KR20050030803A - 인공호소의 초기우수배제 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공호소의 초기우수배제 시스템에 관한 것이다. 강우시 초기 우수는 호소 주변에 퇴적되어 있는 오염물질을 씻어 내리면서 호소로 유입되기 때문에 호소수질을 오염시키고 있는 실정이다. 종래에는 이러한 초기우수에 의한 호소의 수질오염을 방지하기 위하여 호소마다 정화시설을 설치하는 방안을 고려해 볼 수 있으나 이 경우 전국적으로 산재해 있는 수많은 호소에 적용하는 데는 한계가 있는 것이다. 본 발명은 호소를 형성하는 제방의 최상부와 그 주위의 경수목식생지대 사이에 호소와 반대방향으로 경사진 경사대를 조성하고, 이 경사대에 초기우수를 집수 및 저류하기 위한 트렌치형 도수로를 호소의 주위를 따라 조성하여 초기우수가 호소로 유입되지 않고 도수로에 집수 및 저류되었다가 배수되도록 함으로써 초기우수에 의한 호소의 수질오염을 확실하게 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

인공호소의 초기우수배제 시스템{EARLY RAINWATER EXCLUSION SYSTEM FOR ARTIFICIAL LAKE}

본 발명은 인공호소의 오염방지 시스템에 관한 것으로, 특히 강우시 호소하안으로부터 초기우수가 호소내로 유입되는 것을 방지하는 인공호소의 초기우수 유입방지 시스템에 관한 것이다.

신규로 인공호소를 조성하거나 기존의 호소를 개축하는 경우 호소에 정체구간이 형성되어 수질이 악화될 수 있으나 강우시에 초기우수에 의하여 수질오염이 악화되는 경우가 많다.

강우시에 호소주변지역에 산재되어 있던 오염물질들이 초기강우를 통해 호소로 유입되면 호소의 수질오염도가 상승되는데 이때 오염물질을 동반하여 배출하는 강우를 "초기우수"라 한다.

초기우수와 함께 유입된 영양염류로 인하여 조류의 발생이 왕성해지며 호소의 표수층에는 조류가 모여 두꺼운 표층을 형성하게 된다. 이때 조류의 발생은 수온에도 지대한 영향을 받는다. 일반적으로 여름철에는 수온이 상승하고 강우가 잦으며 초기우수를 통하여 호소로 유입된 수질오염물질 및 영양물질의 농도가 상승함으로써 조류의 발생이 활발해진다. 조류발생 초기에는 조류의 광합성 작용에 의하여 용존산소의 농도가 높아질 수도 있으나 조류발생이 왕성해지면 대량의 조류사체가 호소의 바닥층에 축적되며 조류가 분해되면서 용존산소의 소모가 증가하고 점차적으로 혐기화가 진행되면 전체 호소수계는 산소부족현상이나 혐기화 상태로 될 수 있다. 호소의 용존산소의 결핍현상으로 혐기화가 진행되면 악취 등이 발생하거나 불유쾌한 맛을 낼 수 있으며 결국에는 용수로서 활용이 불가능하게 될 수 있다.

인간의 삶의 질을 높이거나 풍요로움을 느끼게 하는 요소 중에 물이 자주 등장되어 왔으며, 과거 선현들의 생활 예를 들지 않더라도 현대에도 공원을 조성할 때 공원에 인공호소를 설계함으로써 공원의 풍취를 높이고 품격을 향상시키는 것이 일반적이며, 또는 기존의 호소주변에 주거단지나 리조트 등의 시설을 설치함으로써 고품격의 환경요소로서 호소 자체가 상품화되는 것을 종종 볼 수 있다. 그러나 호소의 수질이 보장되지 않을 경우에는 오히려 친수환경이 환경오염요소로써 작용할 수 있는 것이다.

일반적으로 천연호소는 빙하기에 형성되었 거 나 혹은 화산의 움직임에 따른 결과로 형성되어 유입수와 배출수가 자연스럽게 조화를 이루고 있으나, 인공호소를 조성하는 경우에는 주변지역에 용수를 상시 공급할 수 있는 유량이 풍부한 하천 등이 부재한 경우로서 호소담수를 위해서 상류부에 유입구가 지정되어 있어 하천수가 유입되거나 호소의 하안부를 낮춰 강우시 호소 주변으로부터 강수가 유입될 수 있는 구조를 갖춤으로써 호소주변지로부터 강수의 유입을 유도하도록 구성된다. 특히 우리나라의 호소는 계곡을 끼고 길게 늘어져 있는 형태로서 유역이 수면적에 비해 크기 때문에 체류시간이 짧고 유입되는 영양염류로 인한 자체생성 유기물의 양이 중요한 비중을 차지한다. 즉 우리나라의 호소형태학적 분류에 의하여 초기우수에 함유되어 있는 오염물질에 노출될 가능성이 높다. 이러한 실정에도 불구하고 현재 초기우수에 대한 이렇다할 기술대안이나 정책적 대안을 마련하지 못하고 있는 실정이다.

호소의 수질오염을 방지하기 위한 방안으로서 정화시설을 설치하는 것을 고려할 수 있으나 이 경우 복잡한 장치를 사용하여야 할 뿐만 아니라 전기 등의 동력을 사용하여야 하기 때문에 전국적으로 산재하고 있는 수많은 호소에 적용하는 데는 한계가 있는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 호소와 육지의 경계지 부분의 마감처리설계를 통하여 강우시 호소주변 으 로부터 수질오염물질이 호소로 유입되는 것을 방지함으로써 수질악화를 근복적으로 방지할 수 있도록 한 인공호소의 초기우수배제 시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복잡한 장치나 전기 등의 동력원을 사용하지 않고 간단한 구조로서 무동력으로 초기우수로 인한 호소의 오염을 방지할 수 있도록 하려는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 호소를 형성하는 제방의 최상부와 그 주위의 경수목식생지대 사이에 호소와 반대방향으로 경사진 경사대를 조성하고, 이 경사대에 초기우수를 집수 및 저류하기 위한 트렌치형 도수로를 호소의 주위를 따라 조성한 것을 특징으로 하는 인공호소의 초기우수배제 시스템이 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 인공호소의 초기우수배제 시스템을 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 인공호소의 초기우수배제 시스템을 보인 종단면도이고, 도 2는 동 평면도이며, 도 3은 부분 확대 종단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 일반적으로 호소(1)는 제방(3)의 최상부에서 호소(1)의 최저부를 향하여 하향 경사지게 형성되는 하안면(2)에 의해 주변과 구획된다. 상기 호소(1)에는 갈수위(LWL)와 홍수위(HFWL) 사이에 수생역과 추수역이 존재한다.

본 발명에 의해 호소(1)의 제방(3)과 경수목식생지대(4)를 연결하는 홍수위 단면(5)을 정점으로 하여 상기 하안면(2)과 경사방향이 반대인 경사대(5)를 형성한다.

상기 경사대(5)는 경수목식생지대(4)까지 형성되며, 상기 경사대(5)에는 호소의 주변인 경사대(5)측 우수가 집수 및 저류(貯留)되는 암거형 도수로(6)가 조성된다.

상기 도수로(6)는 도 1에 도시한 바와 같이 일정 폭과 깊이를 가지는 트렌치형(trench type)으로서, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제방(3)의 최상부로부터 일정 간격을 두고 호소(1)의 주위를 따라 조성된다.

상기 도수로(6)는 단독으로 조성되어 도수로(6)에 집수된 우수가 일류(溢流)되고 일류한 우수가 경수목식생지대(4)에서는 자연경사도에 의해 자연유하방식으로 배수되도록 할 수 있으며, 경사대(5)를 벗어난 위치에 조성되는 집수지(도시되지 않음)에 배수로(도시되지 않음)를 통해 연결되도록 조성하여 도수로(6)에 집수된 우수가 배수로를 통해 집수지로 이송되도록 할 수도 있는 것이다.

상기 경사대(5)의 경사도는 지역의 연중 강우량을 토대로 산정할 수 있으며, 배수하고자 하는 지역의 강우량 가운데 초기우수를 배수하고 집수할 수 있는 구배를 갖도록 조성한다.

특히 상기 경사대(5)의 경사도(a/b 또는 %)와 도수로(6)의 용적은 서로 유기적인 관계가 있다.

즉, 상기 경사대(5)의 경사도(a/b 또는 %)는, 도수로(6)의 용적이 초기우수를 단번에 배제할 수 있을 만큼 충분히 큰 경우에는 급한 경사도를 유지하여야 하며, 도수로(6)의 용적이 적은 경우에는 완만한 경사도를 유지하여야 한다.

도수로(6)의 용적이 큰 경우에는 초기우수를 신속하게 배제함으로써 배수지역으로부터 초기우수로 인한 수질오염에 대한 확산을 신속하게 제거할 수 있으나 그 반면에 도수로(6)의 용적이 큰 만큼 초기투자 비용이 증대하며 배수지역에 대한 침식현상이 발생할 수 있다는 단점이 있다.

상기 도수로(6)는 경사대(5)의 경사도(a/b 또는 %)와 적용지역의 강우현황을 고려하여 지표면세척수를 집수하기 위한 방법을 선택할 수 있다.

즉 상부를 전면 열어놓은 개방형, 상부에 트러스트를 설치하는 방법이 있으며 측구수로관 형식을 채용할 경우에는 벤치 플륨관 혹은 U자형 플륨관을 활용할 수 있으며, 폐쇄형 도수관을 이용한 경우에는 군데군데 필요한 곳에 집수구를 두어 집수한 후에 지하에 연결된 암거형 도수관거를 통하여 배수시킨다. 단 초기우수를 집수하기 위하여 상기의 어느 방법을 사용하더라도 암거형 도수로(6)는 서로 연결하여 초기우수가 목적한 지역으로 배수할 수 있도록 한다.

상기 도수로(6)는 초기우수만을 선택하여 분리할 수 있도록 하는 것으로, 그 용적을 초기우수를 집수할 수 있는 정도로 설정하고 그 설정된 초기우수에 해당하는 양만큼의 우수를 일단 집수 및 분류하여 저류하고, 연계된 관로를 통하여 집수지(도시되지 않음)로 송수하도록 조성된다.

즉, 강우가 시작되면 설정된 집수용량을 가지는 집수용기라고 할 수 있는 도수로(6)에 설정 수량의 초기우수가 집수되면, 설정 수량을 초과하는 수량은 집수용기인 도수로(6) 위로 흐르게 되어 목표하는 초기우수의 집수량과 이후의 우수를 선택하여 집수하게 되는 것이다.

여기서 초기우수는 호소유역에 퇴적되어 있던 오염물질을 씻어내면서 도수로(6)에 집수 및 저류되며, 초기우수가 호소유역에 퇴적되어 있는 오염물질을 씻어내린 후의 우수는 오염도가 낮으므로 도수로(6) 위로 흐르게 되더라고 수질오염을 초래하지는 않게 된다.

비가 멈춘 후에는 도수로(6)에 들어 있는 수량은 일정한 관로(도시되지 않음) 등에 모아서 처리가 가능한 우수처리시스템(도시되지 않음)으로 송수하여 처리하게 된다.

여기서 우수처리시스템은 집수지이며, 일정한 관로는 도수로(6)와 집수지를 연결하는 배수관로이다.

이상과 같이 본 발명의 인공호소의 초기우수배제 시스템에 의하면 호소유역의 지표면에 퇴적되어 있는 오염물질에 의해 오염된 호소유역 초기우수가 호소로 유입되는 것을 배제함으로써 초기우수에 의해 오염물질이 세척된 후의 오염농도가 낮은 우수만 호소로 유입되도록 하는 것이므로 호소의 오염을 방지하고 수질 악화를 근본적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명의 인공호소의 초기우수배제 시스템에 의하면 복잡한 장치나 전기 등의 동력을 사용하지 않는 것이므로 구조가 간단하고 조성이 간편하면서도 저렴한 비용으로 호소의 오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 인공호소의 초기우수배제 시스템을 보인 종단면도이고,

도 2는 동 평면도이며,

도 3은 부분 확대 종단면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1: 호소 2: 하안면

3: 제방 4: 경수목식생지대

5: 경사대 6: 도수로

Claims (1)

1. 호소를 형성하는 제방의 최상부와 그 주위의 경수목식생지대 사이에 호소와 반대방향으로 경사진 경사대를 조성하고, 이 경사대에 초기우수를 집수 및 저류하기 위한 트렌치형 도수로를 호소의 주위를 따라 조성한 것을 특징으로 하는 인공호소의 초기우수배제 시스템.