KR20060088979A

KR20060088979A - 무동력 자동수문을 이용한 어도장치

Info

Publication number: KR20060088979A
Application number: KR1020050009794A
Authority: KR
Inventors: 홍재욱
Original assignee: 홍재욱
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-08-08
Also published as: KR100638485B1

Abstract

본 발명은 하천에 서식하는 수생동물의 이동을 막는 수리구조물에 모든 어류의 통로역할을 할 수 있는 무동력 자동수문을 이용한 어도장치에 관한 것으로, 종래 계단식 어도는 유영력과 도약력이 좋은 어류만이 이동가능하고 갑문식 어도는 인위적으로 조작해야하고 운영비가 많이 드는 단점을 개선하여 모든 어류의 통로가 될 수 있도록 하기 위하여,

하천상류의 부유물 유입을 막는 부유물 유입차단장치(100);와 강하어류를 모이게하는 상류수조(210);와 소상어류를 모이게하는 하류수조(230);와 상류수조와 하류수조 사이에 설치되는 수조로써 수위변화를 일으켜, 어류이동통로가 되는 갑실(220);등으로 구성된 수조(200);와 갑실상부의 어류출입구 수문으로 상류수조에 설치되는 것으로 하천물을 이용하여 자동으로 수문이 개폐되도록 만든 상류수문장치(300); 및 갑실하부의 어류출입구 수문으로 하류수조에 설치되는 것으로 갑실의 물을 이용하여 자동으로 수문이 개폐되도록 만든 하류수문장치(400);로 이루어진다.

상·하류수문이 연동하여 자동개폐됨으로 인해 갑실수위가 일정한 주기로 하천의 상류·하류수위와 같게되는 것을 이용하면 어류의 유영력과 도약력에 상관없이 모든 어류의 이동통로 역할이 가능하여 하천생태계 보전에 크게 기여할 것으로 기대된다.

부유물 유입차단장치, 상류수조, 하류수조, 갑실, 상류수문장치, 하류수문장치

Description

무동력 자동수문을 이용한 어도장치{The Fish way using automatic floodgate unnecessary of supplying of power}

도 1은 본 발명의 평면도

도 2는 본 발명의 측면도

도 3은 본 발명의 정면도

도 4는 본 발명의 상류수문장치 사시도

도 5는 본 발명의 하류수문장치 사시도

도 6은 본 발명의 단면도로 하류수문이 열린 상태에서 상류수문이 닫힌 후 소상하는 어류가 갑실로 들어오는 상황을 표시한 도면

도 7은 본 발명의 단면도로 상류수문이 닫힌 상태에서 하류수문이 닫힌 후 소상하는 어류가 갑실에 머문 상황을 표시한 도면

도 8은 본 발명의 단면도로 하류수문이 닫힌 상태에서 상류수문이 열린 후 어류이동 상황 표시도

도 9는 본 발명의 단면도로 상부수문이 열린 상태에서 하류수문이 열린 후 어류이동 상황 표시도

도 10은 본 발명의 어도를 취입보에 설치하는 위치를 측면에서 보인 것이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호설명※

100 : 부유물 유입차단장치	330 : 회전장치a
101 : 벽	341 : 90°곡관
102 : 원통형 부체	342 : 물구멍
103 : 회전 지지대	343 : 배출관
104 : 보 벽	344 : 밸브
105 : 부체받침대	400 : 하류수문장치
200 : 수조	410 : 하류수문틀
210 : 상류수조	411 : 앵커볼트구멍
211 : 어류출입구a	412 : 수문회전축
212 : 관리구a	413 : 지지밴드
213 : 공기관	420 : 하류수문
220 : 갑실	421 : 수문회전축 삽입구멍
221 : 어류출입구b	422 : 회전장치c
222 : 어류출입구c	431 : 수직 지지대
223 : 물저장탱크	432 : 회전장치b
224 : 물유입구	433 : 수평지렛대
225 : 스크린	434a : 수문개폐조절대
226 : 관리구b	434b : 받침대
230 : 하류수조	435 : 물통추
300 : 상류수문장치	436 : 공기구멍
310 : 상류수문틀	437 : 배출구멍
320 : 상류수문	438 : 유입구멍
321 : 공기구멍	439 : 유입관

본 발명은 무동력 자동수문을 이용한 어도장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갑문식 어도형식으로 하천에 설치하는 취입보 등과 같은 수리구조물에 어류의 통로역할을 할 수 있도록 수조를 만들고, 그 수조의 갑실에 상류, 하류수문을 장치하고 또 그 수문은 하천수를 이용하여 서로 연동하는 방법으로 인위적 조작없이 일정한 주기로 자동적으로 개폐되어 모든 수생동물의 이동통로가 되도록 한 무동력 자동수문을 이용한 어도장치에 관한 것이다.

일반적으로 어도라 함은 댐이나 보 등의 수리구조물에 의해서 하천에 오르내리며 살던 수생동물들의 이동이 차단된 것을 이동이 가능하도록 만들어진 시설을 말하며, 현재 설치되고 있는 어도의 형식은 계단식 어도, 갑문식 어도, 엘리베이트식 어도 등으로 구분한다.

계단식 어도는 경사수로에 칸막이인 연직격벽또는 감세배플등을 설치하여 웨어와 풀이 연속되는 구조물로 유속이 빠르고 낙차가 있어 유영력, 도약력이 좋은 일부 어류만 이용할 수 있는 단점이 있다.

갑문식 어도는 주운용갑문과 유사한 형식으로 갑실을 만들고 내외측 갑문을 만들어 갑문조작으로 유영력, 도약력에 상관없이 대부분 어류가 이용할 수 있으나 인위적으로 갑문을 조작해야하고 운영비가 많이드는 단점이 있다.

엘리베이트식 어도는 높은 댐과 같은 낙차가 큰 구조물에 설치하는 형식으로 엘리베이트 상자에 어류를 모이게 한 후 이를 수직으로 들어올리는 구조로 갑문식과 같이 유영력, 도약력에 상관없이 다양한 어류가 이용가능하나 인위적으로 조작해야하고 운영비가 많이 드는 단점이 있다.

위와 같이 현재 설치되고 있는 어도는 유영력, 도약력이 좋은 일부어류만 이용가능하거나, 대부분 어류가 이용가능하게 설치할 경우 인위적으로 조작해야함에 따라 운영비가 많이 드는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 자연생태계 보전측면에서 모든 수생동물의 이동통로 역할을 할 수 있고, 인위적 조작이 필요없는 무동력 자동수문을 이용한 어도장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하천에 서식하는 수생동물의 이동을 막는 수리구조물에 모든 어류의 이동통로 역할을 할 수 있는 어도가 되도록,

하천상류의 부유물 유입을 막는 부유물유입차단장치(100);와 강하어류가 모이는 상류수조(210);와 소상하는 어류가 모이는 하류수조(230);와 상류수조와 하류수조 사이에 설치되는 수조로써 수위변화를 일으켜 어류 이동통로가 되는 갑실(220);등으로 구성된 수조(200);와

갑실상부의 어류출입구수문으로 상류수조에 설치되는 것으로 하천물을 이용하여 자동으로 수문이 개폐되도록 만든 상류수문장치(300); 및 갑실하부의 어류출입구 수문으로 하류수조내에 설치되는 것으로 갑실의 물을 이용하여 자동으로 수문이 개폐되도록 만든 하류수문장치(400);로 이루어진다.

상·하류 수문이 연동하여 자동개폐되어 갑실내 수위가 일정한 주기로 하천의 상·하류 수위와 같게되는 것을 이용하면 어류의 유영력과 도약력에 상관없이 모든 어류의 이동통로 역할이 가능하게 된다.

이러한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

부유물유입차단장치(100)는 도 1에서 도시한 바와 같이 상류수조(210)의 어류출입구a(211)에 보벽(104)과 평행하게 벽(101)을 설치하고, 어류출입구a(211)정면에는 하천수위변동에 따라 움직이고 뜨는 원통형부체(102)와 원통형 부체가 벽면을 따라 회전하면서 수면에 뜰 수 있도록 회전지지대(103)를 원통형부체와 어류출입구a 벽면에 연결하고, 원통형 부체가 벽 마루이상 뜨지 않도록 부체 받침대(105)를 만든다.

수조(200)는 도 2에서 도시한 바와 같이 상류와 연결되는 상류수조(210),소상어류 및 강하어류가 어도내에서 머무르는 곳인 갑실(220), 하류와 연결되는 하류수조(230)의 3부분으로 구성된다.

상류수조(210)는 수조양측에 상류와 연결되어 있는 어류출입구a(211), 수조천장에 수조의 내부출입이 가능한 관리구a(212) 및 상부수문장치와 연결되는 공기관(213)을 만든다. 상류수조 내부에는 도 4에 표시된 상류수문장치(300)가 설치되고, 본 수문장치는 갑실과 연결되어있는 어류출입구b(221)를 개폐하는 기능을 한다.

갑실(220)은 상류수조와 연결되어있는 어류출입구b(221), 하류수조와 연결되는 어류출입구c(222) 및 하류수문장치(400)와 연결되는 물저장탱크(223)로 구성되고, 갑실수위 상승시 물저장탱크에 물이 유입할 수 있도록 한 물유입구(224), 또 물유입구에 고형물질의 유입을 방지하는 스크린(225)과 갑실내부 출입이 가능한 관리구b(226)를 설치한다.

하류수조(230)는 도 5에 표시된 하류수문장치(400)가 설치되고 본 수문장치는 어류출입구c(222)와 앵커볼트로 연결된다.

상류수문장치(300)에 대하여 도 4에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

상류수문장치는 상류수문틀(310), 부체꼴형 부체로 어류출입구b를 여닫는 상류수문(320), 문틀과 수문을 연결하는 회전장치a(330)와 자동개폐를 위하여 부채꼴형 부체수문중량을 조절하는 상류수문 중량조절장치로 구성한다.

상류수문(320)은 부채꼴형 모양의 부체로 자체중량변화를 목적으로 물·공기의 유입이 가능하게 내부가 비어있는 구조이다. 본 수문 공간에 공기의 유입·배출기능인 공기구멍(321)을 만들어 호스로 상류수조(210)에 설치된 공기관(213)과 연결하고 또, 부체내부로 물이 유입/배출되는 통로인 90°곡관(341)을 연결할 수 있는 구멍을 만든다.

상류수문 중량조절장치는 물구멍(342)이 있는 90°곡관(341)을 상류수문(320)의 바닥구멍에 연결하고 한쪽은 호스로 배출관(343)과 연결하고 배출관 말단에는 밸브(344)를 하류수문장치의 하류수문(420) 개폐와 연동되도록 하류수문틀의 지지밴드(413)와 연결하여 설치한다.

하류수문장치(400)는 도 5에서 도시한 바와 같이 하류수문틀(410), 하류수문(420), 하류수문 자동개폐장치로 구성한다. 하류수문틀(410)은 어류출입구c(222)에 고정시킬 수 있는 앵커볼트구멍(411)과 수문회전축(412)과 밸브지지밴드(413)를 만든다. 하류수문(420)은 전면은 원호판에 측면은 2개의 부채꼴형 판을 붙인 형태로 곡지부에 회전축 삽입구멍(421)을 마들어 수문회전축(412)에 끼울 수 있도록 하고 본 수문 무게중심부에 회전장치c(422)를 만들어 하류수문 자동개폐장치의 수직지렛대(431)에 연결한다.

하류수문 자동개폐장치(430)는 무게변화에 따라 하류수문을 열고닫는 역할을 하는 물통추(435), 물통추와 하류수문을 연결하는 수평지렛대(433) 및 수직지렛대(431), 수평지렛대를 지지하는 받침대(434a), 수문의 개폐정도를 조절하는 수문개폐조절대(434b), 그리고 각 부위를 연결하는 회전장치b(432)로 구성된다.

물통추(435)는 자체중량변화를 목적으로 물·공기의 유입이 가능하게 내부가 비어있는 구조이며 형태는 원통형 등으로 만들고 크기는 수문에 작용하는 수압, 수문중량, 지렛대 중량과 물통자체무게 등을 고려하여 정하며 물통추 공간으로 공기유입·배출기능을 하는 공기구멍(436), 물배출구멍(437)을 만들고 또 갑실에 설치된 물저장탱크(223)의 물을 유입시키는 유입관(439), 유입관과 호스로 연결된 물유입구멍(438)을 설치한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동수문을 이용한 어도장치의 수문작동과 어류이동은 다음과 같이 이루어진다.

갑실상부의 어류출입구b 수문인 상류수문(320)은 부체내부가 비어있으면 수문이 닫히고 부체내부에 물이 채워지면 수문이 열리도록 만든 것이다. 상류수문장치는 상류수문(320)의 물구멍에 연결된 90°곡관(322)에 있는 물구멍(323)을 통하여 유입된 물이 배출관 말단에 있는 밸브(325)가 열려 있을 경우 상류수문(320)공간에 물이 유입되지 않고 배출관(324)을 통하여 전량 배출되어 본 수문은 수압에 의하여 뜨게되어 어류출입구b(221)을 닫게 된다. 반대로 밸브(325)가 닫혀 있을 경우 물구멍(323)을 통하여 유입되는 물 전부가 본 수문 공간을 채움으로 인해 수문자체중량이 증가, 가라앉게 되어 어류출입구b(221)는 열리게 된다.

갑실하부의 어류출입구c 수문인 하류수문(420)은 물통추(435)에 물이 유입되어 물통추 중량이 증가하면 수문이 열리고, 물통추의 물이 유출되어 물통추 중량이 감소하면 수문이 닫히도록 만든 것이다. 하류수문(420)이 닫히면 갑실상부의 어류출입구 수문인 상류수문(320)의 개폐작용을 하는 밸브(325)도 닫혀 시차를 두고 상류수문이 열려 갑실의 수위가 상류수위와 같게 상승한다. 이로인해 물저장탱크(223)에 물이 유입되고, 이 물은 다시 유입관(439)을 통하여 물통추(435)에 유입되어 일부는 배출구멍(437)으로 배출되고 대부분은 잔류하게 됨에 따라, 물통추(435)에 물이 채워져 물통추 중량이 증가하여 본 수문이 열린다. 하류수문(420)이 열리면 밸브(325)도 열려 시차를 두고 상류수문이 닫히고, 이에따라 상류의 물유입이 중단됨에 따라 갑실수위가 하류수위와 같게 될 때까지 하강한다. 이때 물저장탱크(223)로 물유입이 중단되고 물통추(435)의 배출구멍(437)으로 물통추 내부에 있던 물은 계속 배출됨에 따라 물통추(435) 무게가 가벼워져 하류수문도 닫히게 된다.

하류수문이 닫히게 되면 다시 상류수문이 열리게 되어 이러한 상황은 주기적으로 반복하게 된다. 이와 같이 상류수문과 하류수문은 상류수문장치의 밸브(325)와 갑실의 물저장탱크(223)등의 작용으로 인하여 연동하게 되어 있다. 갑실 상·하부의 어류출입구 수문개폐형태는 첨부된 도 6,7,8,9와 같은 4가지 경우로 이에따라 수문개폐작용과 어류이동상황을 설명하면 다음과 같다.

도 6에서와 도시한 바와 같이 하류수문이 열린 상태에서 상류수문이 닫힌 후 갑실수위가 하강하면 하부수조에 있는 소상어류는 갑실내로 이동한다.

도 7에서 도시한 바와 같이 상류수문이 닫힌 상태에서 물통추의 중량이 감소하여 하류수문은 닫혀, 갑실로 들어온 소상어류는 갇히게 된다.

도 8에서 도시한 바와 같이 하류수문이 닫힌 상태에서 밸브가 닫힘에 따라 상류수문은 열리고 갑실수위는 상승하여 갑실내에 있던 소상어류가 상류로 이동하고 상류수조에 있던 강하어류는 갑실로 이동한다.

도 9에서 도시한 바와 같이 상류수문이 열린 상태에서 하류수문이 열리면 갑실수위는 하류수위와 같게 될 때까지 하강하게 되고 상부수조와 갑실내에 있는 강하어류가 하류로 이동한다.

이상에서와 같이 본 발명의 무동력 자동수문을 이용한 어도장치는 갑문식 어도의 일종으로 갑실 상·하부의 어류출입구 수문을 인위적으로 조작하거나 기계적으로 조작하는 것이 아니고 하천물을 이용하여 상·하류 수문이 연동하여 일정한 주기로 자동개폐됨으로 인해 유속이 없는 상태에서 어류이동이 가능하고 수문작동인력이 필요없고 수문조작에 따른 운영비가 소요되지 않아 경제적이고 모든 수생동물의 이동통로가 될 수 있어 생태계보전에 크게 기여할 것으로 기대된다.

Claims

하천에 서식하는 수생동물의 이동을 막는 수리구조물에 모든 어류의 이동통로 역할을 할 수 있는 어도가 되도록

하천상류의 부유물 유입을 막는 부유물유입차단장치(100);와 강하어류가 모이는 상류수조(210); 소상하는 어류가 모이는 하류수조(230); 상류수조와 하류수조사이에 설치되는 수조로써 수위변화를 일으켜 어류이동통로가 되는 갑실(220);로 구성된 수조(200);와 갑실상부의 어류출입구수문으로 상류수조에 설치되는 것으로 하천물을 이용하여 자동으로 수문이 개폐되도록 만든 상류수문장치(300); 및 갑실 하부의 어류출입구수문으로 하류수조에 설치되는 것으로 갑실의 물을 이용하여 자동으로 수문이 개폐되도록 만든 하류수문장치(400);로 이루어진 것을 특징으로 하는 무동력 자동수문을 이용한 어도장치
제 1항에 있어 상류수문장치(300)인 상류수문틀(310)과 상류수문(320)과 문틀과 수문을 연결하는 회전장치(330)와 수문자동개폐를 위하여 상류수문중량을 조절하기 위한 수문중량조절장치로 구성된 부채꼴형 부체를 이용한 자동수문장치
제 1항에 있어 하류수문장치(400)와 하류수문틀(410)과 하류수문(420)과 수문개폐자동장치인 수직지렛대(431) 한 끝은 부체꼴형 수문에 설치된 회전장치(422)와 연결하고 다른 끝은 수평지렛대(433) 한 끝과 회전장치b(432)로 연결하고 수평지렛대 중간에는 받침대(434a) 상부와 회전장치b(432)로 연결하며 수평지렛대 다른 끝은 물통추(435) 중간에 회전장치b(432)를 연결시켜 물을 이용하여 자동으로 수문이 개폐되는 자동수문장치