KR20210138868A - 농업용수 급수 관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지의 물을 농지에 공급하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농업용수가 필요한 해당 농지에만 제공하여 낭비되는 물(농업용수)를 최소화하거나 없애도록 한 농업용수 급수 관리시스템에 관한 것이다.
본 발명의 농업용수 급수 관리시스템은, 저수지 둑(B)을 관통하는 여수로관(W)의 일측 끝단부에 설치된 여수로문(110)을 제어하여, 상기 여수로관(W)을 개폐하는 여수로문제어수단(100); 상기 여수로관(W)의 길이방향 타측 단부에 설치되어, 상기 여수로관(W)을 통과하는 물을 방류관(210)을 통해 수로(S)로 배출하거나 용수로관(200)을 통해 농지(N)로 공급하도록 연결시켜 주는 이음부(120); 상기 이음부(120)의 상부 일측에 설치되고, 상기 수로(S)의 벽체에 결합되는 지지부(300)에 안착되어 상기 수로(S)의 상부에 일정거리 이격되어 설치되는 용수로관(200); 상기 이음부(120)의 하부 일측에 설치되는 방류관(210); 상기 이음부(120)에 각각 설치되어, 상기 용수로관(200)과 상기 방류관(210)의 개폐를 제어하는 유로개폐밸브(220); 상기 용수로관(200)상에 각각의 농지(N)로 물을 공급하기 위해 농지(N)의 간격마다 각각 분기되어 설치되는 다수개의 분배관(230); 상기 분배관(230)에 설치되어, 유로를 개폐하기 위한 분배밸브(240); 상기 유로개폐밸브(220)와 상기 분배밸브(240)를 제어하기 위해 저수지 둑(B)의 일측에 설치되는 밸브제어부(400);로 이루어진다.

Description

농업용수 급수 관리시스템{Supply management system for agriculture water}

본 발명은 저수지의 물을 농지에 공급하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농업용수가 필요한 해당 농지에만 제공하여 낭비되는 물(농업용수)를 최소화하거나 없애도록 한 농업용수 급수 관리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 농업용수는 작물의 생산을 목적으로 논과 밭의 경지에 인공적으로 물을 공급하는 관개용수를 말한다.

우리나라는 심각한 물 부족 국가로 분류되어 있으며, 물 사용량의 약 50%를 차지하는 농업용수의 체계적인 관리가 요구되고 있다.

농업용수의 관리목적은 경지에서 필요한 용수의 공급시기와 관개수량을 정확히 산정하여 적정 관개계획(Irrigation Scheduling)을 수립한 후 현지에서 관개계획에 따른 물관리를 실시함으로써 한정된 수자원을 효율적으로 사용하고 작물의 생산성 향상을 극대화하기 위함이다.

농업용수의 관개조직은 농업용수가 저장된 저수지, 저수지에 연결된 용수로와 배수로 등의 수로, 용수를 공급하는 취수탑, 용수가 각 농지로 흘러들어가는 것을 조절하는 물꼬 등을 포함한다.

종래에는 저수지와 연결된 수로를 따라 용수가 흘러가면서 저수지와 가까운 쪽부터 순차적으로 공급되기 때문에, 저수지에서 상대적으로 먼 거리에 있는 농지의 경우 용수 공급이 늦거나 없는 경우가 발생하고 있으며, 특히 벼가 포기 나누기를 할 때에는 반드시 필요한 만큼의 용수를 공급할 수 없어 수확량이 감소되는 문제를 야기시킨다.

또한, 물을 농지로 공급하는 과정에서 수로에 흐르는 물의 일부만이 농지로 공급되고 나머지는 하천이나 강으로 흘러감에 따라 많은 량의 물이 낭비되는 문제가 있었다.

이러한 이유로 저수지에 저수된 농업용수를 아끼기 위해 저수지의 여수로문을 폐쇄하는 경우가 다반사이며, 이로 인해 농지에 농업용수를 제대 공급하지 못하는 경우가 발생하였다.

이를 해소하고자, 일부 농민들은 도 1의 사진에서와 같이 저수지에 직접 양수기를 설치하여 자신이 경작하는 농지로 농업용수를 공급하고 있다. 그러나 이러한 양수기가 무분별하게 설치됨에 따라 저수지 주변이 난잡하며, 소음은 물론 전력의 낭비 또한 매우 심각한 상태이다.

더욱이 저수지에서 양수기를 가동하기 위해 휴대용 발전기를 사용하게 되는데, 이러한 발전기의 사용은 주변이 온통 물로 가득한 저수지라는 장소에 따른 위험성으로 인해 안전사고 발생 가능성이 상당히 크며, 비가 오거나 태풍이 부는 자연환경에서는 더욱 위험에 노출되는 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0033735호(2019.04.01., 논 수위 관리 시스템)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 여수로관에 용수로관과 방류관을 함께 설치하여 용수로관에 설치된 분배관을 통해 물(농업용수) 공급이 필요한 농지로만 농업용수를 공급하여 물의 낭비를 줄일 수 있도록 하며, 방류가 필요할 경우에는 방류관을 통해 물을 방류하여 저수지에 저수된 물의 수위를 조절할 수 있도록 하는 농업용수 급수 관리시스템을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농업용수 급수 관리시스템은, 저수지 둑(B)을 관통하는 여수로관(W)의 일측 끝단부에 설치된 여수로문(110)을 제어하여, 상기 여수로관(W)을 개폐하는 여수로문제어수단(100); 상기 여수로관(W)의 길이방향 타측 단부에 설치되어, 상기 여수로관(W)을 통과하는 물을 방류관(210)을 통해 수로(S)로 배출하거나 용수로관(200)을 통해 농지(N)로 공급하도록 연결시켜 주는 이음부(120); 상기 이음부(120)의 상부 일측에 설치되고, 상기 수로(S)의 벽체에 결합되는 지지부(300)에 안착되어 상기 수로(S)의 상부에 일정거리 이격되어 설치되는 용수로관(200); 상기 이음부(120)의 하부 일측에 설치되는 방류관(210); 상기 이음부(120)에 각각 설치되어, 상기 용수로관(200)과 상기 방류관(210)의 개폐를 제어하는 유로개폐밸브(220); 상기 용수로관(200)상에 각각의 농지(N)로 물을 공급하기 위해 농지(N)의 간격마다 각각 분기되어 설치되는 다수개의 분배관(230); 상기 분배관(230)에 설치되어, 유로를 개폐하기 위한 분배밸브(240); 상기 유로개폐밸브(220)와 상기 분배밸브(240)를 제어하기 위해 저수지 둑(B)의 일측에 설치되는 밸브제어부(400);로 이루어진다.

여기서, 상기 지지부(300)는, 상기 용수로관(200)이 안착되어 지지되도록 U자형상으로 형성된 안착부재(310)와, 상기 안착부재(310)의 양측에 수평 또는 일정 각도로 경사지게 구비된 지지대(320)와, 상기 지지대(320)에 일측이 연결되고 타측은 상기 수로(200)의 벽체에 고정수단으로 결합되는 결합편(330)으로 구성된다.

또한, 상기 지지대(320)는, 상기 안착부재(310)의 양측에 일체로 형성되고 일측에는 관통홀(322)이 형성된 고정지지대(321)와, 상기 결합편(330)과 일체로 형성되어 일측에는 상기 관통홀(322)의 결합수단으로 결합는 장홀(324)이 형성되어 길이조절이 가능한 조절지지대(323)로 구성된다.

이때, 각각의 농지 일측에서 상기 분배밸브(240)를 제어하여 농지(N)로 공급되는 물을 개별 제어하도록 개별제어부(410)가 설치된다.

상기의 구성으로 이루어진 농업용수 급수 관리시스템에 따르면, 용수로관에 각각의 농지로 분배된 분배관을 설치함으로써 물이 필요한 농지에만 물을 공급할 수 있어 물의 낭비를 최소화함은 물론, 물이 필요한 농지에 제때에 적절하게 공급할 수 있어 작물의 성장을 극대화 할수 있다.

또한, 여수로관에 연결되게 방류관이 설치됨으로써 호우 등으로 인해 수위가 높아져 방류가 필요할 경우에는 방류관을 통해 수로로 물을 방류해주도록 하여 수위를 효과적으로 조절할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 저수지의 둑에 양수기가 무분별하게 설치된 사진,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저수지의 여수로관에 이음부를 매개로 연결되어 설치된 용수로관과 방류관을 보인 단면상태도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용수 급수 관리시스템의 설치상태도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수로에 설치된 용수로관을 보인 상태도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절되는 지지부를 보인 상태도,
도 6은 도 5에서 지지부의 분리도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 농지에 개별제어부가 설치된 상태도.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 농업용수 급수 관리시스템에 대하여 설명한다.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 농업용수 급수 관리시스템은 저수지의 여수로관을 통해 물을 토출시켜 농지로 공급해주기 위한 장치로서, 여수로관을 개폐하도록 여수로관의 일측단부에 설치되는 여수로문의 제어를 위한 여수로문제어수단(100), 이음부(120), 용수로관(200), 방류관(210), 유로개폐밸브(220), 분배관(230), 분배밸브(240), 밸브제어부(400)로 이루어진다.

상기 여수로문제어수단(100)은 저수지 둑(B)에 설치되어 있으며, 여수로문(110)에 나사산을 가진 개폐조절축과, 그 개폐조절축을 회전시켜 주어 여수로문(110)을 상승 또는 하강이동시켜 여수로관을 개폐시켜 주기 위한 액추에이터와, 액추에이터의 작동을 제어하는 여수로문제어부를 포함한다.

액추에이터에는 작업자나 관리자가 수동조작할 수 있도록 제어핸들이 설치될 수 있는 것으로, 액추에이터의 제어를 통해 여수로문을 개폐하는 구조는 이미 공지된 기술이므로 세부 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서는 여수로관에 용수로관과 방류관이 설치되어 있고, 용수로관과 방류관에는 유로개폐밸브(220)와 분배밸브(240)가 설치되어 있으므로, 여수로관을 개방하여 용수로관과 방류관으로 물이 유입되더라도 외부로 배출되지 않게 된다.

따라서, 상기 여수로관(W)은 수리 및 보수 등의 상황을 제외하고는 항시 개방시켜 놓는 것이 바람직할 것이다.

상기 이음부(120)는 저수지의 물이 토출되는 상기 여수로관(W)의 타측단부에 설치되는 것이며, 상기 여수로관(W)을 통과하는 물이 방류관(210)을 통해 수로(S)로 배출되게 하거나, 용수로관(200)을 통해 농지(N)로 공급되도록 연결시켜 주는 구성이다.

예로서, 이음부는 일정 폭을 갖는 관체로 형성하되, 일측은 여수로관에 결합되고, 타측 표면에는 상기 용수관과 방류관이 연결되도록 상부 일측과 하부 일측에 각각 연결플랜지가 형성되어 있다.

상기 용수로관(200)은 이음부(120)의 상부 일측에 설치되고, 수로(S)의 상측에 지지부(300)를 매개로 수로(S)에 일정거리 이격되어 설치된다.

상기 지지부(300)는 수로(S)의 벽체에 결합되는 것으로, 벽체에 결합되어 고정될 수 있는 수단이면 어떠한 구조이든 무방하며, 예로서 시공의 편의성과 교체가 간편한 볼트와 너트를 이용한 결합방법을 채용하도록 한다.

용수로관(200)은 여수로관보다는 직경이 작으나, 여러 농지로 물을 공급시켜주어야 함에 따라 상당한 직경을 갖도록 형성함이 바람직할 것이며, 용수로관에 설정된 간격으로 설치되는 분배관(230)은 용수로관보다는 작은 직경으로 형성하도록 한다.

용수로관(200)과 방류관(210)은 금속재질 또는 합성수지재로 제작될 수 있다.

상기 방류관(210)은 이음부(120)의 하부 일측에 일단부가 연결되게 설치되며, 여수로관을 통과하는 물을 수로(S)로 방류시켜 주기 위해 구비된다.

이러한 방류관(210)은 호우 등으로 인해 저수지의 수위조절이 필요할 경우 개방하여 수로로 방류시켜 주도록 한다.

유로개폐밸브(220)는 용수로관(200)과 방류관(210)의 일단부에 각각 설치되어 있으며, 용수로관(200)에 설치된 유로개폐밸브(220)는 평상시 가능하면 개방상태로 구비되어 여수로관의 물이 용수로관으로 인입된 상태에 있도록 하고, 방류관(210)에 설치된 유로개폐밸브(220)는 폐쇄상태로 구비되도록 함이 바람직하다.

분배관(230)은 용수로관(200)상에 다수개 설치되는 것으로, 각각의 농지(N)로 물을 공급해 주기 위해 설치되는 것임에 따라 농지(N)의 간격마다 용수로관에서 분기되도록 설치된다.

분배관(230)에는 유로를 개폐하여 용수로관으로 인입된 물을 해당 농지로 공급하도록 상기 분배밸브(240)가 설치된다.

분배밸브(240)는 분배관(230)의 끝단부에 설치됨이 바람직할 것이다.

상기 분배관(230)이 설치됨에 따라 물의 공급이 필요한 농지에만 물을 공급해줄 수 있어 종래 수로를 통해 방류됨에 따라 발생되는 불필요한 물의 낭비를 줄일 수 있게 되며, 이를 방지하기 위해 사용되는 양수기 등의 펌핑수단을 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

상기 유로개폐밸브(220)와 분배밸브(240)의 제어를 위해 상기 밸브제어부(400)가 구비되는데, 이러한 밸브제어부(400)는 저수지 둑(B)의 일측에 설치될 수 있다.

이때, 유로개폐밸브(220)와 분배밸브(240)의 제어를 위해, 밸브제어부(400)와 유로개폐밸브(220) 및 분배밸브(240)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.

유선으로 연결시에는 햇빛에 의해 전선의 겉면이 부식되는 것을 최대한 방지하기 위해 용수로관(200)의 하부로 전선을 배치하도록 하고, 무선으로 연결시에는 유로개폐밸브(220)나 분배밸브(240)의 기판에 통신모듈을 설치하여 통신망을 통해 정보를 송수신하면 된다.

여기서, 상기 밸브제어부(400)는 조작 등 사용상 편의성을 높여주기 위해 상기 여수로문제어부의 설치위치와 인접한 위치에 설치하거나 여수로문제어부가 설치되는 제어박스 내부에 함께 설치하는 것이 바람직하다.

상기 밸브제어부(400)는 지면에 입설되게 설치되는 제어기 지주에 부착하여 설치됨이 바람직할 것이고, 제어기 지주에는 현장제어기의 제어신호에 따라 주변을 촬영하기 위한 카메라 등의 영상촬영장치가 설치되거나 사고발생 주변에 알려주도록 경광등이나 사이렌이 설치될 수 있다.

그리고 상기 제어기 지주에는 현장제어기와 카메라에 전원을 공급하기 위해 태양광모듈을 포함한 태양광 발전장치나 풍력발전장치가 설치될 수 있다.

한편, 본 발명에서 용수로관을 지지하는 지지부(300)의 일 실시예가 도 2에 도시되어 있고, 도시된 바와 같이, 용수로관(200)이 안착되어 지지되도록 U자형상으로 형성된 안착부재(310)와, 상기 안착부재(310)의 양측에 수평 또는 일정 각도로 경사지게 구비된 지지대(320)와, 상기 지지대(320)에 일측이 연결되고 타측은 수로(200)의 벽체에 고정수단으로 결합되는 결합편(330)으로 구성될 수 있다.

이때, 안착부재(310)를 포함한 지지부(300)는 금속 또는 합성수지재로 제작되며, 용수로관(200)은 안착부재(310)에 안착된 상태로만 설치되거나 별도로 벨트나 밴드 등으로 고정될 수도 있다.

한편, 용수로관(200)은 일정 구간마다 플랜지가 구비되어 서로 연결되도록 구비됨이 바람직하고, 이와 같은 연결구조로 이루어짐에 따라 용수로관(200)의 길이를 쉽게 연장할 수 있고, 보수 또는 수리가 필요할 경우에는 용이하게 분해 및 조립할 수 있게 된다.

또한, 용수로관(200)은 수로(S)의 상측에 설치됨에 따라 수로의 사용에 간섭받지 않고 사용할 수 있으며, 저수지의 물을 방류하고자 하는 경우에 기존의 수로를 그대로 이용하여 물을 방류시킬 수 있게 되는 장점이 있다.

여기서, 상기 지지부(300)는 수로의 규격에 따라 공용으로 사용할 수 있도록 하기 위해, 길이조절되게 구비됨이 바람직하다.

이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 지지부(300)는 상기 안착부재(310)의 양측에 일체로 형성되고 일측에는 관통홀(322)이 형성된 고정지지대(321)와, 결합편(330)과 일체로 형성되어 일측에는 관통홀(322)의 결합수단으로 결합는 장홀(324)이 형성되어 길이조절이 가능한 조절지지대(323)로 구성될 수 있다.

따라서, 장홀(324) 상에서 결합 위치를 조정하여 수로(S)의 너비에 따라 지지대(320)의 길이를 적합하게 조절할 수 있는 것이며, 규격에 큰 제한없이 대부분의 수로에 호환시켜 사용할 수 있게 됨으로써 제작 시 원가 절감효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다.

상기 관통홀(322)과 장홀(324)의 결합은 종래의 어떠한 결합수단을 사용해도 무방하나, 도시된 바와 같이 간편한 분리결합을 위해 볼트와 너트를 이용할 수 있다.

한편, 본 발명에서 각 농지의 일측에는 개별제어부(410)가 설치될 수 있다.

상기 개별제어부(410)가 설치되지 않더라도 밸브제어부(400)에서 유량개폐밸브와 분배밸브의 제어가 가능하나, 밸브제어부는 저수지의 둑에 설치됨이 일반적임에 따라 해당 농지의 농민이 밸브제어부가 설치된 위치까지 이동하여야 하는 번거롭고 불편함이 있다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 개별제어부가 설치되는 것이며, 개별제어부를 통해 농민이 쉽게 개별제어할 수 있어 사용 편의성을 높여줄 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 농지에 물을 공급할 때, 해당 농지로 분기되게 형성된 각각의 분배관(230)에 설치된 분배밸브(240)를 제어하여 유로를 개방시켜 주어 물의 공급이 필요한 농지에 쉽게 공급할 수 있으며, 불필요한 물의 낭비를 줄일 수 있게 되며, 우천으로 인해 저수지의 수위가 상승했을때는 방류관(210)을 개방하여 수로로 물을 방류시켜줌으로써 저수지의 수위를 조절할 수 있는 일석이조의 효과를 갖는 매우 유용한 발명이다.

B : 저수지 둑 W : 여수로관
N : 농지 S : 수로
100: 여수로문제어수단 110 : 여수로문
120: 이음부
200: 용수로관 210 : 방류관
220 : 유로개폐밸브 230: 분배관
240 : 분배밸브
300: 지지부 310 : 안착부재
320: 지지대 321 : 고정지지대
322: 관통홀 323 : 조절지지대
324: 장홀 330 : 결합편
400: 밸브제어부 410 : 개별제어부

Claims (4)

1. 저수지의 둑(B)의 일측에 설치되어 저수지 둑을 관통하는 여수로관(W)의 일측단부에 구비된 여수로문(110)을 제어하여 여수로관(W)을 개폐하는 여수로문제어수단(100);
   저수지의 물이 토출되는 상기 여수로관(W)의 타측단부에 설치되어, 상기 여수로관(W)을 통과하는 물을 방류관(210)을 통해 수로(S)로 배출되게 하거나 용수로관(200)을 통해 농지(N)로 공급되도록 연결시켜 주는 이음부(120);
   상기 이음부(120)의 상부 일측에 일단부가 연결되고, 상기 수로(S)의 상측에 지지부(300)를 매개로 지지되게 수로(S)를 따라 설치되는 용수로관(200);
   상기 이음부(120)의 하부 일측에 일단부가 연결되게 설치되어 여수로관을 통과하는 물을 수로로 방류시켜 주기 위한 방류관(210);
   상기 이음부(120)와 연결되는 용수로관(200)과 방류관(210)의 일단부에 각각 설치되어 유로를 개폐시켜 주는 유로개폐밸브(220);
   상기 용수로관(200)상에 각각의 농지(N)로 물을 공급하기 위해 농지(N)의 간격과 동일한 간격으로 분기되게 설치되는 다수개의 분배관(230);
   상기 분배관(230)에 설치되어 유로를 개폐시켜 주는 분배밸브(240);
   상기 유로개폐밸브(220)와 분배밸브(240)의 제어를 위해 저수지 둑(B)의 일측에 설치되는 밸브제어부(400);
   로 구성되어 물이 필요한 농지(N)에만 물을 선택적으로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 농업용수 급수 관리시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지부(300)는,
   상기 용수로관(200)이 상부에 안착되어 지지되도록 U자형상으로 형성된 안착부재(310)와, 상기 안착부재(310)의 양측에 수평 또는 일정 각도로 경사지게 구비된 일정 길이의 지지대(320)와, 상기 지지대(320)에 일측이 연결되고 타측은 상기 수로(200)의 벽체에 고정수단으로 결합되는 결합편(330)으로 구성된 것을 특징으로 하는 농업용수 급수 관리시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지대(320)는,
   상기 안착부재(310)의 양측에 일체로 형성되고 일측 표면에 관통홀(322)이 형성된 고정지지대(321)와, 상기 결합편(330)과 일체로 형성되고 일측 표면에는 상기 관통홀(322)과 결합수단으로 결합되는 장홀(324)이 형성되어 고정지지대(321)에 길이조절되게 설치되는 조절지지대(323)로 구성된 것을 특징으로 하는 농업용수 급수 관리시스템.
4. 제1항에 있어서,
   각각의 농지 일측에는 분배밸브(240)를 제어하여 각 농지(N)로의 물 공급을 개별 제어하도록 개별제어부(410)가 설치된 것을 특징으로 하는 농업용수 급수 관리시스템.

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