KR20220030031A - 하천 상태계 보존을 위한 인공 어도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수량조절 또는 관개용수 공급을 위해 하천에 설치되는 보나 댐 또는 낙차공 등 횡단 구조물에서 하천에 서식 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도를 제공하는 것이다.
본 발명은 수량조절 또는 관개용수 공급을 위해 하천에 설치되는 보나 댐 또는 낙차공 등의 횡단 구조물에서 하천에 서식 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도로써, 횡단 구조물의 상류 측 벽면에 걸쳐 설치되고 상변으로는 횡단 구조물 상류 측의 하천수를 받아드리는 노치가 구비된 평판형의 토대와, 토대의 노치에 연이어 연결되고 양측의 곡류 부분들이 엇갈려 연속 배치되어 노치를 통해 유입되는 상류 측 하천수가 지그재그 흐름으로 완속되어 하류 측으로 내려보내는 도류관로 및 도류관로의 곡류 부분들에서 횡단 구조물 상류 측 저수 수압을 이용해 역방향으로 하천수가 분출되며 상기 도류관로에서의 완속된 하천수에 추가적으로 흐름이 제어되게 하는 분출관들을 포함하여서, 하천수의 흐름을 보다 효과적으로 제어하여 어류들이 무리 없이 원활하게 이동 또는 회유할 수 있게 함과 동시, 하천수가 정체되지 않고 흐름이 지속적으로 유지되어 어류들이 어도에서 체류하는 현상을 방지하게 된다.

Description

하천 상태계 보존을 위한 인공 어도{a fishway For the Conservation of River Ecosystem}

본 발명은 수량조절 또는 관개용수 공급을 위해 하천에 설치되는 보나 댐 또는 낙차공 등 횡단 구조물에서 하천에 서식 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도에 관한 것이다.

하천의 보나 댐 또는 낙차공 등 하천에 설치되는 횡단 구조물은 수량조절 또는 관개용수의 공급을 위한 수리 시설물로써, 그러한 횡단 구조물은 자연적인 물 흐름을 차단 또는 상ㆍ하류 낙차가 발생하여 해당 하천에 서식하는 다양한 어종이나 회유성 어류들의 이동을 방해하고, 따라서 하천 생태계의 교란과 파괴현상이 일어나고 있는 것이다.

이러한 하천 생태계 교란 또는 파괴현상을 최소화 하기 위해 횡단 구조물에는 낙차를 보상하여 하천에 서식하는 어종 보존과 분포의 확산을 위한 이동 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 인공적 수로인 어도가 설치되고 있다.

인공 어도는 횡단 구조물 일측에서 하천 상ㆍ하류의 수위차에 따른 낙차 폭을 고려해 소정의 경사도를 가지고 설치되는 있는데, 그러한 경사진 인공 어도는 길이가 제한적인, 즉 인공 어도 설계에서 횡단 구조물의 단면적으로부터 벗어나는 길이가 한정되어 비교적 경사도가 크고 따라 수류의 유속이 빨라 어류들이 수류를 타고 하류에서 상류 측으로 역류하여 이동 또는 회유가 원활하지 못한 문제가 따르고 있는 것이다.

근래에 와서는 어류들의 이동 또는 회유에 장애를 줄이기 위한 인공 어도들이 여러 형태로 개발되어 설치되고 있는데, 대략 계단식 또는 도류벽식들로 이루고 있다.

전자 계단식의 어도는 아래위 높이차, 즉 계단 위아래 디딤판 사이의 챌판 높이에 의해 어류들의 오르내림이 용이하지 않은 등 장애를 주어 어류의 이동이나 회유가 원활하지 못한 문제가 있는 것이다.

그리하여 근래에는 후자 도류벽식 어도가 주로 많이 설치되고 있다.

도류벽식 어도는 횡단 구조물의 일측에 상류로부터 하류 측으로 점차 낮아지는 기울기를 가지고져 병렬 배치되는 양 기준벽들 사이에서 서로 엇갈리어 배치되어 수류의 유속이 감속되게 하는 수평안내벽들(도류벽)과, 그 수평안내벽들 사이에서 연통로를 이용해 상호 연결되고 계단식으로 점차 낮아지며 지그재그로 연속 배치되어 어류의 회유를 도우는 피난구조체가 구비되는 수평면 상의 어류 임시휴식조들이 구비되고 있다.

그런데 이러한 도류벽식 어도는 계단식 어도에서의 챌판 높이에 의한 어류 회유 장애 문제는 해결하였으나, 수류의 정체 또는 어도에서 어류가 체류하는 문제가 일어나고 있는 것이다.

이를 더 설명하면, 도류벽식 어도의 임시휴식조 부분에서 기준벽과 수평안내벽이 맞나 이루는 모서리 부분에서 수류의 정체현상, 즉 수평안내벽을 타고 지그재그식으로 흐르는 곡류 내측에서의 와류에 의해 곡류 외측부분에서는 하천수가 흘러내리지 못하고 제자리 멤돌이에 의한 정체현상이 일어나 이동 또는 회유하는 어류들이 물 흐름을 감지 못하고 임시휴식조에서 머무는 현상이 빈번하게 일어나고 있어 어도가 효과적으로 이용되지 못하고 있으며, 그리고 어도의 모서리 부분에서 수평면상으로 이루는 임시휴식조 바닥에서는 수류의 정체에 의한 침적물이 발생하는 등의 많은 문제가 따르고 있는 것이다.

그리하여 근래에 와서는 수류의 정체현상 방지는 물론 어류가 체류하지 않고 상류 측에 지속적으로 거슬러 올라 회유하도록 하는 어도의 구조 혁신이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 10-0894871호

본 발명은 상기에서와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 하천수의 흐름을 보다 효과적으로 제어하여 어류들이 무리 없이 원활하게 이동 또는 회유할 수 있게 함과 동시, 하천수가 정체되지 않고 흐름이 지속적으로 유지되어 어류들이 어도에서 체류하는 현상을 방지하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 수량조절 또는 관개용수 공급을 위해 하천에 설치되는 보나 댐 또는 낙차공 등 횡단 구조물에서 하천에 서식 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도를 제공하는 것이다.

본 발명은 수량조절 또는 관개용수 공급을 위해 하천에 설치되는 보나 댐 또는 낙차공 등의 횡단 구조물에서 하천에 서식 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도로써, 횡단 구조물의 상류 측 벽면에 걸쳐 설치되고 상변으로는 횡단 구조물 상류 측의 하천수를 받아드리는 노치가 구비된 평판형의 토대와, 토대의 노치에 연이어 연결되고 양측의 곡류 부분들이 엇갈려 연속 배치되어 노치를 통해 유입되는 상류 측 하천수가 지그재그 흐름으로 완속되어 하류 측으로 내려보내는 도류관로 및 도류관로의 곡류 부분들에서 횡단 구조물 상류 측 저수 수압을 이용해 역방향으로 하천수가 분출되며 상기 도류관로에서의 완속된 하천수에 추가적으로 흐름이 제어되게 하는 분출관들을 포함하여서, 하천수의 흐름을 보다 효과적으로 제어하여 어류들이 무리 없이 원활하게 이동 또는 회유할 수 있게 함과 동시, 하천수가 정체되지 않고 흐름이 지속적으로 유지되어 어류들이 어도에서 체류하는 현상을 방지하게 된다.

본 발명에 따른 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도에 의하면, 하천수의 흐름을 완속 제어하여 어류의 이동 또는 회유가 무리 없이 원활하게 이룸과 동시, 하천수가 정체되지 않고 흐름이 지속적으로 유지되게 하여 어도에서 어류가 체류하는 현상을 방지하고 따라 하천 생태계를 보다 효과적으로 보존 시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 하천 상태계 보존을 위한 인공 어도가 설치된 하천의 횡단 구조물을 보여 주는 개략 단면도.
도 2는 본 발명 하천 상태계 보존을 위한 인공 어도를 보여 주는 투시도.
도 3은 본 발명 하천 상태계 보존을 위한 인공 어도의 정면도.
도 4는 도 1의 (가)부분을 발췌하여 보여 주는 확단 단면도.

다음 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하겠다. 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도가 상세하게 도시되어 있다.

본 발명은 하천의 수량조절 또는 관개용수 공급을 위해 설치되는 보나 댐 또는 낙차공 등의 횡단 구조물에서 하천에 서식 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도를 제공하는 것이다.

도면에서 10은 횡단 구조물이다. 이 횡단 구조물(10)은 하천을 상류 측과 하류 측으로 나누어 상류 측의 하천수를 하류 측의 하천수 보다는 높은 위치에서 저수하고 우천 시 또는 관개용수의 공급에 따라 상류 측의 수량을 조절하고 상류 측 하천수의 수위가 무넘기(12)로 유지되게 하는 수리 구조물이다.

이렇게 구성되는 횡단 구조물(10)의 어느 일측에서 본 발명 인공 어도가 상류 측에서 하류 측으로 가며 점차적으로 낮아지는 기울기를 가지고 설치될 것이다.

본 발명 인공 어도는 크게 나누어 토대(20)와 도류관로(40), 그리고 분출관(50)으로 구성되어 있다.

토대(20)는 어도의 지지구조물로 대략 평판형으로 이루어 횡단 구조물(10)의 상류 측 벽면에 걸쳐 설치되고 상변으로는 횡단 구조물(10) 상류 측의 하천수를 받아드리는 노치(20a)가 구비된다.

도류관로(40)는 토대(20)의 저면에 연이어 설치되어 상류 측 하천수를 하류 측으로 점차 낮아지는 기울기를 가지고 내려보내는 수류 유도 구조물로써, 토대(20)의 노치(20a)를 통해 유입되는 상류 측 하천수가 양변에서 서로 엇갈려 연속배치되는 곡류 부분들(40a)에 의해 지그재그 흐름으로 유도 완속되어 어류들의 이동 또는 회유에 무리 없는 유속이 유지될 것이다.

분출관(50)은 대략 끝부분이 180도 절곡되어 "J"자형 관으로 이루어서 횡단 구조물(10) 상류 측에 저수된 하천수를 받아드려 그 상류 측 하천수의 저수 수압을 이용해 도류관로(40)에서 완속되어 흘러내리는 하천수의 역방향으로 그 분출 압력을 가하여 도류관로(40)의 곡류 부분들(40a)에서 추가적으로 흐름이 제어되게 하는 어도에서의 부가적인 수류 제어 구조물이다.

이러한 부가적인 수류 제어 구조물인 분출관들(50)은 토대(20)로부터 도류관로(40)의 위아래부분(42,44)과 중간부분(46) 각기의 곡류 부분들(42)에 걸쳐 설치될 것이다. 이때 각 분출관들(50)의 끝부분은 도류관로(40) 바닥을 관통하여 그 도류관로(40)을 타고 흘러내리는 하천수 내에 침수된다.

그리고 도류관로(40)는 운반 및 보관, 그리고 수리 구조물인 횡단 구조물(10) 설계에 따른 어도의 길이 변경을 위해 그 몸체를 적어도 하나 이상 분할해 소단위적으로 이루어서 운반 및 보관 시 가능한 도류관로(40)의 부피를 최소로 줄이도록 하고 있다.

본 실시 예에서 도류관로(40)의 분할은 윗부분(42)과 아랫부분(44), 그리고 중간부분(46)으로 나누어 이루고 있다.

이렇게 구성되는 도류관로(40) 길이의 변경은 중간부분(46)을 하나 이상 추가 또는 삭제하는 것으로 간단히 조절될 것이다.

한편 도류관로(40)의 곡류 부분들(40a) 내벽에는 하천수의 흐름 교차방향에서 갈고리형상으로 돌출되어 하천수 흐름에 소용돌이가 일어나게 하는 유도돌기(40b)를 더 포함하고 있다. 이때 유도돌기(40b)는 분출관(50) 끝부분 이면에 근접 설치되어 분출관(50)에서의 분출 압력과 협력하여 하천수의 흐름 유속을 낮추고 일시적으로 머물러 재충전 할 수 있는 휴식처가 마련되어 어류들의 이동 또는 회유에 도움을 주게된다.

그리고 곡류 부분(40a)은 하천수의 흐름이 정체되지 않고 하천수의 흐름을 그대로 유지하여 종래 어도에서의 제자리 멤돌이에 의한 정체현상으로 이동 또는 회유하는 어류들이 물 흐름을 감지 못하고 머무는 현상을 방지하게 될 것이다.

또 도류관로(40)의 곡류 부분들(40a) 사이 바닥에는 그 바닥으로부터 수직으로 돌출되어 하천수의 흐름을 억제하여 유속을 줄이는 도류벽(40c)을 더 포함하고 있다.

그러면 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명 하천 상태계 보존을 위한 인공 어도의 작동과정을 설명하겠다.

본 발명 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도는 횡단 구조물(10)의 어느 일측에서 상류 측으로부터 하류 측으로 가며 점차적으로 낮아지는 기울기를 가지고 설치되어 도류관로(40) 양변에서 구비되는 곡류 부분들(40a)에 의한 지그재그 흐름으로 유도 완속되어 어류들의 이동 또는 회유에 무리 없는 유속이 유지됨과 동시, 하천수가 정체 없이 지속적인 흐름을 유지한다.

그리고 도류관로(40)의 양변 곡류 부분들(40a) 각기에는 하천수의 흐름에 소용돌이가 일어나게 하는 갈고리형의 유도돌기(40b)와 그 유도돌기(40b) 이면에서 근접 설치되는 분출관(50)에서의 분출 압력이 협력하여 하천수의 흐름 유속을 낮추어서 어류들이 일시적으로 머물러 재충전 할 수 있는 휴식처가 마련되어 어류의 이동 또는 회유에 도움을 주게될 것이다.

또 도류관로(40)의 곡류 부분들(40a) 사이 사이 바닥에는 그 바닥으로부터 수직으로 돌출되어 하천수의 흐름을 중복적으로 제어하는 도류벽(40c)에 의해 하천수의 유속을 더 낮출 수 있다.

본 발명 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도는 하천수의 흐름을 보다 효과적으로 제어하여 어류들이 무리 없이 원활하게 이동 또는 회유할 수 있게 함과 동시, 하천수가 정체되지 않고 흐름이 지속적으로 유지되어 어류들이 어도에서 체류하는 현상을 방지하게 될 것이다.

이상에서와같이 본 발명의 일 실시 예에 관핸 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

10: 횡단 구조물
20: 토대
40: 도류관로 40a: 곡류 부분 40b: 유도돌기 40c: 도류벽
42: 윗부분
44: 아랫부분
46: 중간부분
50: 분출관

Claims (5)

1. 수량조절 또는 관개용수 공급을 위해 하천에 설치되는 보나 댐 또는 낙차공 등의 횡단 구조물에서 하천에 서식 또는 회유성 어류들이 원활하게 오르내리도록 하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도로써,
   상기 횡단 구조물의 상류 측 벽면에 걸쳐 설치되고 상변으로는 상기 횡단 구조물 상류 측의 하천수를 받아드리는 노치가 구비된 평판형의 토대;
   상기 토대의 노치에 연이어 연결되고, 양측의 곡류 부분들이 엇갈려 연속 배치되어 상기 노치를 통해 유입되는 상류 측 하천수가 지그재그 흐름으로 완속되어 하류 측으로 내려보내는 도류관로; 및
   상기 도류관로의 곡류 부분들에서 상기 횡단 구조물 상류 측 저수 수압을 이용해 역방향으로 하천수가 분출되며 상기 도류관로에서의 완속된 하천수에 추가적으로 흐름이 제어되게 하는 분출관들을 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 하천 상태계 보존을 위한 인공 어도.
2. 제1항에 있어서,
   상기 도류관로의 곡류 부분들 내벽에는 하천수의 흐름 교차방향에서 원추상으로 돌출되어 하천수 흐름에 소용돌이가 일어나게 하는 유도돌기를 더 포함하는 하천 상태계 보존을 위한 인공 어도.
3. 제1항에 있어서,
   상기 도류관로 곡류 부분들 사이의 내벽에는 수직으로 돌출되어 하천수 흐름을 제어하는 도류벽을 더 포함하는 하천 생태계 보존을 위한 인공 어도.
4. 제1항에 있어서,
   상기 도류관로는 상기 횡단 구조물에 결합되는 토대와 일체로 이룬 윗부분과 아랫부분, 그리고 중간부분으로 분할하여 이룬 것을 더 포함하는 하천 생태게 보존을 위한 인공 어도.
5. 제4항에 있어서,
   상기 도류관로의 중간부분은 상기 횡단 구조물 또는 어도의 길이에 따라 적어도 하나 이상을 추가 설치되게 한 것을 더 포함하는 하천 생태게 보존을 위한 인공 어도.
   

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