KR20050028088A - 부체(浮體)를 이용한 수위조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지의 물넘이, 취입보 등과 같이 언체 높낮이로 수위조절이 되는 종래방법과 다르게 언체기능을 하는 부체(浮體)를 이용하여 자동적으로 수위조절을 할 수 있는 새로운 방법을 제시한 것이다.

본 발명의 구성은 부체, 부체수조, 부체 물저장공간에 상류물을 유입시키는 유입장치와 그 물을 배출시키는 배출장치, 바닥세굴방지용인 물받이로 구성한다.

수위조절작용은 상류수위가 지정하는 수위가 되며 부체에 물이 들어가고 빠져나가는 차이로 부체중량을 변화시켜 부체가 회전작용을 하면서 뜨거나 가라앉게 되므로 자동적으로 수위조절이 가능하게 된다.

본 발명과 같이 기존 저수지 물넘이를 개량하면 계획만수면수위를 홍수위선까지 높일 수 있어 적은 비용으로 용수량을 늘일 수 있고, 또, 신설 저수지 물넘이·취입보 등에 이용하면 관련시설비가 대폭 절감될 뿐 아니라, 안전하고 유지관리가 편하다.

Description

부체(浮體)를 이용한 수위조절방법{The Method Of Controlling A Water Level Using A Floating Body}

종래의 대표적인 수위조절 기술은 저수지의 물넘이·취입보 등의 언체 높이로 수위를 조절하고 있으며 그 형식은 고정식과 가동식이 있고 가동식에는 수문형식, 공압을 이용한 고무댐, 그리고 피스톤 원리를 이용한 기계식이 있다.

저수지의 물넘이·취입보 등의 언체를 부체화하여 자체의 물이 부체 공간에 들어가고 빠져나가게 하여 그 양차이로 인해 부체 중량이 변화함에 따라, 부체가 뜨거나 가라앉게 하여 수위를 조절하는 방법을 기술적인 과제로 한다.

본 발명을 구현하기 위하여 저수지 물넘이·취입보 등의 언체 기능인 부체(100), 부체가 원활하게 뜨고 가라앉는데 필요한 부체수조(200), 부체 공간에 물을 유입, 배출시키는 유입장치와 배출장치, 바닥 세굴을 방지하는 물받이로 장치를 구성한다.

부체(100)는 자체 중량변화가 가능하도록 공간이 있는 구조로 하고 형체는 여러 가지로 할 수 있으나 회전축(203) 반대방향면이 원호가 되도록 한다.

부체의 크기는 수위조절 높이, 방류량, 상류에서 떠내려오는 지장물 (나무·토사 등)을 고려하여 정한다.

부체의 길이가 길 때에는 여러개로 분리하고, 또 순차적으로 방류량 을 늘이는 구조로 하려면 각 부체의 물유입장치를 분리시키고 연결부를 분리하면 된다.

부체의 재질은 목재, 철재, 플라스틱류, 철근 콘크리트 등으로 한다.

부체구조는 자체중량을 크게 하는 채움재실(101), 자체물의 유입·배 출이 가능한 물 저장공간(102), 물 저장공간에 공기의 유입배출기능인 공기구멍(103), 물유입구멍(104), 물배출구멍(105), 회전축(203)과 연결하는 연결고리, 일정높이 이상 뜨지 못하게 부체를 잡아주는 고정줄(106)로 구성한다.

부체수조(200)는 부체가 뜨고 가라앉는데 지장이 없게 제작하며, 시 공과 시설유지관리를 고려하여 형체나 크기를 정하고, 부체가 가라앉았을 때 받쳐주는 부체 받침대(201)와 수조 안으로 지장물질이 들어가지 않도록 하는 토사유입 방지판(202), 부체연결고리를 끼우는 회전축(203), 부체와 수조 연결부에 누수방지용 지수판을 설치한다.

물유입장치는 수면이 지정수위에 도달하면 물이 원활히 유입할 수 있는 유입공 입구시설(107), 유입공에 들어온 물을 운반하는 송수관 (108), 송수관을 부체의 물유입구멍(104)에 연결하는 송수연결관(109)으로 구성한다.

물배출장치는 부체의 물저장공간(102)에 유입된 물을 배출시키는 장 치로서 물배출구멍(105)과 배수관(111)을 연결하는 배수연결관(110), 배수관 끝에는 제수변이 있는 집수조를 설치하고 집수조의 물이 자연적으로 방류되도록 한다. 지형여건으로 자연방류가 불가능한 때에는 간단한 양수시설을 한다.

※ 물유입장치는 상기와 다른 방법도 가능하며 그 방법은 부체의 물저 장공간에 문개폐장치를 하는 방법, 또 양수장치로 물저장공간에 물을 채우는 방법도 가능하다.

수위조절작용은 다음과 같이 이루어진다.

상류에 물이 유입하면 부체수조부터 물이 채워지고 채워지는 물의 부력에 의하여 부체가 회전축을 중심으로 회전운동을 하면서 뜨기 시작하여 고정줄이 다 풀리면 정지하고, 이때 부체 끝높이 이상으로 수위가 상승하면 물이 하류로 월류하여 흐르게 된다.

상류측 수면이 지정수위에 이르면 물유입장치를 통하여 부체공간에 물이 유입되는 동시에 배출장치에 의하여 물이 배출되며 유입량이 배출량보다 크게 될 때 부체공간에 물이 잔류, 부체중량이 증가되어 물에 작용하는 힘이 커짐에 따라 부체가 가라앉게 된다.

상류수위가 낮아지기 시작하여 지정수위이하로 낮아지면 부체공간에 물유입이 중단되고 부체공간에 있는 물은 계속 배출되므로 부체중량이 가볍게 되어 뜨게 된다.

물유입이 계속되어 수위가 다시 상승하게 되면 앞의 작용이 반복적 으로 일어나게 됨으로 자동적으로 수위조절이 가능하게 된다.

본 발명을 수위조절방법으로 하여 기존 저수지 물넘이를 개량하면 계획만수면을 계획홍수위선까지 높일 수 있어 저수지용적이 대폭 증가하여 적은 경비로 많은 용수를 추가로 확보할 수 있고, 작금에 발생하는 국지적인 폭우에 대비할 수 있다.

또, 신설 저수지는 제당높이를 만수면수위와 홍수위차만큼 낮게 할 수 있어 저수지 축조비를 대폭 낮출 수 있다.

그리고 하천에 설치되는 보에 이용하면 홍수시 하천수위에 영향이 미미하므로 기축조된 제방의 보강이 불필요하고, 자동적으로 작동하는 간단한 구조로 되어 있어 유지관리가 편한 이점이 있다.

제1도는 본발명의 구조 단면도

제2도는 본발명의 부체 부상도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

번호	명칭	번호	명칭
100	부체	109	송수연결관
101	채움재실	110	배수연결관
102	물저장공간	111	배수관
103	공기구멍	200	부체수조
104	물유입구멍	201	부체받침대
105	물배출구멍	202	토사유입방지판
106	고정줄	203	회전축
107	유입공입구	301	상류물받이
108	송수관	302	하류물받이

Claims (1)

1. 저수지의 물넘이, 취입보 등의 언체기능인 부체에 공간을 만들어 물이 들어가고 빠져나가게 하고 그 양 차이로 부체중량이 변화함에 따라 부체가 뜨거나 가라앉게 하여 수위조절이 가능한, "부체를 이용한 수위 조절방법".