KR20150109701A - 지그재그형 월류식 어도보 및 그 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 갈수기에는 지그재그형으로 물이 흐르면서 경사가 완만한 어도를 형성하되 풍수기에는 어도 위로 물이 넘쳐 흐르는 지그재그형 월류식 어도보를 형성하되, 특히 그러한 지그재그형 어도의 군데군데 웅덩이를 마련하는 것으로, 본 발명의 지그재그형 월류식 어도보는, 상기 지그재그형 어도보(100)의 상류측인 연못(200)과 하류측은 침전지(300) 간의 사이에, 지그재그형 어도를 형성하되, 일측 제방(700) 쪽에서 중심부로 돌출시키는 적어도 두개 이상의 제1 격벽(110) 및 제3 격벽(130); 상기 일측 제방 쪽과 반대방향에서 중심부로 돌출시키는 적어도 두개 이상의 제2 격벽(120) 및 제4 격벽(140); 상기 제2 격벽이 제1 격벽과 제3 격벽 사이에, 그리고 제3 격벽이 제2 격벽과 제4 격벽 사이에 형성되도록 엇갈리게 함으로써, 어도의 수로(190)가 전체적으로 'S' 자형을 이루도록 하고, 상기 어도 수로의 각 단의 일 지점에 다른 지점보다 더 깊게 형성되는 웅덩이(115, 125, 135, 145)를 더 포함하며, 평시의 경우에는 상기 'S' 자형 어도 수로(190)를 따라 하천수가 흐르도록 하나, 풍수기에는 하천수가 상기 격벽을 넘어서 월류되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

지그재그형 월류식 어도보 및 그 시공 방법{An ecologocal check dam having zigzag-typed fishways and the method for the construction}

본 발명은 지그재그형 월류식 어도보에 관한 것으로, 특히 그러한 지그재그형 어도의 군데군데에 웅덩이를 마련한 지그재그형 월류식 어도보에 관한 것이다.

더욱이, 그러한 웅덩이 간에 저서성 어류를 위한 산발식 생태 어도를 겸하여 설치한 산발식 생태 어도를 겸하여 갖는 지그재그형 월류식 어도보 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

'보'란 논에 물을 대기 위한 수리 시설의 하나로서 하천에 둑을 쌓아 흐르는 냇물을 막고 그 물을 담아 두는 곳인 바, 이러한 '보'는 갈수기에는 필연적으로 물의 흐름을 차단하게 되기 때문에, 물고기의 이동을 방해하여 생태적으로 문제점이 있었다. 따라서, 별도로 완경사의 어도를 조성하기도 하지만, 대부분 시멘트로 '보' 옆에 형식적으로 조성하기 때문에 물고기가 이용하기에 힘들어 그다지 사용되지 못하는 실정이다.

또한, 이상의 종래의 '보'는 시멘트로 이루어지는 인공적인 콘크리트 구조물로서 경관상으로도 좋지 못할 뿐더러, 갈수기의 어도 확보가 안 된다는 궁극적인 문제점이 있었으며, 경사도가 커서 홍수기에도 어류가 '보'를 뛰어 넘기가 매우 어려워 실제적인 어도 기능이 거의 전무하다는 문제점이 있었다.

이상의 어도 확보가 안 되는 기존의 '보'는, 다양한 어류, 수서곤충, 양서류 등의 서식처를 파괴함으로써, 이에 따라 어류 등을 기반으로 하는 조류와 같은 전반적인 하천의 생태계가 파괴되는 등의 문제점이 있었다.

이상의 보의 문제점을 개선하기 위해, 하천의 하상 경사도를 고려하여 어도를 확보하고 여울과 소 등을 조성하며, 기존 하천 보의 기능을 충족하면서 이수/치수적, 생태적, 경관적으로 향상된 친환경적인 자연형 어도를 갖는 어도보를 하천에 제공하고자, 본 발명자는 제1 종래기술로서 대한민국 특허 제839660호 "자연형 어도보를 갖는 하천"을 제안한 바 있다.

상기 제1 종래기술에 따른 자연형 어도보를 갖는 하천은, 하천의 하부에 형성되는 자연석이나 철근 콘크리트 등의 기초 다짐부와; 상기 기초 다짐부 위에 판석류의 상판을 사용하여, 하천의 길이 방향으로 볼록하게 돌출되도록 형성되는 적어도 하나 이상의 두둑부와; 상기 기초 다짐부 위에 상기 판석류의 상판을 사용하여, 하천의 길이 방향으로 오목하게 들어가도록 상기 두둑부와 평행하면서 하천의 폭 방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 고랑부; 를 포함하되, 상기 두둑부는 판석과 판석 사이에 모르타르로 틈을 메운 모르타르 구간을 형성하여, 하천수가 새어나가지 않으면서 위로 넘쳐 흐르게 조성하고, 상기 고랑부는 갈수기에도 저수가 가능하도록 오목하게 조성하여 어도 구간으로 조성되도록 하는 자연형 어도보를 갖는 하천으로서, 상기 자연형 어도보의 상류에는 소(pool)를 조성하여 보의 담수능력을 증대시키고, 상기 어도보의 소 주변에는 여울(riffle)을 조성하는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 도 1a 내지 도 1c에서 보는 바와 같이, 상기 자연형 어도보의 저부에 산발식 수로(76)를 설치하되, 상기 산발식 수로(76)는 최저 수위 저부에 있는 거석 등의 판석(71)으로 틀을 만들고 모르타르(72)를 이용하여 고정시킴으로써 통공형으로 산발식 수로(76)를 어도보(70)에 조성하여 자연적인 어도 기능을 할 수 있도록 조성하여, 상기 산발식 수로로는 평소에 저서성 소형 어류가 이동할 수 있는 통로가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 종래기술에 의하면, 이수/치수적 특성에 있어, 기존 콘크리트보에 자연석, 호박돌 등을 보 전후로 쌓아 자연스럽게 월류될 수 있도록 하였고, 보 전면부에 소(pool)를 조성하여 자연형 취수보의 역할을 하며, 인근 하천의 생태적수질정화비오톱에 유량을 공급하도록 하는 장점이 있으며, 생태적 특성에 있어, 자연형 어도보 전면부에 조성된 여울(riffle)과 소(pool)로 소 생물 서식처의 기능을 수행하며, 거석, 자연석, 호박돌 등을 쌓음으로써 공극 사이에 어류산란장, 저서생물 서식처 등으로 활용가능하다는 장점이 있다.

더욱이, 상기 산발식 어로를 갖는 복합기능의 어도보에 의하면, 기존 콘크리트보에 비교하여 구조물 성격을 띄지 않는 자연적 경관을 형성하며, 기존의 일반적인 보는 콘크리트를 사용하여 물의 깊이, 너비 등 생태적 측면에서 문제가 발생하는 데 반해, 산발식 복합기능 어도보는 거석을 사용하여 깊이, 너비 등에서 물의 흐름을 원활히 하고 어류의 이동통로 역할을 할 수 있다는 장점이 있다.

그러나, 상기 종래기술의 어도보는 상류와 하류 간의 단차가 크고 보의 폭이 짧은 어도보에는 부적합하다.

한편, 보의 폭은 넓지 않으면서 상하류 간의 단차가 큰 경우, 일정량의 물을 저수할 수 있음과 동시에, 어류가 휴식할 수 있도록 하고, 하천을 따라 회유하는 물고기가 쉽게 거슬러 올라갈 수 있는 어도를 형성하되, 물고기가 쉴 수 있는 공간을 충분히 확보함과 동시에 하류로부터 상류로 거슬러 올라가기가 용이하고 통과하기 용이하여, 수중생태계를 보호하기에 적합한 어도 블록에 관하여는 많은 종래기술이 알려져 있다.

그 중에서도 특히, 상하류간 단차가 큰 하천에서 어도를 형성하고자 할 경우에는 지그재그형 어도로 형성하는 것이 가장 바람직하며, 그 예로 대한민국 특허 공개 제2012-0015557호가 있다.

상기 제2 종래기술은, 매우 다양한 형태 및 방식으로 존재하는 어도블럭에 있어서, 하나의 수로 내에 빠른 유속의 월류 및 느린 유속의 완속류로 구분된 물의 흐름을 생성함과 동시에, 물고기가 쉴 수 있는 공간을 충분히 확보하고, 하류로부터 상류로 거슬러 올라가기가 용이하고 통과하기 용이한 어도블럭을 제공한다.

즉, 상기 제2 종래기술에 따른 어도블록은, 어도블록의 양측에 벽부를 설치하고, 상기 벽부에 의하여 형성되는 수로의 중간에 물의 흐름을 방해하는 방향으로 다수의 격벽을 지그재그 방식으로 설치하며, 상기 벽부로부터 먼 쪽의 상기 각 격벽의 끝단부를 상류방향쪽을 향하여 굴절된 굴절끝단으로 형성하고, 상기 벽부에 접해있는 격벽의 끝단과 상기 굴절끝단쪽의 높이가 격벽의 중간부의 높이보다 높게 되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 상기 제2 종래기술은 어도의 중간중간에 형성된 격벽을 지그재그로 방식으로 형성하고, 그 격벽의 끝단 부분을 상류방향쪽을 향하여 꺾어지도록 굴절시켜서 형성한 소위 굴절격벽으로 하였으며, 중간부분의 격벽의 높이를 양쪽부분보다 높게 형성하였기 때문에, 수로의 한가운데에서는 월류 및 급속류가 형성되고, 벽부로부터 먼 끝단과 격벽의 사이에 형성되는 유로는 완속류가 형성되며, 격벽과 격벽의 사이에는 물고기의 쉼터 역할을 하도록 구획된 공간이 형성되면서 완속류가 형성되는 부분에는 물고기가 쉴 수 있고, 또한 물고기들이 하류로부터 상류로 거슬러 올라가기가 매우 신속하고도 용이하다는 장점을 가진다.

또한, 격벽의 앞쪽에는 식생공간이 형성되어 있으므로, 이 부분에는 더욱 물의 흐름이 완속으로 될 수 있어서, 완속류가 형성되는 유로를 통하여 물고기가 하류로부터 상류로 큰 힘을 들이지 않고도 거슬러 올라갈 수 있다.

이하, 첨부된 도면 중 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 상기 제2 종래기술에 따른 어도블록을 좀더 설명하면, 물의 흐름을 정지시켜 물을 저류하는 보(1)가 설치되어 있으며, 보(1)의 한가운데 물고기 등의 통로로 되는 어도가 형성되어 있다.

어도블록(2)은, 그의 양 측면에 벽부(21)를 가지며, 벽부(21)는 보의 상부로부터 보의 하류쪽에 있는 하천의 바닥부쪽으로 경사지게 설치된다.

이와 같이 보의 상부로부터 하류쪽으로 보가 설치됨으로써, 하천의 하류로부터 상류쪽으로 유영하여 올라가는 물고기들에 대한 어도(魚道)를 형성하게 된다. 통상의 경우라면, 이와 같이 보의 상부로부터 하류를 향하여 경사지게 형성되면 보 (1)로부터 좁은 어도블록(2)을 통하여 내려가는 물의 흐름이 격류로 되기 쉽다. 따라서, 물고기 등이 하류로부터 상류로 거슬러 올라가는 것이 용이하지 않게 된다.

이러한 점을 고려하여, 상기 제2 종래기술에 있어서는, 어도블록(2)의 양측면에 형성된 벽부(21)에, 격벽(22)을 지그재그 형상으로 설치한다. 어도블록의 중간중간에 이와 같은 격벽을 형성함으로써, 유속을 느리게 하려고 시도하였으며, 상기 제2 종래기술의 격벽(22)의 추가적인 특징은, 우선 벽부(21)로부터 먼 쪽의 상기 각 격벽(22)의 끝단부를 상류방향쪽을 향하여 굴절시킴으로써, 굴절끝단(22a)이 형성되도록 하였다. 동시에, 벽부(21)와 접해있는 격벽(22)의 끝단과 상기 굴절끝단(22a)의 사이에 있는 격벽(22)의 중간부(22b)의 높이가 낮게 형성된 것을 구성상의 특징으로 한다.

이와 같이 형성된 상기 제2 종래기술의 어도블록에 따르면, 보(1)로부터 하류쪽을 향하여 배출되는 수류는 일단 격벽에 의하여 그의 유속이 완만해진다. 아울러, 물의 흐름이 굴절끝단(22a)에 의하여 일단 저지가 되면서 순환하는 상태로 되어 상류로부터의 흐름을 거스르는 방향으로 되기 때문에, 굴절끝단(22a)과 벽부(21)의 사이에 형성된 틈으로의 유속이 굴절되지 않은 형태의 격벽보다 느려지게 된다.

따라서, 상기 어도블록(2)에 의하면, 수로의 한가운데에, 즉 벽부(21)와 접해 있는 격벽(22)의 끝단과 상기 굴절 끝단(22a)의 사이에 있는 격벽(22)의 중간부(22b)의 높이가 낮게 형성되어 있기 때문에, 이 중간부(22b)에는 월류(越流) 및 급속류(急速流)가 형성되고, 벽부로부터 먼 굴절끝단(22a)과 벽부(21)의 사이에 형성되는 유로는 완속류(緩速流)가 형성되는 결과가 된다.

따라서, 어도블록(2)의 하부에는 대체적인 완속류가 형성되므로, 물고기들이 하류로부터 상류로 거슬러 올라가기가 매우 용이하고도 신속해진다.

한편, 격벽(22)과 격벽의 사이에는 물고기의 쉼터 역할을 하도록 수초 등이 심어진 구획된 식생공간(23)이 형성되면서 물고기가 쉴 수 있고, 또한 이들 식생공간(23)의 수초 등에 의하여 물의 흐름이 한층 완속으로 되는 효과를 가지게 되므로, 물고기들의 거슬러 올라감이 더욱더 신속하고도 용이해지게 된다.

그러나, 상기 제2 종래기술의 어도보 역시, 전체적으로는 일자형 콘크리트 계단 형태를 벗어나지 못한 것으로 아이스하버식 어도보의 변형예에 불과하고, 이러한 아이스하버식 어도보는, 주변환경이 자연스럽게 조성되지 않으므로 어종이 거의 이용을 하지 않게 되며, 콘크리트로 형성되어 있어 환경친화적이지 못하고, 직선화되어 있어 경사가 급할 뿐더러, 급경사에 매끄러운 형태의 어도보라 가속이 붙어 유속이 과도하게 빨라지므로 대부분의 어종이 하천을 거슬러 올라가기 힘들며, 설사 어도보를 오른다 하더라도 비늘이 벗겨지거나 탈진하게 되어 대부분의 어종에 악영향을 미치게 된다. 반대로 경사를 줄이고 유속의 속도를 줄일려면 어도보가 아주 길기 형성되어야 하는 또다른 문제점이 발생한다.

대한민국 특허 제839660호 "자연형 어도보를 갖는 하천" 대한민국 특허 공개 제2012-0015557호 "수중생태계 보호를 위한 어도 블록"

본 발명은 이상의 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 갈수기에는 지그재그형으로 물이 흐르면서 경사가 완만한 어도를 형성하되 풍수기에는 어도 위로 물이 넘쳐 흐르는 지그재그형 월류식 어도보를 형성하되, 특히 그러한 지그재그형 어도의 군데군데 웅덩이를 마련하여, 어류에 대한 휴식 공간 및 임시 서식공간을 마련한 지그재그형 월류식 어도보 및 그 시공 방법을 제공하는 것이다

더욱이, 상류측 웅덩이와 하류측 웅덩이 간에 저서성 어류를 위한 산발식 생태 어도를 겸하여 설치하여, 유영력이 약한 어류나 저서성 어류에 대해서도 충분한 유영이 가능하도록 한 것이며, 상기 산발식 생태 어도는, 이미 공장에서 제작된 여러 개의 어도 식생 블록들을 현장에서 결합하여 산발식 어도를 형성할 수 있도록, 그러한 어도 식생 블록들의 결합체를 제공하는 것을 부가적인 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 지그재그형 월류식 어도보는, 상기 지그재그형 어도보(100)의 상류측인 연못(200)과 하류측은 침전지(300) 간의 사이에, 지그재그형 어도를 형성하되, 일측 제방(700) 쪽에서 중심부로 돌출시키는 적어도 두개 이상의 제1 격벽(110) 및 제3 격벽(130); 상기 일측 제방 쪽과 반대방향에서 중심부로 돌출시키는 적어도 두개 이상의 제2 격벽(120) 및 제4 격벽(140); 상기 제2 격벽이 제1 격벽과 제3 격벽 사이에, 그리고 제3 격벽이 제2 격벽과 제4 격벽 사이에 형성되도록 엇갈리게 함으로써, 어도의 수로(190)가 전체적으로 'S' 자형을 이루도록 하고, 상기 어도 수로의 각 단의 일 지점에 다른 지점보다 더 깊게 형성되는 웅덩이(115, 125, 135, 145)를 더 포함하며, 평시의 경우에는 상기 'S' 자형 어도 수로(190)를 따라 하천수가 흐르도록 하나, 풍수기에는 하천수가 상기 격벽을 넘어서 월류되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 웅덩이(115, 125, 135, 145)는 상기 'S' 자형 어도 수로(190)의 커브 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 'S' 자형 수로의 경사도는 1/20 (5%) 이하로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 격벽들은, 거석인 어도석(102, 102')이 모르타르층(101) 층에 의해 고정됨으로써 표면이 거칠게 형성되며, 어도석의 사이에는 자갈이나 채움사석(103)으로 채워지도록 하며, 수로의 저면도 거석인 하상보호석(102")으로 표면 처리되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 상호 이웃하는 상류측 웅덩이(115)와 하류측 웅덩이(135) 간에는 저서성 어류 생태 통로(126)를 조성하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 이웃하는 웅덩이 간의 저서성 어류 생태 통로의 경사도는 0.1~3% 인 것을 특징으로 한다.

상기 저서성 어류 생태 통로(126)는, 미리 제조된 블록형으로 형성하거나, 'Y'자형의 산발식으로 형성되거나, 상기 저서성 어류 생태 통로(126)는 소형관으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따른 상기 지그재그형 월류식 어도보의 시공 방법은, 하상의 저면에 모르타르층(101)을 형성하는 단계; 상기 모르타르층 상에 어도석(102, 102') 및 하상보호석(102")으로 돌쌓기를 하는 단계; 상기 모르타르층 위에 돌쌓기를 완성하여 지그재그형 어도보의 격벽들을 형성하며, 어도석(102, 102') 및 하상보호석(102") 사이에 채움사석(103)을 채우는 단계; 및 각 단의 격벽에 흙덮기를 하는 단계; 를 포함하며, 상기 돌쌓기를 하는 단계에서, 주위보다 더 깊게 웅덩이를 각 단에 형성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 웅덩이(105, 115, 125, 135) 주위에 쇄굴방지석(104)을 배치하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 갈수기에는 지그재그형으로 물이 흐르면서 경사가 완만한 어도를 형성하되 풍수기에는 어도 위로 물이 넘쳐 흐르는 지그재그형 월류식 어도보를 형성하되, 특히 그러한 지그재그형 어도의 군데군데 웅덩이를 마련하여 어류의 임시 휴식처 및 임시 서식처의 제공이 가능하고, 상류측 웅덩이와 하류측 웅덩이 간에 저서성 어류를 위한 산발식 생태 어도를 겸하여 설치하여, 유영력이 약한 어류나 저서성 어류에 대해서도 충분한 유영이 가능함으로써, 다양한 하천 생태 환경을 제공하는 것이 가능하다.

더욱이, 상기 산발식 어도를 갖는 자연형 어도보는, 이미 공장에서 제작된 여러 개의 어도 식생 블록들을 현장에서 결합하여 규격화된 산발식 어도를 형성할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

본 발명의 추가적인 목적과 효과들은, 이하에서 도면을 참조하여 설명하는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 보다 명확해질 것이다.

도 1a는 제1 종래기술에 따른 산발식 수로를 갖는 자연형 어도보의 개념도.
도 1b는 도 1a의 산발식 수로를 갖는 자연형 어도보의 평 단면도.
도 1c는 도 1a의 산발식 수로를 갖는 자연형 어도보의 입 단면도.
도 2a는, 제1 종래기술에 따른 어도블록이 설치된 보의 상태를 모식적으로 나타낸 도면.
도 2b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 어도블록을 모식적으로 나타낸 도면으로서, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 평면사시도이다.
도 3a는 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보를 갖는 하천의 평면도.
도 3b는 도 3a에서 본 발명의 지그재그형 월류식 어도보 부분의 평면도.
도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 절단한 단면도.
도 5는 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 실제 시공 사례.
도 6은 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 부분 상세도.
도 7a는 도 6의 B-B 선을 따라 절단한 단면도.
도 7b는 도 6의 C-C 선을 따라 절단한 단면도.
도 8은 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 웅덩이부의 상세사진.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 시공과정을 보여주는 사시사진으로서, 도 9는 종래의 계단식 어도보를 갖는 종래 하천의 어도보의 사진이고, 도 10은 모르타르층을 형성하고 돌쌓기를 시작하는 상태의 사진이고, 도 11은 모르타르층 위에 돌쌓기를 하여 지그재그형 어도보의 제1 단의 격벽을 형성한 상태의 사진이고, 도 12는 어도석 쌓기를 한 상태의 사진이며, 도 13은 각 단의 격벽에 흙덮기를 한 상태의 사진이다.
도 14a는 본 발명의 최적 실시예에 따른 완성된 지그재그형 월류식 어도보를 전면부(상류측)에서 바라본 사진.
도 14b는 본 발명의 최적 실시예에 따른 완성된 지그재그형 월류식 어도보를 후면부(하류측)에서 바라본 사진.
도 15는 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도를 위한 여러가지 어류 식생 블록의 사시도.
도 16은 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도를 위한 어류 식생 블록들을 결합하여 어도를 형성한 결합사시도.
도 17은 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도의 변형예를 위한 어류 식생 블록들을 결합하여 어도를 형성한 일예 (중앙 기둥부 생략).
도 18a, 도 18b 및 도 18c는 각각, 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도의 다른 예를 위한 여러가지 어류 식생 블록의 평면도.
도 19, 도 20 및 도 21은 본 발명에 관한 산발식 생태 어도를 위한 어류 식생 블록들을 결합하여 생태 어도를 형성하는 단계를 설명하는 사진.

이하에서는, 본 발명과 관련된 지그재그형 월류식 어도보 및 그 시공 방법에 대하여, 최적 실시예를 들어 상세하게 설명한다.

다만, 첨부된 도면 및 실시예는 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면 및 실시예의 범위로 한정되는 것이 아님은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 최적 실시예를 도 3a 내지 도 14b를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3a 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 지그재그형 월류식 어도보에 대하여 설명한다.

도 3a는 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보를 갖는 하천의 평면도이고, 도 3b는 도 3a에서 본 발명의 지그재그형 월류식 어도보 부분의 평면도이며, 도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 실제 시공 사례이고, 도 6은 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 부분 상세도이고, 도 7a는 도 6의 B-B 선을 따라 절단한 단면도이고, 도 7b는 도 6의 C-C 선을 따라 절단한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 웅덩이부의 상세사진이다.

먼저, 도 3a에서 보는 바와 같이, 본 발명에 관한 지그재그형 월류식 어도보(100)는, 하천의 방죽들보(1000)의 일측에, 어도보로서 구비되어 진다.

도 3a에서는, 기존에는 방죽들보(1000)의 좌우측에 각각 계단식 어도보가 하나씩 형성되었으나, 경사가 심하고 방죽들보를 거슬러 올라가는 어류의 쉼터가 없는 관계로 대부분의 어류가 보를 뛰어넘지 못하여, 실질적인 어도 기능을 발휘하지 못하였는바, 도 3a에서 보는 바와 같이, 일측(좌측)에 본 발명의 지그재그형 월류식 어도보를 형성함으로써, 실질적인 어도 가능이 훌륭하게 발휘되었다.

이를 도 3b를 참조하여 상술하면, 본 발명의 지그재그형 어도보(100)의 상류측인 연못(200)과 하류측은 침전지(300) 간의 경사가 급한 경우, 좌측인 제방(700) 쪽에서 제1 격벽(110), 제3 격벽(130)을 상류측부터 순서대로 중심부로 돌출시키고, 반대방향인 우측에서 제2 격벽(120), 제4 격벽(140)을 상류측부터 순서대로 중심부로 돌출시키되, 제2 격벽이 제1 격벽과 제3 격벽 사이에, 그리고 제3 격벽이 제2 격벽과 제4 격벽 사이에 형성되도록 엇갈리게 함으로써, 어도의 수로가 'S' 자형을 이루도록 하는 것이다. 도 3b에 어도 수로의 중심이 부재번호 '190'으로 나타나 있다. '700'은 하천 양쪽의 제방이다.

아울러, 도 4에서 보듯이, 도 3b의 A-A 단면을 보면, 우측의 상류측인 연못(200)과 좌측의 하류측은 침전지(300) 사이에 어도진입부(105)인 웅덩이를 시작으로 웅덩이(125, 145)와 격벽(110, 130)이 교대로 나타나고 있음을 알 수 있다.

한편, 어종에 따라 차이는 있으나, 대체로 무난한 어도가 형성되기 위해서는, 수로의 경사도가 1/20 (5%) 이하로 되는 것이 바람직하다. 그런데, 1/20 이하의 경사도를 유지하려면, 일반적인 하천의 둑의 높이 (연못과 침전지의 높이차) 가 2m 이상만 되어도, 일반적인 아이스하버식 어도보의 경우라면, 어도보의 길이가 40m 이상이 되어야 한다.

그러나, 본 발명의 어도보에서는, 평시의 경우, 지그재그 흐름형으로 하천수가 흐르도록 함으로써, 1/20 (5%) 이내의 유수 경사도를 주면서도, 보의 조성높이(H)에 따른 단면길이(L)를 현저하게 줄일 수 있다. 단, 풍수기 등 우기에는 많은 하천수가 흐르게 되므로, 도 4에서 나타내는 바와 같이, 하천수가 격벽을 넘어서 월류되도록 한다.

더욱이, 상기 격벽들은, 도 4 및 도 5a 와 도 5b에서와 같이, 수충부가 형성되면서 용존산소를 높이고 유수가 표면 마찰력에 의해 유속이 느려지도록 비교적 거석인 제1 어도석(600*700*850)(102) 및 중형 크기의 제2 어도석(400*500*600) (102')이 모르타르층(101) 층에 의해 고정됨으로써 표면이 거칠게 형성되는 것이 좋으며, 어도석의 사이에는 직경 150mm 정도 크기의 자갈이나 채움사석(103)으로 채워지도록 하는 것이 좋으며, 수로의 저면도 하상보호석(102")으로 처리되는 것이 좋다.

더욱이, 어도의 진입부(105) 및 어도의 커브 (즉, 어도의 방향이 바뀌는 지점) 에는 다른 부위보다 휠씬 깊은 웅덩이(pool)(115, 125, 135, 145)를 형성함으로써, 유수가 'S'자형 어도의 커브에서 부딪힐 때에 웅덩이에서 완충이 이루어지면서, 한편으로는 어류가 'S'자형 어도를 거슬러 올라갈 때에 상기 웅덩이에서 쉬거나 그곳에 임시 서식처를 마련할 수 있도록 한다.

다만, 상기 웅덩이(115, 125, 135, 145)가 반드시 커브 지점에 있어야한 하는 것은 아니며, 다른 부위에 위치하여도 되나, 가급적 'S'자형 어도를 흘러내리는 하천수가 잠시 정체하는 커브 지점에 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

도 5 내지 도 8은 그러한 커브에 웅덩이가 설치된 실제 사례이다.

전술한 바와 같이, 어도의 수로의 경사는 1/20 이하로 하는 것이 바람직하며, 어도의 폭은 갈수기 수량을 기준으로 정하나 연못과 침전지의 높이차가 2m 정도인 하천의 경우, 일례로 1~1.5m로 하는 것이 바람직하며, 어도의 유속은 0.5~1.0m/sec 이하로 되도록 하고, 수심은 격벽 사이의 직선형 수로에서 20cm 이상, 커브의 웅덩이에서 70cm 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 6에서 보는 바와 같이, 상기 웅덩이(115, 125, 135) 근처에서는 유수로 인한 침식 현상이 클 수 있으므로, 상기 웅덩이(115, 125, 135) 주위의 수로(190) 상에는, 어도석(102, 102')이나 하상보호석(102") 보다 작으나 채움 사석(103) 보다는 큰 쇄굴 방지석(104)을 집중 배치하는 것이 좋다.

한편, 월류식 지그재그 흐름형의 커브 쪽에 웅덩이를 조성하면서, 상호 이웃하는 상류측 웅덩이(도 5 및 도 6의 115)와 하류측 웅덩이(도 5 및 도 6의 135) 간에 저서성 어류 생태 통로(126)를 조성하도록 한다.

전술하였듯이, 월류식 중심 경사도는 1/20 (5%) 이내의 경사도이나, 유영력이 약한 저서성 2급 수종인 '참종개'의 경우나 여울에도 살지만 주로 풀에 서식하는 '돌마자'와 같은 어종의 경우에는, 1/20 (5%) 정도의 경사도도 버거울 수 있으며, 따라서 이웃하는 웅덩이 간의 저서성 어류 생태 통로의 경사도는 거의 없도록 하는 것이 바람직하다. 일례로 0.1~3% 정도의 경사도를 갖는 저서성 어류 생태 통로 및 서식처를 조성하도록 한다. 저서성 어류 생태 통로(126)는, 산발식 어도보나 생태블록으로 조성되도록 하나, 이외에도 약 10cm 길이인 직경 D8 내지 D12의 소형관으로 구성하는 것도 가능하다.

그리하여, 도 6에서와 같이, 대부분의 하천수는 어도 수로의 중심선(190)을 따라 파선 화살표 방향으로 흐르게 되나, 도 5의 웅덩이 간에는 화살표(121, 131, 141) 방향으로 전체 유수의 일부 유량(바람직하게 1/10 정도)이 화살표(121) 방향으로 저서성 어류 생태 통로(126)를 직접 관통하여 흐르도록 한다.

다른 한편, 상기 저서성 어류 생태 통로(126)는 거석(102)과 자갈(103)을 사용하고 모르타르로 형성할 수도 있으나, 작업의 효율을 높이고 균일화를 위해 후술하는 바와 같은 미리 제조된 블록형으로 형성하는 경우, 더욱 바람직하다.

다음으로, 도 9 내지 도 14b를 참조하여, 본 발명의 지그재그형 월류식 어도보의 시공 방법에 대하여 설명한다.

도 9 내지 도 13은 본 발명의 최적 실시예에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 시공과정을 보여주는 사시사진으로서, 도 9는 종래의 계단식 어도보를 갖는 종래 하천의 어도보의 사진이고, 도 10은 모르타르층을 형성하고 돌쌓기를 시작하는 상태의 사진이고, 도 11은 모르타르층 위에 돌쌓기를 하여 지그재그형 어도보의 제1 단의 격벽을 형성한 상태의 사진이고, 도 12는 어도석 쌓기를 한 상태의 사진이며, 도 13은 각 단의 격벽에 흙덮기를 한 상태의 사진이다. 도 14a는 본 발명의 최적 실시예에 따른 완성된 지그재그형 월류식 어도보를 전면부(상류측)에서 바라본 사진이고, 도 14b는 본 발명의 최적 실시예에 따른 완성된 지그재그형 월류식 어도보를 후면부(하류측)에서 바라본 사진이다.

먼저, 도 9는 종래의 계단식 어도보를 갖는 종래 하천의 어도보의 콘크리트를 적당히 해체하고, 저면에 모르타르층(101)을 형성한다. 이후, 도 10에서 보는 바와 같이, 모르타르층 상에 어도석(102, 102') 및 하상보호석(102")으로 돌쌓기를 하며, 도 11에서와 같이 모르타르층 위에 돌쌓기를 완성하여 지그재그형 어도보의 제1 단의 격벽(110)을 형성하며, 계속해서 후속 단의 격벽 및 어도를 형성하며(도 12 참조), 이후 어도석(102, 102') 및 하상보호석(102") 사이에 채움사석(103)을 채우고, 경우에 따라 웅덩이(105, 115, 125, 135) 주위에 쇄굴방지석(104)을 배치하며, 마지막으로 도 13에서와 같이 각 단의 격벽에 흙덮기를 하고, 경우에 따라 수경식물을 식재한다. 도 14a는 본 발명의 최적 실시예에 따른 완성된 지그재그형 월류식 어도보를 전면부(상류측)에서 바라본 사진이고, 도 14b는 본 발명의 최적 실시예에 따른 완성된 지그재그형 월류식 어도보를 후면부(하류측)에서 바라본 사진인바, 이와 같이 완성된 지그재그형 월류식 어도보에 통수를 하여 보완을 하게 된다.

(본 발명에 관련된 블록형 산발식 어도)

이하에서는, 본 발명과 관련된 블록형 산발식 어도를 블록형으로 구현하는 예를 상세하게 설명한다.

(제1 예)

이하, 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도의 제1 예를 도 15a 내지 도 17 및 도 21을 참조하여 설명한다.

도 15a, 도 15b 및 도 15c는 각각, 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도를 위한 여러가지 어류 식생 블록의 사시도이고, 도 16은 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도를 위한 어류 식생 블록들을 결합하여 어도를 형성한 결합사시도이며, 도 17은 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도의 변형예를 위한 어류 식생 블록들을 결합하여 어도를 형성한 중앙 기둥부가 생략된 변형예를 나타낸다. 도 19 내지 도 21은 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도를 위한 어류 식생 블록들을 결합하여 생태 통로를 격벽의 내부에 조성하는 모습을 나타낸다.

우선 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도를 위한 어류 식생 블록은 두 가지 타입의 블록이 결합되어 이루어진다. 즉, 도 15a에서 보는 바와 같은 메인 블록(20)은, 일례로 'Y'자 형의 자연형 어도에서, 1자형 어도에 위치하는 블록체로서, 바닥부(21)와 양 측면의 벽부(22)로 이루어지는 'U'자형의 블록체로서, 다만 중앙에 메인 블록들 간의 결합시 정합위치를 잡아주며 유수의 유속을 감속시켜 주는 기능을 겸하는 중앙기둥부(23)가 추가로 형성되어 질 수 있다. 더욱이 상기 중앙기둥부(23)에는 결합시 결합홈(23a)이 형성되어 질 수도 있다.

한편, 도 15b에서 보는 바와 같은 가지 블록(30)은, 일례로 'Y'자 형의 자연형 어도에서, 'V'자형 지류에 위치하는 블록체로서, 바닥부(31)와 양 측면의 벽부(32)로 이루어지는 'U'자형의 블록체이되, 다만 양 벽부는 민자형보다는 상이한 곡률을 갖는 연속된 곡면으로 이루어지며, 유수의 방향도 메인 블록에서 멀어질수록 바깥쪽으로 향하도록 미리 방향이 설정되는 것이 바람직하다.

그리하여, 메인 블록(20)들과 가지 블록(30)들을 결합하면, 도 16에서 보는 바와 같은 'Y'자형의 블록형 산발식 자연형 어도(11)를 형성할 수 있게 된다.

한편, 상기 도 16의 산발식 자연형 어도(11)의 상층에는, 역시 동일한 형상의 메인 블록(20)들과 가지 블록(30)들을 결합한 결합체들을 상하방향으로 뒤집어서 뚜껑을 형성할 수도 있으나, 그러한 경우 높이가 상당히 높아진다는 단점을 갖으므로, 도 15c에서 보는 바와 같은 블록 덮개(40)를 별도로 형성하여 도 15a 및 도 15b의 블록체를 유개화한다.

이때, 상기 덮개(40)는 메인 블록 또는 가지 블록과 동일한 외형을 갖는 콘크리트판(41)의 중앙에 호박돌(42)을 군데군데 형성하여 요철을 형성함으로써 자연형 산발식 수로에 최대한 가깝게 형성하도록 하며, 반대쪽에서 내측 자갈(43)을 군데군데 형성하여 수로의 마찰이 생기도록 함으로써, 유속을 조절하고 어느 정도 유수가 블록체 내에 고여있거나 습기가 형성되어 있도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 이상의 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도를 위한 어류 식생 블록들을 결합한 자연형 어도(11)에 의하면, 종래의 자연형 어도에 비해 어류의 통과 및 서식하는 것이 크게 다르지 않아 친환경적이라는 장점을 유지하면서도, 자연 상태의 산발식 어도를 용이하게 구현할 수 있으며, 보수도 용이하다는 추가적인 장점이 있다.

(변형예)

한편, 도 17에는 상기 제1 예의 변형예가 도시되어 있는바, 본 변형예에 의한 어도와 제1 예의 어도의 차이점은, 제1 예의 어도의 메인 블록(20)은 중앙에 중앙 기둥부(23)를 갖는데 반해, 본 변형예의 어도의 메인 블록(20')은 그러한 중앙 기둥부(23)를 갖지 않는다는 것인바, 메인 어도가 좁거나 경사도가 높지않아 굳이 유속을 경감시킬 필요가 없을 경우에, 적합한 방식이다.

(제2 예)

이하, 본 발명의 제2 예를 도 18a 내지 도 18c를 참조하여 설명한다.

도 18a, 도 18b 및 도 18c는 각각, 본 발명에 관한 블록형 산발식 어도의 다른 예를 위한 여러가지 어류 식생 블록의 평면도이다.

한편, 도 18a에서 보는 바와 같이, 메인 블록(50)의 폭이 상대적으로 좁은 경우에는, 도 18a에서의 메인 블록(50)과 도 18c에서의 가지 블록(30) 사이에, 도 18b에서 보는 바와 같은 연결 블록(60)을 개재하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 연결 블록(60)의 바닥부(61)의 일측은 메인 블록(50)의 바닥부(51)의 너비와 같으며, 연결 블록(60)의 벽부(62)도 메인 블록의 벽부(52)와 연장되어지나, 상기 연결 블록(60)의 바닥부(61)의 타측은 가지 블록(30)의 바닥부(31)의 너비와 같으며, 연결 블록(60)의 벽부(62)도 가지 블록의 벽부(32)와 연장되어 지도록, 일측은 소폭의 그리고 타측은 광폭으로 형성되어지면서, 더욱이 광폭의 타측에는 양 가지부로의 분리대(63)가 형성되어 지도록 한다.

이상, 본 발명을 도면을 참조하여 특정 실시예들 및 변형예들로 설명하였으나, 본 발명이 이상의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

따라서, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

(본 발명)
1000: 방죽들보
100 : 지그재그형 월류식 어도보
101 : 모르타르층 102,102' : 어도석
102" : 하상보호석 103 : 채움사석
104 : 쇄굴방지석 105 : 어도진입부
110,120,130,140 : 격벽 115,125,135 : 웅덩이
121,131,141 : 저서성 어류 생태 통로 방향
126 : 저서성 어류 생태 통로 190 : 어도 수로 중심
200 : 연못(pool) 300 : 침전지
700 : 제방
10 : 블록형 자연형 어도보 11 : 블록형 산발식 어도
12 : 자갈 13 : 거석
20, 20' : 메인 블록 21 : 바닥부
22 : 벽부 23 : 중앙 기둥부
23a : 결착홈
30 : 가지 블록 31 : 바닥부
32 : 벽부
40 : 블록 덮개 41 : 콘크리트판
42 : 호박돌 43 : 내측 자갈
50 : 메인 블록 51 : 바닥부
52 : 벽부
60, 60' : 연결 블록 61 : 바닥부
62 : 벽부 63, 63' : 분리대
80 : 연결 블록 81 : 바닥부
83 : 확관부
(제1 종래기술)
70 : 산발식 수로를 갖는 자연형 어도보 71 : 판석
72 : 모르타르 74 : 침전지
75 : 습지 연못 76 : 산발식 수로
(제2 종래기술)
1 : 보 2 : 어도 블록
21 : 벽부 22 : 격벽
22a : 굴절끝단 22b : 중간부
23 : 식생 공간

Claims (11)

1. 지그재그형 월류식 어도보로서,
   상기 지그재그형 어도보(100)의 상류측인 연못(200)과 하류측은 침전지(300) 간의 사이에, 지그재그형 어도를 형성하되,
   일측 제방(700) 쪽에서 중심부로 돌출시키는 적어도 두개 이상의 제1 격벽(110) 및 제3 격벽(130);
   상기 일측 제방 쪽과 반대방향에서 중심부로 돌출시키는 적어도 두개 이상의 제2 격벽(120) 및 제4 격벽(140);
   상기 제2 격벽이 제1 격벽과 제3 격벽 사이에, 그리고 제3 격벽이 제2 격벽과 제4 격벽 사이에 형성되도록 엇갈리게 함으로써, 어도의 수로(190)가 전체적으로 'S' 자형을 이루도록 하고,
   상기 어도 수로의 각 단의 일 지점에 다른 지점보다 더 깊게 형성되는 웅덩이(115, 125, 135, 145)를 더 포함하며,
   평시의 경우에는 상기 'S' 자형 어도 수로(190)를 따라 하천수가 흐르도록 하나, 풍수기에는 하천수가 상기 격벽을 넘어서 월류되도록 하는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 웅덩이(115, 125, 135, 145)는 상기 'S' 자형 어도 수로(190)의 커브 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 'S' 자형 수로의 경사도는 1/20 (5%) 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 격벽들은, 거석인 어도석(102, 102')이 모르타르층(101) 층에 의해 고정됨으로써 표면이 거칠게 형성되며, 어도석의 사이에는 자갈이나 채움사석(103)으로 채워지도록 하며, 수로의 저면도 거석인 하상보호석(102")으로 표면 처리되는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 상호 이웃하는 상류측 웅덩이(115)와 하류측 웅덩이(135) 간에는 저서성 어류 생태 통로(126)를 조성하는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 이웃하는 웅덩이 간의 저서성 어류 생태 통로의 경사도는 0.1~3% 인 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 저서성 어류 생태 통로(126)는 미리 제조된 블록형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
8. 제 5항에 있어서,
   상기 저서성 어류 생태 통로(126)는 'Y'자형의 산발식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
9. 제 5항에 있어서,
   상기 저서성 어류 생태 통로(126)는 소형관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.
10. 제 1항 내지 제 9항 중의 어느 한 항에 따른 지그재그형 월류식 어도보의 시공 방법으로서,
    하상의 저면에 모르타르층(101)을 형성하는 단계;
    상기 모르타르층 상에 어도석(102, 102') 및 하상보호석(102")으로 돌쌓기를 하는 단계;
    상기 모르타르층 위에 돌쌓기를 완성하여 지그재그형 어도보의 격벽들을 형성하며, 어도석(102, 102') 및 하상보호석(102") 사이에 채움사석(103)을 채우는 단계; 및
    각 단의 격벽에 흙덮기를 하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 돌쌓기를 하는 단계에서, 주위보다 더 깊게 웅덩이를 각 단에 형성하는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보의 시공 방법.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 웅덩이(105, 115, 125, 135) 주위에 쇄굴방지석(104)을 배치하는 것을 특징으로 하는 지그재그형 월류식 어도보.

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