KR20120112306A

KR20120112306A - 친환경 저류형 농수로

Info

Publication number: KR20120112306A
Application number: KR1020120093733A
Authority: KR
Inventors: 강현석
Original assignee: 유한회사 태일토건
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2012-10-11
Also published as: KR101360240B1

Abstract

본 발명은 저수지, 취수보, 집수정 및 관정 등의 관개 수원시설로부터 경작지에 농업용수를 공급하는 농수로로서, 농수로내 낙차공(10) 하류부에 저류부(貯溜部)(30)가 형성된 저류형 농수로에 관한 것으로, 농수로의 저류부(30)를 횡단하는 게비온(gabion)(40) 수중벽(52)을 설치하되 수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 경사 접근로(53)를 형성하여, 농수로를 횡단하는 생태통로겸 다공성 벽체를 구축한 것이다.
본 발명을 통하여 농수로내 농업용수의 수질을 개선하는 효과를 얻을 수 있으며, 농수로를 횡단하는 수중벽(52) 및 수중벽(52)과 연계된 접근로(53)를 통하여 농수로 주변 서식 동물의 생태통로를 제공하고, 다공성 게비온(40)으로 구축되어 상시 습윤상태를 유지하는 수중벽(52)이 일종의 비오톱(biotope) 역할을 수행하여 저서생물을 비롯한 각종 수생 동식물의 서식처를 제공함으로써, 농수로 주변의 생물 다양성을 확보할 수 있다.

Description

친환경 저류형 농수로{ECO-FRIENDLY STORAGE TYPE AGRICULTURAL CHANNEL}

본 발명은 저수지, 취수보, 집수정 및 관정 등의 관개 수원시설로부터 경작지에 농업용수를 공급하는 농수로로서, 농수로내 낙차공(10) 하류부에 저류부(貯溜部)(30)가 형성된 저류형 농수로에 관한 것으로, 농수로의 저류부(30)를 횡단하는 게비온(gabion)(40) 수중벽(52)을 설치하되 수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 경사 접근로(53)를 형성하여, 농수로를 횡단하는 생태통로겸 다공성 벽체를 구축한 것이다.

저수지, 취수보, 집수정, 관정 등의 수원시설로부터 경작지에 농업용수를 공급하는 농수로는 해당 수원시설의 몽리구역(蒙利區域)내 경작지를 조밀하게 연결하는 수로망 형태로 구축되며, 광범위한 지역에 산재한 다수의 유출(outlet) 지점을 가지는 것이 특징이다.

농수로는 농업용수의 신속한 이송 보다는 광범위한 경작지에 대한 안정적인 관수(灌水)를 주목적으로 하는 바, 유속의 안정적 유지가 요구되고, 특히 수전작(水田作) 경작지가 대부분인 우리나라 농업기반의 특성상 일단 고지대 경작지에 공급된 농업용수가 저지대 경작지로 재 이송되는 경우가 많으므로, 농수로의 경사를 완만하게 유지할 필요성이 있으며, 이에 농수로내에 낙차공을 설치하여 수로경사를 통제하고 있다.

낙차공이란 인공수로의 경사를 완만하게 구성함으로써 소기의 유속을 유지할 수 있도록 하는 구조물로서, 낙차공 전, 후의 수로에 단(段)을 형성하는 방식으로 구성되는데, 낙차공 하류부 농수로 저면을 굴착하여 저류부를 형성함으로써, 별도의 수원시설 확충 없이도 기존 농수로 시설을 이용하여 갈수시 비상 농업용수를 확보할 수 있도록 한 저류형 농수로가 개발된 바 있다.

이러한 저류형 농수로 관련 기술로서, 특허 제1109641호 저류형 농수로의 시공방법 및 특허 제1171960호 농수로의 친환경 저류형 개량공법을 들 수 있다.

특허 제1109641호는 농수로 및 저류부의 벽체를 콘크리트 등의 피복체로 구성한 것으로, 저류부를 통하여 갈수시 비상 농업용수를 확보할 수 있으나, 농수로 자체의 구조적 특성은 종래의 콘크리트제 농수로와 유사하여 생태환경 측면의 이점은 기대하기 어려웠다.

특히, 저류형 농수로의 경우 갈수시 농업용수가 저류부에 상대적으로 장기간 체류하게 되므로 농업용수내 용존 산소량이 감소하고 수질이 악화될 가능성이 있으며, 콘크리트 수로 피복에서 방출되는 유해물질로 인하여 수서 동식물의 서식환경이 악화되는 문제점이 있었다.

이에, 저류형 농수로의 벽체를 게비온으로 조적하여 가급적 자연수로와 최대한 근접한 구조를 구축함으로써, 농수로의 생태환경 및 수질을 개선할 수 있도록 한 특허 제1171960호가 개발되었다.

특허 제1171960호는 기존 콘크리트제 수로 및 저류부 벽체를 충전석이 충전된 게비온으로 교체함으로써, 농수로에 자연 수로와 근접한 다공성 피복을 형성한 것으로서, 농수로내 농업용수의 수질 개선은 물론 각종 수생 동식물의 서식환경을 개선하는 효과를 얻을 수 있으나, 다공성 구조가 농수로 및 저류부의 측면 벽체 구조에 국한되는 것으로, 그 효과가 제한적일 수 밖에 없었다.

특히, 농수로 벽체를 조적식으로 구성함에 따라 수로 측면 지반의 안정성 등을 고려하여 농수로의 상단 폭을 상대적으로 확장할 수 밖에 없는 바, 농수로 주변에 서식하는 동물의 이동을 제한하는 부작용이 수반되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 농업용수를 경작지에 공급하는 농수로로서 낙차공(10) 하류부의 농수로 저면에 저류부(30)가 굴착 형성되고, 농수로의 수로벽(51)은 충전석(42)이 충전된 게비온(gabion)(40)으로 조적 구축된 저류형 농수로에 있어서, 농수로의 저류부(30)를 횡단하는 수중벽(52)이 설치되되 수중벽(52)은 충전석(42)이 충전된 게비온(40)으로 조적되고 수중벽(52)의 양 측단은 수로벽(51)과 연결되며, 수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 접근로(53)가 형성되되, 접근로(53)의 표면은 상단 및 하단 표고가 각각 수로벽(51)의 상단 및 수중벽(52)의 상단과 일치하는 경사면을 형성함을 특징으로 하는 친환경 저류형 농수로이다.

또한, 상기 낙차공(10)의 직하류부에는 농수로를 횡단하는 수중벽(52)이 설치되되 수중벽(52)은 낙차공(10)의 에이프런(apron)(20) 말단에 밀착되며, 수중벽(52)은 충전석(42)이 충전된 게비온(40)으로 조적되고 수중벽(52)의 양 측단은 수로벽(51)과 연결되며, 수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 접근로(53)가 형성되되, 접근로(53)의 표면은 상단 및 하단 표고가 각각 수로벽(51)의 상단 및 수중벽(52)의 상단과 일치하는 경사면을 형성함을 특징으로 하는 친환경 저류형 농수로이자, 상기 게비온(40)내 충전된 충전석(42)의 상단에는 식생재(44)가 적층됨을 특징으로 하는 친환경 저류형 농수로이다.

본 발명을 통하여 단순 관개시설에 국한된 농수로의 활용도를 생태환경 개선 시설로 확대함은 물론, 농업용수의 수질을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 농수로를 횡단하는 수중벽(52) 및 수중벽(52)과 연계된 접근로(53)를 통하여 농수로 주변 서식 동물의 생태통로를 제공하고, 다공성 게비온(40)으로 구축되어 상시 습윤상태를 유지하는 수중벽(52)이 일종의 비오톱(biotope) 역할을 수행하여 저서생물을 비롯한 각종 수생 동식물의 서식처를 제공함으로써, 농수로 주변의 생물 다양성을 확보할 수 있다.

즉, 농수로내 서식하는 각종 수생동식물의 서식환경을 개선함과 동시에, 주변 동물의 접근성을 확보하여 주변 소생태계를 조성하고, 조성된 소생태계가 유지, 보전 및 확장되는 선순환 체계를 구축하는 것이다.

또한, 농수로를 횡단하는 다공성 벽체인 게비온(40) 수중벽(52)이 여과체 역할을 수행함을 물론, 농업용수가 게비온(40)내 충전석(42)간 공극을 통과하면서 일종의 역간접촉산화(礫間接觸酸化) 작용이 발생되어, 농업용수의 수질을 개선할 수 있을 뿐 아니라, 주변 경작지에서 배출되어 농수로로 2차 유입되는 사용후 농업용수 또는 강우 유출수 내에 포함된 오염물을 정화하는 효과를 얻을 수 있다.

그 뿐 아니라, 농수로가 농업용 관개시설을 탈피하여, 친수환경을 조성하고 어메니티(amenity)를 향상시켜, 관광, 문화 및 교육 등 다양한 분야에 활용될 수 있도록 함으로써, 농업시설의 새로운 산업적 가치를 창출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 종단면도
도 3은 도 2의 A-A'선 단면도
도 4는 도 2의 B-B'선 단면도
도 5는 본 발명의 낙차공 구조물 예시도
도 6은 본 발명의 사용상태 종단면도
도 7은 수로벽에 소단이 형성된 본 발명의 일 실시예 사시도
도 8은 도 7의 C-C'선 단면도
도 9는 도 7의 D-D'선 단면도

본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1은 본 발명의 완공 후 통수전(通水前) 상태의 외관을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 농수로는 수로를 구성하는 기본적인 구조체가 게비온(gabion)(40)으로 조적되어 구축된다.

본 발명 농수로의 구조재로써 사용되는 게비온(40)은 도 1의 발췌 확대부에서와 같이, 금속제 망체(41)가 입방체 형태로 편성되고 내부에 충전석(42)이 충전된 것으로, 농수로 계획지점에 대한 터파기 및 부직포 등의 필터재 설치 후, 조적하여 농수로의 수로벽(51) 등을 구성하게 된다.

본 발명의 농수로는 낙차공(10)의 하류부 농수로 저면이 굴착되어 저류부(30)가 형성되는 저류형 농수로로서, 도 1에 도시된 실시예에서 저류부(30)는 상류측 낙차공(10)과 하류측 낙차공(10) 사이의 농수로 저면 전 구간에 형성되어 있으며, 전체 수로벽(51)이 게비온(40)으로 구축되어 자연상태의 수로에 근접한 구조를 가진다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 본 발명의 농수로 저면에 형성된 저류부(30) 내부에는 저류부(30)를 횡단하는 수중벽(52)이 설치되되, 이 수중벽(52)은 충전석(42)이 충전된 게비온(40)으로 조적되고 수중벽(52)의 양 측단은 수로벽(51)과 연결된다.

즉, 저류부(30)가 게비온(40)으로 구축된 수중벽(52)에 의하여 분할되는 구조를 가지게 되는데, 망체(41)내 자갈 또는 쇄석 등의 충전석(42)이 충전되어 구성되는 게비온(40)은 비교적 공극이 큰 다공성 구조체이므로, 농수로를 통한 농업용수의 이송과정에서 농업용수가 수중벽(52)을 자유롭게 통과할 수 있다.

또한, 수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 접근로(53)가 형성되되, 접근로(53)의 표면은 상단 및 하단 표고가 각각 수로벽(51)의 상단 및 수중벽(52)의 상단과 일치하는 경사면을 형성하게 된다.

즉, 수중벽(52)이 설치되지 않은 지점의 저류부(30) 횡단면을 도시한 도 3에서와 같이, 저류부(30) 대부분의 구간에는 단면 형상이 장방형인 게비온(40)을 조적하여 단순한 형태의 수로벽(51)을 구성하게 되지만, 수중벽(52)이 설치되는 지점의 저류부(30) 횡단면을 도시한 도 4에서와 같이, 수중벽(52)의 양 측단에는 경사면이 형성된 게비온(40)을 조적하여 접근로(53)를 형성하게 되는 것이다.

도 2에서와 같이, 수중벽(52)의 상단 표고가 낙차공(10)의 에이프런(apron)(20) 표고와 일치하거나 근접하게 구성되면, 농수로의 평상시 수위는 에이프런(20)의 표고를 약간 상회하는 수준을 유지하게 되는 바, 저류부(30)내 수중벽(52) 상단은 수면과 일치하거나 극히 낮은 수심을 유지하게 되며, 도 4에서와 같이, 수중벽(52) 측단부의 접근로(53)가 농수로 주변 지반과 농수로를 경사면으로 연결하게 되므로, 이들 수중벽(52) 및 접근로(53)가 농수로 주변에 서식하는 동물의 생태통로로 활용될 수 있게 된다.

이러한, 수중벽(52)은 저류부(30)의 중앙부 뿐 아니라, 도 1 및 도 2에서와 같이, 낙차공(10)의 직상류부 및 직하류부에도 설치할 수 있으며, 이때 콘크리트 등으로 구축되는 낙차공(10) 구조물에는 도 5에서와 같이, 상류측기반부(11) 및 하류측기반부(12)를 구성하여 게비온(40)으로 조적되는 수중벽(52)의 기초구조를 보강할 수도 있다.

낙차공(10)과 근접하여 설치되는 수중벽(52) 또한 전술한 저류부(30) 횡단 수중벽(52)에서와 같이, 충전석(42)이 충전된 게비온(40)으로 조적되고 수중벽(52)의 양 측단은 수로벽(51)과 연결되며, 수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 접근로(53)가 형성되되, 접근로(53)의 표면은 상단 및 하단 표고가 각각 수로벽(51)의 상단과 수중벽(52)의 상단과 일치하는 경사면을 형성하게 된다.

특히, 낙차공(10)의 직하류부에 농수로를 횡단하여 설치되는 수중벽(52)은 에이프런(20)으로부터 저류부(30)로 낙하하는 유수(流水)을 감세하여 저류부(30)의 저면의 과도한 세굴 및 그에 따른 수로의 붕괴를 방지할 뿐 아니라, 농업용수가 수중벽(52)을 구성하는 충전석(42)간 공극을 통과하는 과정에서 충전석(42)과 반복 충돌하면서 발생되는 폭기효과로 인하여 용존산소량을 증가시키는 효과도 나타낸다.

이상에서와 같은 구성의 본 발명은 농수로의 구조가 전반적으로 자연 수로에 근접한 형태를 가지게 되며, 수로벽(51) 및 수중벽(52) 등이 다공성 구조체로 구축되어 수생식물 및 수변식물의 자연활착이 촉진될 뿐 아니라, 인공 식생에도 유리한 여건을 조성하게 된다.

도 6은 본 발명의 사용상태를 도시한 종단면도로서, 저류부(30)를 횡단하는 수중벽(52)은 물론 수로 저면 및 수로벽(51) 주변에도 다양한 수생식물 및 수변식물이 서식할 수 있으며, 본 발명에 구성된 수중벽(52)을 통하여 다양한 수생 동식물의 서식환경을 개선함을 물론 농수로 주변 서식 동물의 생태통로를 확보하고, 농업용수가 수중벽(52)을 통과하는 과정에서 발생되는 역간접촉산화(礫間接觸酸化)작용 등을 통하여 농수로의 수질을 개선할 수 있다.

특히, 고마리 및 부들 등 수질정화 식물을 인공 식재하거나 이들의 자연활착을 유도할 경우 본 발명의 수질정화 효과를 배가할 수 있으며, 수질정화를 통하여 저서생물을 비롯한 각종 수생동식물의 서식환경을 개선함과 동시에, 주변 동물의 접근성을 확보하여 주변 소생태계를 조성하고, 조성된 소생태계가 유지, 보전 및 확장되는 선순환 체계를 구축할 수 있다.

한편, 도 7은 수로벽에 소단(小段)(54)이 형성된 본 발명의 일 실시예를 도시한 것으로, 동 실시예의 횡단면을 도시한 도 8 및 도 9에서와 같이, 게비온(40)으로 수로벽(51)을 축조함에 있어서 하부의 게비온(40)을 상부 게비온(40)보다 넓은 폭으로 조적함으로써, 수로벽(51)의 구조적 안정성 및 배면 지반에 대한 지지력을 확보하고, 형성된 소단(54)을 통하여 식생면적을 확대할 수 있다.

또한, 수중벽(52)이 설치되지 않은 지점의 저류부(30) 횡단면 및 수중벽(52)이 설치된 지점의 저류부(30) 횡단면을 각각 도시한 도 8 및 도 9에서와 같이, 게비온(40)의 내부에 식생재(44)를 구성함으로써 수생식물 및 수변식물의 활착을 촉진할 수도 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서는 일단 게비온(40)에 충전석(42)을 소정 높이로 적재한 후, 충전석의 상단에 부직포(43)를 적층하고 부직포(43)의 상부에 식생토 등의 식생재(44)를 포설하여, 입자상 식생재(44)의 유실을 방지하고 안정적인 식생이 가능하도록 하였으며, 이 밖에도 섬유제 낭체(囊體)에 식생토 등이 충전된 소일백(soil bag) 등을 식생재(44)로 적용할 수도 있다.

이상에서와 같이, 농수로의 구조 및 식생상태를 최대한 자연수로에 근접하게 구성하고, 수중벽(52), 접근로(53) 및 소단(54) 등을 형성하여 수생 동식물의 서식처 및 접근성을 확보함으로써, 농수로가 농업용 관개시설을 탈피하여, 생태환경적 측면에서의 비오톱 역할 뿐 아니라, 친수환경을 조성하고, 어메니티(amenity)를 향상시킬 수 있도록 함으로써, 관광, 문화 및 교육 등 다양한 산업분야에 활용될 수 있다.

10 : 낙차공
11 : 상류측기반부
12 : 하류측기반부
20 : 에이프런(apron)
30 : 저류부
40 : 게비온(gabion)
41 : 망체
42 : 충전석
43 : 부직포
44 : 식생재
51 : 수로벽
52 : 수중벽
53 : 접근로
54 : 소단

Claims

농업용수를 경작지에 공급하는 농수로로서 낙차공(10) 하류부의 농수로 저면에 저류부(30)가 굴착 형성되고, 농수로의 수로벽(51)은 충전석(42)이 충전된 게비온(gabion)(40)으로 조적 구축된 저류형 농수로에 있어서,
농수로의 저류부(30)를 횡단하는 수중벽(52)이 설치되되 수중벽(52)은 충전석(42)이 충전된 게비온(40)으로 조적되고 수중벽(52)의 양 측단은 수로벽(51)과 연결되며;
수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 접근로(53)가 형성되되, 접근로(53)의 표면은 상단 및 하단 표고가 각각 수로벽(51)의 상단 및 수중벽(52)의 상단과 일치하는 경사면을 형성함을 특징으로 하는 친환경 저류형 농수로.
청구항 1에 있어서, 낙차공(10)의 직하류부에는 농수로를 횡단하는 수중벽(52)이 설치되되 수중벽(52)은 낙차공(10)의 에이프런(apron)(20) 말단에 밀착되며;
수중벽(52)은 충전석(42)이 충전된 게비온(40)으로 조적되고 수중벽(52)의 양 측단은 수로벽(51)과 연결되며;
수중벽(52) 양 측단과 연결되는 부위의 수로벽(51)에는 수로벽(51)의 벽체가 잠식된 형태의 접근로(53)가 형성되되, 접근로(53)의 표면은 상단 및 하단 표고가 각각 수로벽(51)의 상단 및 수중벽(52)의 상단과 일치하는 경사면을 형성함을 특징으로 하는 친환경 저류형 농수로.
청구항 1에 있어서, 게비온(40)내 충전된 충전석(42)의 상단에는 식생재(44)가 적층됨을 특징으로 하는 친환경 저류형 농수로.