 수 있다. 상기 통수홈(120)은 우기 또는 갑작스런 집중호우로인해 강우량이 많아졌을 경우 불어난 상류하천(US)의 방류를 상기 통수구(110)가 소화하지 못함으로서 수위가 계속 증가하여 취입보(100)의 상면이 하천에 잠기는 것을 가능한한 줄이기 위한 것이다. 즉, 상기 통수홈(120)이 형성된 높이까지 수위가 높아지면, 통수홈(120)이 배수기능을 분담하면서 통수구(110)의 부족한 배수량을 보조하는 것이다. 하지만, 상기 통수홈(120)의 폭은 사람 또는 야생동물의 통행에 불편을 줄 만큼 커서는 안되며, 보폭의 범위 안으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 고안에 따른 제방축조물(10)은 상기 취입보(100)와 더불어 방류량 조절기구(200)가 더 포함된다.

상기 방류량 조절기구(200)는 상기 취입보(100)에 고정되는 고정프레임(240)과, 방수기능을 하는 패킹(230)과 레일프레임(250)과 수문(220) 및 부력체(210)로 이루어진다.

상기 고정프레임(240)은 상기 통수구(110)의 가장자리, 좀더 상세하게는 통수구(110)의 양측부 및 하부의 가장자리를 따라 배치되어서 상기 수문(220)을 연결/고정시킨다.

이때, 통수구(110)의 상부 가장자리는 상기 수문(220)의 상하이동에 간섭되므로, 이를 감안하여 상기 고정프레임(240)을 반드시 형성시킬 필요는 없다.

한편, 상기 고정프레임(240)의 전면에는 고정프레임(240)의 길이방향을 따라 맞물림홈(241)이 형성된다. 상기 맞물림홈(241)은 수문(220)의 가장자리와의 맞물림을 위해 형성되며, 상하로 이동되는 수문(220)을 가이드한다.

상기 패킹(230)은 수문(220)과 맞물림홈(241) 간의 밀착부에서 발생되는 누수를 최소화하기 위해 포함되는 것으로서, 고무재질로 되며 하천(S)의 수압에 의해 상기 수문(220)이 밀착되면서 방수효과는 더욱 커지게 된다.

상기 레일프레임(250)은 전면에 수직으로 형성된 레일(251)과 이 레일(251)을 덮는 덮개(252)와 상기 레일(251)과 덮개(252)를 상면에서 덮어 고정하는 이탈방지캡(253)으로 구성되며 상기 고정프레임(240)의 양측부에 각각 배치되는 한쌍을 이룬다.

상기 레일(251)은 수문(220)의 수직이동을 가이드하는 한편, 수압으로 인해 증가되는 수문(220)과 고정프레임(240) 간의 마찰력을 가능한한 줄임으로서 상기 수문(220)이 수위변화에 따라 쉽게 이동할 수 있도록 한다. 상기 덮개(252)와 이탈방지캡(253)에 대한 보다 상세한 설명은 아래에서 수문(220)의 설명과 더불어 하겠다.

상기 수문(220)은 상기 통수구(110)의 통수면을 조절함으로서 상류하천(US)으로부터 흘러오는 하천수의 양을 조절하는 한편 하천수가 상기 취입보(100)를 직접 넘지못하도록 된 것으로서, 수압에 대한 충분한 지지력을 갖도록 금속재로 되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 수문(220)의 양측면에는 상기 레일(251)에 맞물려 회전되는 로울러(222)가 각각 형성된다. 도 3(본 고안에 따른 로울러의 모습을 확대도시한 부분 단면도)에 도시된 바와 같이, 상기 로울러(222)는 수압으로 인해 상기 수문(220) 전체가 눌리면서 레일(251)에 밀착되며, 수위에 따라 수문(220)이 이동될 때 발생되는 마찰력을 최소화 시킨다. 이때, 상기 수문(220)과 고정프레임(240) 간에 직접적인 맞닿음을 통해 슬라이딩 방식으로 이동될 경우에는 수압으로 인한 마찰력이 커지게 되므로 상기 로울러(222)를 적용하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 로울러(222)가 레일(251)로부터 탈선하지 못하도록 레일(251)과 맞물린 로울러(222)의 타방을 감싸는 덮개(252)가 구비되며, 상기 덮개(252)와 레일(251)을 상방에서 결합시키는 동시에 하천(S)의 수위가 지나치게 증가함으로서 상기 로울러(222)가 레일(251)을 타고 상방으로 올라가 이탈되는 것을 막는 이탈방지캡(253)이 더 포함된다.

미설명부호 "253a"은 덮개(252)의 상부와 레일(251)의 상부를 덮어 감싸는 홈이다.

한편, 상기 수문(220)은 상기 통수구(110)의 형상에 상응하는 사각형상을 이루며, 상광하협한 형상이 되도록 전면이 경사진 경사면(221)을 갖는다. 이는 도 4(본 고안에 따른 수문의 작동모습을 도시한 부분 단면도)에 도시된 바와 같이, 상기 수문(220)은 통수구(110)의 하단부부터 개구시키므로 상류하천(US)의 하천수가 수문(220)의 하방으로 유입되는데, 이때, 상기 수문(220)의 전면이 평판형상으로 되어 유입되는 하천수를 맞받으면 와류가 발생되어 원활한 유수가 이루어지지 못하기 때문이다. 따라서, 상기 수문(220)의 전면은 하천수가 개구된 통수구(110)의 하방으로 유도되도록 경사지게 형성되는 것이 바람직한 것이다.

상기 부력체(210)는 상기 수문(220)에 부착되며 가능한한 부력이 큰 재질 및 형상으로 되어서 하천(S)의 수위에 따라 수문(220)을 위아래로 이동시킨다. 즉, 상기 수문(220)이 상방으로 이동하는 경우는 수위가 높아지면서 상기 부력체(210)을 들어올리기 때문이고, 하방으로 이동하는 경우는 수위가 낮아지면서 상기 부력체(210)가 부력을 상실하고 상대적으로 수문(220)의 자중이 영향을 미치면서 가라앉기 때문이다.

결과적으로, 상기 수문(220)은 상류하천(US)의 수량에 따라 개폐되면서 통수구(110)의 통수면의 넓이를 조절하여, 상기 취입보(100)에 의해 저수되는 상류하천(US)의 배수량을 조절하게 된다.

이상 상기와 같은 본 고안에 따르면, 하천의 수위에 따라 개폐되는 수문을 통해 자연적으로 상류하천의 배수량을 조절할 수 있어, 사람 또는 야생동물의 이동통로인 취입보의 상면부가 직접적으로 침수되거나, 그 표면을 미끄럽게 하는 수생생물들의 서식을 방지할 수 있고, 이를 통해 취입보로써의 효과적인 치수기능과 다리로써의 안전한 통로기능을 동시에 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 하천의 횡단방향으로 건설되어 농수 또는 생활용수로써의 수자원을 확보하는 취입보가 포함된 제방축조물에 있어서,

   상기 취입보는 하천수가 상기 취입보를 관통하여 하류하천으로 유입되도록 수중에 위치되는 사각형상의 통수구를 갖추고;

   상기 통수구의 양측부 및 하부의 가장자리를 따라 배치되고 전면에는 길이방향을 따라 형성된 맞물림홈을 구비한 고정프레임, 상기 맞물림홈을 따라 부착되는 패킹, 전면에 수직으로 형성된 레일과 이 레일을 덮는 덮개와 상기 레일과 덮개를 상면에서 덮어 고정하는 이탈방지캡으로 구성되며 상기 고정프레임의 양측부에 각각 배치되는 한쌍의 레일프레임, 상기 고정프레임의 맞물림홈을 따라 상하로 유동가능하게 맞물리는 사각형상을 이루며 양측면에는 상기 레일을 따라 이동되는 로울러가 각각 구비되는 수문 및, 상기 수문에 위치되면서 부력으로 하천 수위에 따라 상기 수문을 상하이동시키는 부력체로 이루어진 방류량 조절기구;

   가 더 포함된 것을 특징으로 하는 제방축조물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 취입보의 상면부에는 하천수가 흘러가도록 소정 폭으로 절개된 통수홈이 형성되고, 상기 수문의 전면은 상광하협하게 경사진 것을 특징으로 하는 제방축조물.