TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
(1) 수로시설은 수로조직 전체의 기능 및 경제성을 지배하는 것으로 공종선정이나 수두 배분 등의 수로조직설계에 있어 소요유량을 안전하고 경제적으로 통수할 수 있도록 수로의 이수(利水)조건이나 노선의 입지조건, 수리ㆍ구조상의 설계조건, 시공조건 등을 충분히 검토하여 이에 적절한 설계를 해야 한다.
1.6 수로시설의 구성
1.6.1 통수시설
(1) 물을 송수하기 위한 수로부분을 구성하는 시설이며 개수로 및 관수로, 터널 및 암 거, 잠관 및 수로교, 낙차공 및 급류공 등이 있다.
1.6.2 분수 및 조절시설
(1) 수로의 분수 및 합류, 필요한 용수량의 조절 배분 기능, 혹은 수로의 안전성을 확 보하기 위하여 수로내의 수위, 수압, 유속, 유량을 조절하는 시설로 분수공, 양수시 설,제수공, 방수공, 물넘이, 조압시설 등이 있다.
1.6.3 보호 및 보안시설
(1) 수로시설 자체를 기능적, 구조적으로 보호 및 안전을 확보하기 위한 시설이며, 횡 단 배수구조물, 유입구조물, 배수도랑, 울타리 등이 있다.
1.6.4 관리시설
(1) 물관리 및 수로 제어시설의 유지관리를 위한 시설로 관리용 도로, 관측시설, 제어 시설, 통신시설, 제염시설, 관리건물 등이 있다.
4.1 개수로
4.1.1 개수로 형식의 선정
(1) 개수로 형식선정에 있어서는 공사비가 적게 들고 큰 유량변동에도 대응할 수 있으 되 용수의 공급 및 관리에 무리가 없는 범위에서 그 형식을 채택함을 원칙으로 하 고, 그 구조의 특성에 알맞도록 안전하고 경제적인 설계를 한다.
4.1.1.1 흙수로
(1) 수로단면이 순전히 굴착 또는 흙쌓기에 의해서 성형되며 수로내면의 통수부분에 특별한 시설을 하지 않은 수로를 말한다. 이 형식의 수로는 침식방지, 침투방지를 위하여 어떠한 처리도 하지 않은 절개수로와 떼붙임 등 식생에 의하여 침식방지공 을 시행한 떼수로, 토질안정제, 자갈부설 등에 의해 침식방지 또는 침투방지를 위 해 시공한 보호수로의 형식으로 분류된다.
4.1.1.2 라이닝 수로
(1) 지반을 굴착 또는 흙쌓기를 하여 수로단면을 성형하고 통수면의 침식방지, 누수손 실의 방지, 수로단면의 축소 및 수초 등으로 인한 통수장애의 방지를 목적으로 표면을 비교적 얇은 라이닝 재료로 피복한 수로를 말한다.
(2) 지형, 토질, 지하수 등의 입지조건 외에 시공조건이 수로의 안전성에 크게 영향을 주므로 설계 및 시공은 신중을 요한다. 이 형식의 수로는 재료에 따라 시멘트, 아스팔트, 흙 등에 의해 포장한 표면라이닝 수로와 아스팔트 합성고무, 벤토나이트 등의 막을 부설하여 그 위를 자갈, 모래, 흙 등으로 피복한 매설막 라이닝 수로로 나눈다.
4.1.1.3 옹벽형 수로
(1) 수로측면이 내수압 및 배면토압을 지지하는 벽으로 형성되며 구조적으로 측벽과 저판이 일체가 된 플륨 수로, 블록이나 견치돌 등을 수로측면에 쌓은 블록쌓기 나 돌쌓기 수로, 배면토압을 지지하는 콘크리트 옹벽에 의하여 만들어진 콘크리트 옹벽수로 및 패널 등 콘크리트 공장제품으로 조립되는 조립수로가 포함된다.
4.1.2 개수로 설계의 기본사항
4.1.2.1 개수로의 단면형
(1) 개수로의 단면형을 결정할 때에는 수리구조 및 시공상 유리한 단면에 대하여 충분 히 검토하고 가장 경제적인 단면을 선정한다.
(2) 일반적으로 수리, 침투 및 구조적으로는 비교적 깊은 단면이 유리하고 안정성, 경 제성 면에서는 얕은 단면이 유리하나 이들이 원칙상에서 서로 상반되는 점은 수로 의종류, 목적, 지형 등을 고려하여 조정·결정한다.
① 수리상 유리한 단면
가. 수리상 유리한 단면은 소정의 통수단면적(A)에 대하여 윤변(P)이 최소로 되는 경 우 즉, 경심(R)이 최대가 되어 최대유속능력을 가진 수로단면이다. 또 이는 경제 적으로도 유리한 경우가 많다.
② 침투방지상 유리한 단면
가. 침투방지상 유리한 단면의 침투손실량은 표토 및 하층토 성질, 지하수의 고저 외에 경심, 수심 등에 관계된다. 침투손실량은 수심의 평방근에 비례한다고 하면 침투손실이 최소가 되는 단면에 있어서 그 수로치수사이에는 다음 관계가 성립 된다.
③ 구조상 유리한 단면
가. 플륨의 경우 수로의 단면형은 저폭과 수심비가 1:1～2:1 정도의 것이 유리한 것 으로 되어 있어 많이 이용되고 있다. 이 이상의 비가 되는 경우에는 콘크리트 옹벽 또는 블록쌓기 수로 등의 수로벽이 자립하는 형식과 비교·검토하는 것이 좋다.
나. 콘크리트 옹벽 등에서 좌우안의 하중조건이 크게 다른 경우에는 수로벽 구조가 좌우안에서 달라지는 형식이 되는 수도 있다.
④ 시공상 유리한 단면
가. 굴착 심도, 성토 높이 등 지형조건이 시공상 제약조건으로 작용할 경우에는 이를 고려하여 단면을 검토하고, 주변입지 조건, 지상·지하 보상조건, 수로 구조의 시공성·경제성, 완성후 유지관리 등도 검토하여 개수로 단면형을 결정한다.
4.1.2.2 기초지반의 처리
(1) 조사에 의해 파악된 기초지반의 상태에 따라 수로구조물의 안전성을 검토하여 적정한 설계를 해야 한다. 연약한 지반이 수로의 기초에 존재하는 경우 이를 피하여 계획하는 것이 바람직하나 수로의 선형상에서 경제성, 시공성 등의 제반조건상 부득이 계획하는 경우에는 적절한 지반개량공법 또는 기초공법을 선정하여 부등침하 등에 대한 방지대책을 강구하여 설계해야 한다.
① 연약지반
가. 지반이 연약하기 때문에 침하ㆍ활동이 일어나는 것은 상재하중에 의한 접지압의증가, 지반의 압밀현상에 기인하는 외에 지하수의 양수나 유기물의 분해작용 등에 의한 경우도 있으므로 침하, 활동에 대한 장기적인 안전성을 검토한 후 그 처리방법을 결정해야 한다. 특히 연약지반과 그렇지 않은 지반과의 경계부근에서는 기초처리는 물론, 개수로의 구조자체에도 주의하여 설계해야 한다.
② 팽창성 점토
가. 라이닝의 지면에 고결된 점토가 있는 경우에는 일반적으로 통수후 점토가 흡수 팽윤되고 라이닝에 과잉압력이 작용하여 부상에 의한 손상을 받을 위험성이 있 다. 또 팽윤에 의해 점토의 전단강도가 현저히 저하하여 비탈면이 활동하는 수도 있다. 이와 같이 극단적으로 건조고결한 점토를 만나는 일은 많지 않지만 대절토의 경우에 심층에 있는 점토에 대하여는 충분한 주의를 해야 한다. 팽창성 점토의 처리방법으로 라이닝을 하기에 앞서 살수하여 팽창시키는 방법과 양질재료로치환하는 방법이 있지만 어떤 경우에 있어서도 팽창성 점토의 성질을 충분히 파악하여 구조물의 안전성에 대하여 검토해야 한다.
③ 전석, 암반
가. 기초지반이 전석이나 부분적으로 암반이 형성되어 있는 경우에는 수로구조물의 하중이 이 부분에 집중함으로써 구조물에 균열 등을 일으키는 원인이 되는 경우가 많아 전석의 제거, 치환공법 등 적당한 조치를 강구하는 일이 필요하다. 또 암반이 연속되어 있는 경우 특히 압축성 지반과의 경계부근에서는 용수로의 구조, 이음매 등에 대하여 신중히 설계해야 한다.
4.1.2.3 토공
(1) 토공은 절·성토량의 평형, 흙깎기량의 유용 및 사토 등에 대한 검토를 하여 적절한 토량배분을 함과 동시에 구조물의 종류, 공사규모, 시공조건 등을 감안하여 토공계 획을 세운다.
① 흙깎기
가. 절개한 안비탈면 기울기는 지질, 흙깎기의 높이, 용출수(湧出水) 상황, 강우량, 풍화도, 균열, 성층상황, 함수량 등을 고려하여 판단하지만 일반적으로 비탈면의 기울기는 아래 <표 4.1-1>의 값을 표준으로 한다. 특히 필요한 경우에는 토질시험 등을 거쳐 안정계산에 의하여 결정한다.
나. 흙의 내부 마찰각( φ)과 점착력(c)을 토질시험으로 알고 있으면 비탈기울기(β)에 의해서 안정계수 N s 를 구할 수 있으며 비탈면의 안전율(F)은 다음과 같이 구할 수 있다.
여기서, rt 는 흙의 습윤밀도(kN/㎥)이며 H는 성토고이다.
F값이 1.2 이상이면 활동이 발생하지 않고 안전하다고 생각한다.
다. 흙깎기면의 소단은 원칙적으로 흙깎기 높이 5m마다 설치하며 그 나비는 토사의 경우 0.5～1.0m를 표준으로 한다.
라. 그리고 빗물에 의하여 비탈면이 세굴 또는 붕괴의 우려가 있는 경우에는 비탈면 어깨 소단에 집ㆍ배수구를 설치하여 지표수처리를 할 필요가 있다.
<표 4.1-1> 흙깎기 사면 기울기
가. 개수로의 흙쌓기 둑은 구조물의 일부가 되어 계획수위를 보전하는 역할을 가지며 동시에 관리용 도로로 이용되는 경우가 많으므로 침하, 변형 등에 대해 안전해야 한다.
나. 흙쌓기 재료는 그 우열성이 시공의 난이, 완성 후 흙쌓기의 안전성을 좌우한다. 따라서 경제적으로 가능한 범위에서 양질의 재료를 선택할 필요가 있고 수로공사에 있어서는 흙깎기를 유용하여 흙쌓기 재료로 하는 경우가 많으므로 토공계획에 있어서는 흙깎기에서 나온 재료를 어떻게 잘 이용할 것인가에 대하여 검토할 필요가 있다.
다. 흙쌓기 재료는 흙쌓기 높이, 흙쌓기 형식, 사용개소, 시공방법 등에 따라 그 적부를 결정하지만 (가) 시공기계의 주행성이 확보 될 수 있을 것, (나) 흙쌓기의 비탈면 안정에 필요한 전단강도를 가질 것, (다) 흙쌓기의 압밀침하가 완성후의 수로에 나쁜 영향을 미치지 않을 것, (라) 라이닝을 하지 않은 수로에서 누수방지 필요시는 필요한 불투수성을 확보할 것 등의 조건을 만족하는 재료를 사용하여야 한다. 흙쌓기의 비탈면기울기는 일반적으로 1:1.5를 표준으로 한다.
③ 둑마루폭
가. 통수단면 양안의 둑마루폭은 수로의 안전성의 확보는 물론, 수로의 유지관리 및 보수공사를 위해서 필요한 폭과 경제성 등을 고려하여 결정한다. 또 둑마루는 수로의 순시용, 게이트 조작용 등 관리용 도로로서의 기능을 갖도록 설계할 때도 있다. 일반적으로 지선급은 1.0m, 소규모 수로(지거급)에서는 0.5m, 부설도로가 있는 경우 4.0m이상으로 계획하고 필요한 경우 관리용 도로 4.0m를 둘 수도 있다.
나. 수로에 방책, 배수측구 등을 설치하는 경우에는 그 설치폭을 감안한 것으로 설계 해야 한다.
4.1.3 구조설계
4.1.3.1 플륨
(1) 적용개요
① 플륨은 측벽과 저판이 구조적으로 일체가 되어 토압, 수압 등의 하중을 지지하는 형식의 수로이며, 일반적으로 철근콘크리트 직사각형 단면수로로 되어 있다.
② 지형이 종단적으로 급한 경우에는 수로에 낙차공, 급류공을 설치하여 적정한 수 로 기울기가 되게 공종배치를 한다.
③ 기초기반이 연약한 경우에는 침하, 활동 등에 대한 플륨의 안전성을 검토하고 이 에 필요한 침하방지대책을 강구하여야 한다. 연약지반과 그렇지 않은 지반과의 경계부지에서는 이음매의 설계 및 시공에 대하여 충분한 주의를 하여야 한다.
가. 사용조건
(가) 일반적으로 플륨의 사용을 생각할 수 있는 것은 ㉮ 통수단면의 규모가 작은 경 우, ㉯ 수로가 급경사지 또는 흙깎기 높이가 큰 곳을 통과하는 경우로서 토공량 이 많을 경우, ㉰ 용수로 부지폭이 한정되어 있는 경우, ㉱ 지하수위가 높은 경우 등이다.
나. 수로단면
(가) 플륨은 가급적 직벽으로 하는 것이 바람직하다. 직사각형 단면에서 수리적으로 가장 유리한 저폭, 수심비는 2:1이지만, 현장조건에 따라서는 수리적으로 유리한 단면이 반드시 구조적, 경제적으로 우월하다고는 할 수 없으므로 플륨의 특징, 입지조건 등을 충분히 고려하여 경제성, 안전성, 시공성을 비교검토하여 단면을 결정하는 것이 바람직하다. 일반적으로 구조상 유리한 저폭, 수심비는 1:1～3:1이 다.
(나) 여유고는 다음 식으로 정한다. 홍수유입시의 최소여유고는 0.1m로 한다.
여기서, Fb: 여유고 (m), d: 계획최대유량에 대한 수심 (m), hv: 유속수두 (m)
다. 흙쌓기
(가) 흙쌓기의 최저 높이에 대한 제한은 없지만 흙쌓기 높이가 플륨의 상단부보다 아 래에 있는 경우에는 세굴방지나 플륨의 횡이동에 대한 방지대책 등을 검토해야 한다.
(나) 수로의 노선이 현지반보다 고위부를 통과하는 경우에는 월류하면 큰 재해를 일 으킬 위험성이 있으므로 이를 충분히 고려하여 설계해야 한다.
① 단면구조
가. 플륨의 각 부재의 두께, 철근량은 구조계획에 의하여 결정되지만 일반적으로 부재의 가정두께는 높이 또는 스팬(span)의 1/8～1/12로 한다. 소규모의 수로에서는 시공을 고 려한 최소의 부재두께로 하는 경우가 많다.
나. 주어질 하중은 토압, 수압, 활하중, 자중, 기초반력 등에 대하여 고려한다. 측벽은 이들의 하중이 작용하는 경우의 외팔보로 단면 및 철근량을 산정하고 저판은 지반반력, 측벽의 고정단 모멘트 및 축방향력을 받는 보로 설계한다.
② 부상(浮上)에 대한 검토
가. 양압력에 대한 검토도 하여야 하며 양압력에 대한 안전율은 1.2를 표준으로 하고 위험한 경우에는 부재두께를 증대시켜 자중을 증가시키거나 푸팅(footing)을 설치하여 그 위의 흙중량에 의하여 부상에 저항시키고 또는 배수공(weep hole), 언더드레인(under drain)을 설치한다. 부상에 대한 안전율은 다음 식에 의하여 구한다.
여기서, γw: 물의 단위중량 (kN/㎥) B: 수로의 내폭 (m)
H1: 수로저판 바닥으로부터 외수위까지의 높이 (m) H: 벽높이 (m)
T 1,T 2,T 3: 수로단면부재 두께 (m), T4: 헌치의 크기 (m)
γc : 플륨의 단위중량 (kN/㎥)
Pv: 토압의 벽면마찰에 의한 연직성분 (kN/m)
Fs: 안전율, 일반적으로 1.1 ～ 1.2
부상에 대한 저항을 높이기 위하여 필요한 푸팅의 폭은 다음 식에 의해 구한다.
여기서, H1: 수로저판 바닥면으로부터 외수위까지의 높이 (m)
T 1,T 2,T 3: 수로단면부재의 두께 (m) T4: 헌치의 크기 (m)
TB: 푸팅의 나비 (m), γc : 플륨의 단위중량 (kN/㎥)
γ: 습윤에서 흙의 단위중량 (kN/㎥)
γ' : 수중에서의 흙의 단위중량 (kN/㎥)
γw: 물의 단위중량 (kN/㎥)
Pv: 토압의 연직성분 (kN/m)
나. 배수공(weep hole) 및 언더드레인(under drain)은 플륨의 측벽 및 저판에 작용하는 외수압을 저감시켜 수로의 부상방지를 목적으로 설치하는 것이다. 배수공 등으로부터의 누수가 원인이 되어 수로구조물의 안정을 해치는 등의 염려가 있다고 생각되는 높은 흙쌓기 구간 또는 외수를 개수로 내에 유입시킴으로써 주변에 악영향을 미치게 될 염려가 있는 수로구간에서는 그 설치에 대하여 충분한 검토를 해야 한다.
다. 배수공 및 언더드레인은 플륨의 기초지반 및 배면의 토질상황에 따라 필터재료를 적절하게 선정하여 토립자 유출을 막고 외수만을 안전하게 투과할 수 있게 선정하여야 한다. 필터재료는 자연산의 모래, 자갈과 같이 구형에 가까운 것이 좋다.
(가) 배수공에는 원칙적으로 수평 드레인을 병설한다. 투수성 지반에서는 생략할 수도 있다.
(나) 언더드레인은 종단방향의 경우 수로밑나비 5m마다 최소 1열을 설치한다.
③ 기초지반의 검토
가. 플륨의 기초지반의 지지력은 아래 식에 의해 검토한다.
여기서, q max : 최대지반반력 (kN/㎡)
qa : 허용지반지지력 (kN/㎡)
H : 벽높이 (m) B: 수로의 내폭 (m)
γw : 물의 단위중량 (kN/㎥)
T1,T2,T3 : 수로단면부재 두께 (m)
T4 : 헌치의 크기(m)
Pv : 토압의 벽면마찰에 의한 연직성분(kN/m)
나. 지반의 허용지지력은 평판재하시험, 토질시험의 결과에 따라 구하기도 하지만 Terzaghi의 수정지지력공식을 사용하여 산정한다.
다. 단기허용지지력은 장기허용지지력의 2배를 취할 수 있다.
라. 급경사지를 통과하기 때문에 비대칭단면형상이 되는 수로에 있어서는 플륨을 포함한 전체의 활동에 대한 안전성을 검토하고 필요에 따라 그 대책을 고려한 다. 또 기초의 지지조건이 동일단면 또는 한 스팬 앞에서 서로 다른 경우에는 지지조건이 같게 되도록 적절한 처리를 해야 한다.
④ 이음매
가. 이음매는 플륨의 구조상 및 시공상 필요에 따라 설치하는 것으로 신축이음매, 수축이음매, 시공이음매가 있으며 이들 이음매는 겸용되는 경우가 많다.
나. 신축이음매는 콘크리트의 신축에 의한 균열방지를 위하여 설치하는 것으로 가 소성구조로 해야 한다. 이음매의 간격은 온도변화 및 시공성을 고려하여 일반 적으로 27m전후를 표준으로 하며 구조물의 변화점에는 반드시 설치한다. 이음매의 두께는 20mm내외이다. 구조물이 하중조건 등에 의하여 집중응력이 발생하기 쉬운 개소 또는 부등침 하나 지진시에 구조물의 이동이 일어나기 쉬운 개소에는 받침대 등을 설치한다.
다. 특히 기초지반이 불안정한 경우 또는 플륨의 규모가 특히 큰 경우에는 반드시 받침대를 설치하는 것으로 한다.
라. 수축이음매는 콘크리트의 수축에 의한 불규칙적인 균열을 방지하기 위하여 설 치하는 것이며 이음매 간격은 9m 전후를 표준으로 한다. 이음매는 타설된 콘크리트와 접착되지 않게 접촉면에 유성페인트 등을 바른다. 부등침하 또는 지진시의 구조물의 이동을 방지하기 위하여 부재 두께에 따라서는 다우웰바(dowel-bar) 등을 설치한다.
마. 시공이음매는 콘크리트를 치는데 있어 시공상 필요해서 설치하는 것이며 먼저 친콘크리트와 일체가 되게 시공해야 한다. 일반적으로 타설 후는 레이탄스를 제거하고 모르타르를 까는 일을 하는 등 충분한 시공이 요구된다.
4.1.3.2 콘크리트 옹벽수로
① 벽체가 수로저판으로부터 독립하고 그 자체가 배면으로부터의 토압, 수압 및 내수압 등에 대해 안정을 유지시키는 형식의 수로이며, 배수로 등 폭이 넓은 수로에서 채용되는 일이 많다. 이 형식은 대규모수로의 경우에 유리하다. 기초지반이 연약한경우에는 말뚝기초 등이 필요하게 되며 플륨과 비교할 때 비경제적인 경우가 있다.
② 콘크리트 옹벽수로에는 ① 중력식 옹벽수로, ② 역T형 옹벽수로 등의 형식이 있다.
③ 중력식 옹벽수로는 일반적으로 무근콘크리트 구조이며 흙막이공을 겸하는 동시에 벽 높이가 2m 정도까지의 배수로 및 용배수로 겸용수로에서 채용되는 경우가 많 다.
④ 또 반중력식의 옹벽수로는 중력식에 비하여 콘크리트의 양을 경감시키고 인장응력이 발생하는 개소는 철근으로 보강한 것인데 높이 2∼3m 정도의 것이 많다.
⑤ 역T형 옹벽수로는 측벽과 저판이 강결된 구조로서 측벽과 저판이 각각 외팔보로 설계되는 수로이며 측벽이 2∼5m 정도의 비교적 높은 수로 또는 교량의 하부공과 일체가 되는 수로에서 채용되는 경우가 많다.
⑥ 수로단면의 여유고는 플륨에 준하고 저폭과 수심비는 플륨에 비하여 큰 경우가 경제적이다.
(2) 구조설계
① 콘크리트 옹벽수로의 설계에서는 주어져야 할 하중을 결정하고 수로구조물의 각부를 검토한다. 구체적인 검토내용으로는 전도, 활동, 지지력에 대한 검토를 들 수 있다.
가. 전도에 대한 검토
구조물의 전도에 대한 안정조건은 다음 값을 만족시키는 것이어야 한다.
여기서, e : 합력의 작용선이 밑면과 만나는 점과 밑면의 중심과의 거리 (m),
L: 밑면의 길이 (m)
그러나, 이면 구조물은 전도하며, 이면 전도하지 않으나 구조물의 밑면 후부에 인장응력이 생긴다.
나. 활동에 대한 검토
(가) 활동에 대한 검토는 다음 식에 의한다.
(나) 활동에 대한 안전율이 부족한 경우에는 돌기를 설치하는 등 활동저항을 증대 시 킬 수 있는 구조로 설계하여 소정의 안전율을 확보해야 한다.
다. 기초지반의 지지력에 대한 검토
(가) 콘크리트 옹벽수로와 같이 얕은 기초에 대한 지반의 지지력은 흔히 Terzaghi의 수정지지력공식에 의해 검토한다.
자세한 내용은 KDS 11 00 00 지반 설계기준을 참고한다.
라. 이음매 및 배수공
(가) 콘크리트 옹벽수로의 이음매는 플륨의 경우와 같이 구조상 및 시공상 필요에 따라 설치하며 배수공은 수로측벽에 작용하는 외수압을 저하시키는 것을 목적 으로 설치한다. 상세한 것은 플륨을 참조한다.
4.1.3.3 콘크리트 블록쌓기 수로, 돌쌓기 수로
① 수로호안을 콘크리트 블록, 호박돌, 견치돌 등으로 쌓아 올린 수로로 폭이 넓은 수로에서 채용하는 일이 많다. 용수로의 경우는 유속 및 수로기능상 벽은 찰쌓기, 저판은 콘크리트 타설로 하는 일이 많고 배수로에서는 메쌓기로 하는 일이 많다. 찰쌓기의 형식에서는 배면의 수압저하를 위하여 배수공 등을 설치한다. 수로의 단면형은 플륨에 준한다.
① 구조설계에서는 주어질 하중을 결정하고 구조물 각부의 응력검토를 한다. 콘크리트 블록쌓기 및 돌쌓기는 구조적으로 각각의 콘크리트블록, 호박돌, 견치돌 등이 서로 맞물림으로써 그 안정을 유지한다.
② 이 형식의 안정성검토는 옹벽(블록쌓기, 돌쌓기)의 자중과 토압의 합력을 나타내는 시력선이 옹벽단면의 중앙 1/3 안에 들어가게 하는 동시에 지반의 최대반력이 지반의 허용지지력 이하가 되게 하여야 한다.
(가) 먼저 시력선의 위치 Xh는 다음 식에 의해 구한다.
나. 블록쌓기 및 돌쌓기의 단면중앙 1/3의 가장 외측위치는 다음 식에 의하여 구한다.
다. Xh=X'인 조건에서 블록쌓기 및 돌쌓기의 한계높이 ha를 구하는데 다음 식에 의한 다.
가. 활동에 대한 안정을 위해서는 다음 식이 만족되어야 한다.
RH: 활동저항력 (kN/m) ΣH: 전수평력 (kN/m) ΣV: 전연직력 (kN/m)
f : 기초의 저면과 지반과의 마찰계수
Fs: 안전율 (평상시 1.5)
③ 기초지반의 지지력검토
가. 지지력검토는 다음 식에 의한다.
qa : 지반의 허용지지력 (kN/㎡) q max : 최대지반반력 (kN/㎡)
B: 기초폭 (m)
4.1.3.4 콘크리트 공장제품 및 기성제품 수로
① 미리 규정된 설계제원에 따라 공장 등에서 제조된 구체 또는 부재를 콘크리트 재료 등으로 조립접합한 수로이다.
② 일반적으로 소규모의 수로일수록 시공성이 유리하며 경제적인 경우에 이용된다. 또 이는 거푸집 비용을 절약하고 공기를 단축시키는 이점이 있다.
가. 기성제품 수로의 종류
(가) 하중에 대하여 충분한 강도와 수밀성이 있고 수류에 대한 저항이 적고 내구ㆍ내식성이 강하고 시공이 용이한 동시에 저렴한 것이 바람직하다.
(나) 수로단면이 커서 시판규격품으로 충당할 수 없는 경우에는 설계조건 등을 만족시키는 특별주문품을 별도 제작하여 이를 사용하는 일이 있다. 이런 경우에는 현장타설 콘크리트 수로와 비교 검토해야 한다.
나. 수리설계
(가) 복잡한 수리특성을 갖지 않으므로, 수리계산은 등류로 취급하며 여유고, 저폭과 수심비는 플륨에 준한다.
① 구조설계에 있어 검토할 사항은 주어질 하중을 결정하여 구조물을 검토하는 것 인데 주로 저항모멘트 및 부상에 대한 검토를 한다.
가. 저항모멘트에 대한 검토
(가) 제품이 가지는 저항모멘트와 현장조건에 의한 휨모멘트와를 비교한다. 저항모멘트의 산출에는 (가) 콘크리트의 허용압축응력, (나) 철근의 허용 인장응력, (다) 콘크리트의 휨인장강도 및 휨시험에서의 균열하중에 의하여 구하는 방법이 있다. 이들 방법에 의하여 구한 계산치중 최소의 값을 허용저항모멘트로 채용한다.
나. 부상에 대한 검토
(가) 부상에 대한 검토에 있어서는 측벽과 흙과의 마찰저항력을 고려하는 경우도 있지만 일반적으로 다음 식에 의해 검토한다.
여기서, : 저판밑면으로부터 외수위까지의 높이(m)
: 수로 1m당 중량 (kN/m)
: 수로외측폭 (m)
Fs : 안전율(수로의 목적, 규모, 현장조건 등을 고려해서 정한다.)
(나) 부력이 구조물의 자중보다 큰 경우에는 외수위를 저하시키기 위하여 부설높이를 검토하거나 배수공 또는 언더 드레인을 설치하여 이들의 부력에 대처해야 한다. 배수로에는 줄눈 또는 이음매를 통하여 외수가 들어올 수 있게 시공하여 부력에 대처한다.
4.1.3.5 콘크리트 라이닝 수로
① 콘크리트로 포장된 수로로 다른 재료에 의한 것 보다 침식저항력이 높고 비교적 빠른 유속에 적응하며 특히 양호하게 설계시공된 것은 조도도 작아 널리 채용되고 있다. 이 수로의 안정성은 기반의 안정에 관계되므로 라이닝두께는 필요최소한도로 하면 충분하다.
② 그러나 지하수위가 높고 용출수량이 많은 경우 또는 기반이 불량한 경우에는 구조적으로 불안정하므로 구조의 검토와 함께 다른 공법을 선정해야 한다.
가. 콘크리트 라이닝 수로의 종류
(가) 콘크리트 라이닝 수로에는 (가) 얇은 콘크리트 라이닝 수로, (나) 철근 콘크리트 라이닝 수로가 있는데, 전자는 라이닝 두께 10cm 정도로 안비탈 기울기가 느린 무근 콘크리트 라이닝을 시공한 수로이다.
(나) 설계상 유의할 점은 (가) 콘크리트 타설에 있어 슬롭폼(slope form) 방식의 경우의 라이닝 기부는 규정두께보다 두껍게 하고 저판부에 10cm 정도 돌출시키며 슬립폼(slip form) 방식의 라이닝 기부는 원호를 부치는 것이고, (나) 측벽고가 2.5m 이상인 경우에는 저판으로부터 벽 높이 1/3의 위치에 수축이음매를 설치하고 후자의 철근콘크리트 라이닝 수로는 얇은 콘크리트 라이닝 수로의 두께를 증대시켜서 최소철근량의 철근을 배치한 수로이며 얇은 수로보다 양압력에 대한 저항력의 증가, 마모에 대한 내구성의 강화, 부등침하, 온도변화 등에 의한 균열의 발생을 가급적 방지하는 형식의 수로이다. 이외에 현장타설 콘크리트 대신 패널을 사용한 것도 있다.
(다) 철근콘크리트 라이닝 수로의 시공은 일반적으로 (가) 수위조절보로부터 상류에 20m정도, 하류에 30m 정도의 구간, (나) 플륨, 터널, 암거, 잠관 등의 타 공종과의 트랜지션 접속부 8m 정도의 구간, (다) 분수공의 상하류 각각 4m 정도의 구간에 적용된다.
(라) 철근 배치에 있어서 횡단방향철근은 비탈면 라이닝부와 저판부를 연결시키는 것 이지만 종방향 철근은 각 패널마다 독립시키고 연결시켜서는 안 된다.
나. 라이닝의 기반
(가) 흙쌓기부의 기반은 흙쌓기 재료와의 밀착을 꾀하기 위하여 표토를 긁어냄과 동시에 잡물을 제거하여 적정한 재료로 흙쌓기를 한다. 그리고 라이닝 수로의 일부 또는 전부가 기초지반을 굴착하여 설치되는 경우에는 그 기초지반의 적부를 판단하여 처리한다. 비탈면이 안정될 수 없는 불량한 토질의 경우에는 치환흙쌓기의 가능성을 검토한다.
다. 수로단면
(가) 저폭과 수심비는 수리특성, 경제성, 시공조건 등에 의하여 결정하지만 비교적 유량이 많은( Q≥3.0㎥/s) 경우에는 1:1, 소유량인 경우에는 1:1～1:0.5의 범위에서 적용되는 일이 많다. 수심에 비하여 폭을 넓게 하면 토공의 기계화에 시공이 용이하게 될 뿐만 아니라 비탈면을 낮춤으로써 경제적인 시공이 가능하고 안정성도 향상한다. 그러나 폭을 너무 넓게 하면 수로부지의 폭 등에서 제약을 받는 일이 있다.
(나) 조도계수의 값은 현장타설 콘크리트 라이닝의 경우 n=0.015, 줄눈이 평활한 콘크리트 블록에서 n=0.016, 줄눈이 부정합(不整合)한 경우 n=0.017이 표준이다.
여유고는 다음 식에 의하여 정한다.
① 비탈면기울기
가. 수로의 규모, 토질, 시공법 등에 의하여 결정하지만 일반적으로 대규모 수로에서 1:1.5, 중규모 수로에서 1:1.25, 소규모 수로에서 1:1을 표준으로 한다.
나. 시공상의 제약으로는 장대수로에서 슬롭폼, 슬립폼 등의 이동식 거푸집을 사용하는 경우에는 콘크리트의 슬럼프를 적절히 선정함과 동시에 타설 후의 콘크리트 비탈면이 안정될 기울기로 한다.
② 라이닝 두께
가. 라이닝 두께는 수로규모, 목적, 중요도 및 장래의 유지관리상황 등을 검토하여 결정하며 10cm 정도가 표준이다. 특히 철근콘크리트 라이닝 수로, 한랭지 및 수로규모가 큰 경우에는 이 값보다 크게 하는 것을 검토한다.
③ 배수공 및 언더드레인
가. 라이닝 수로에 지하수위 등이 존재하여 라이닝 면에 양압력이 작용하면 균열 또는 부상을 일으키는 위험이 있으므로 언더드레인 및 배수공에 의하여 지하수를 배제하는 것이 중요하다 .
나. 지하수위가 높고 투수성이 큰 기초에서는 언더드레인으로 하고 지하수가 소량인 경우에는 배수공을 설치한다. 배수공은 배면 필터의 유출을 방지하기 위하여 파이프 후단에는 메시 스트레이너 또는 투수매트 등을 설치한다.
가. 콘크리트 라이닝의 신축이음매는 개수로와 다른 구조물과 접하는 개소에 설치하며 개수로의 중간에는 설치하지 않는다. 콘크리트 블록 라이닝의 경우 신축이음매는 비탈면 길이의 3배 정도의 거리에 1개소를 설치함을 표준으로 한다.
4.1.3.6 흙수로
① 흙수로는 일반적으로 누수방지를 고려할 필요가 없는 수로에서 채용된다. 설계에 있어서는 수로가 역학적으로 안정되고 유수에 대한 세굴 및 침식을 일으키지 않는 구조가 되게 수로의 선형, 종단기울기, 단면 등을 충분히 검토하여 안전하고 경제적인 것으로 해야 한다.
(2) 수로설계
① 선형계획
가. 선형은 되도록 직선형에 가깝게 하는 것이 바람직하고 부득이 곡선으로 하는 경우는 되도록 완만한 곡선이 되게 하여 수류의 완화를 기하여야 한다.
나. 만곡부의 선형은 수로규모 등에 따라 결정하며 최대만곡도 θ는 약 60°이며 곡률반경(R)은 수로폭의 약 10배로 하며 반곡선이 될 경우는 곡선의 연속을 피하고 수로폭의 6배 이상의 직선을 삽입한다.
② 종단계획
가. 수로를 구성하는 토질 및 유속을 고려하여 종단계획을 수립하지만 인접한 유사수 로의 값과 일치여부를 확인한다. 크게 다른 경우에는 이 유사수로의 유황 등을 감안하여 적절한 수정을 한다.
③ 수로단면
가. 저폭과 수심비는 유량이 적은 경우 2:1, 유량이 많은 경우 8:1까지 채용한다. 흙수로의 사면 기울기는 유수 및 자연조건에 대하여 활동, 세굴 및 침식이 발생하지 않도록 안정을 유지하는 기울기가 필요하며 원칙적으로 사면안전도 분석결과에 따라 결정하되, 토질시험치가 없는 경우에는 현지의 상황에 따라 결정해야 하는데 일반적으로 “<표 4.1-2> 수로의 사면 기울기 1:n”의 값을 채용한다. 호안공이 있을 때에는 사면 기울기를 더 급하게 할 수 있다.
나. 특히 토질이 좋고 소규모인 것은 비탈면 안정에 지장이 없는 범위에서 안비탈면 기울기를 1:0.8～1:1.1까지 급하게 할 수도 있다.
다. 여유고는 계획최대유량에 대한 수면으로부터 양안 둑마루까지의 높이이며 콘크리트라이닝 수로에 준하여 결정한다.
<표 4.1-2> 수로의 사면 기울기 1:n(수직:수평)
④ 배수로의 바닥높이
가. 배수로의 바닥높이는 대상이 되는 지반면보다 낮을수록 그 기능이 확보되지만 토공비가 많아지기 때문에 지하수 배수를 위한 암거 매설깊이, 포장배수접속기울기 및 기반면의 침하예상량 등을 고려하여 결정한다.
⑤ 설계유속
가. 유속은 수로의 종단기울기 및 단면형상으로부터 결정되지만 이 유속으로 세굴이 발생하는지 또는 미사(silt)의 퇴적이 생기는지를 확인하여 결정한다.
⑥ 유로단면 및 종단기울기
가. 유로단면(폭, 수심, 통수단면적) 및 종단기울기는 하류로부터 상류로 향하여 대체로 일정한 정합성(整合性)을 갖도록 하는 것이 바람직하나 전후 구간에 비하여 대단히 협소하여 수위가 높아지게 되는 구간이 설치되어서는 안 된다.
⑦ 호안계획
가. 수로는 토질, 안전성, 유지관리 등을 고려하여 라이닝 또는 보강을 하는 것을 검토한다. 흙수로에 있어서는 경제성, 효용, 유로의 형상 및 구조물의 접속 등을 검토하고 부분적으로 수충부, 구조물주변부 등에 호안을 하는 것도 필요하다.
4.1.3.7 환경친화적 수로
(1) 환경친화적 수로설계는 수로에 필요한 기능과 안전성을 확보하고 합리적인 물관리가 이루어지도록 하는 동시에 자연이 가진 다양성의 존중, 수로의 아름다운 수변과 물 순환의 보전 및 창출, 생태계가 고립되지 않도록 물과 수변식물의 상호연계가 되 도록 설계 한다.
(2) 환경친화적 수로설계는 궁극적으로 이수 및 치수 목적상 정비가 필요한 수로에서 가급적 수로의 환경을 크게 훼손하지 않고 자연상태의 모습에 가깝게 유지되도록 하는 것이다. 또한 우리나라 수로의 특성에 적합한 구조와 안정성을 갖추면서 주위의 문화재 및 경관 등을 고려하여 지역주민에게 쾌적한 생활공간을 제공할 수 있도록 배려해야 한다. 따라서 설계에서는 수로의 기능과 규모, 주변환경 등을 종합적으로 고려하여 종단설계와 횡단설계를 해야 한다.
(3) 자세한 설계방안은 농업생산기법정비사업 계획설계기준 「친환경」편, 「환경친화 적 농어촌정비사업 설계지침」을 참고한다.
4.1.4 환경친화적 수로
(1) 환경친화적 수로설계는 수로에 필요한 기능과 안전성을 확보하고 합리적인 물관리가 이루어지도록 하는 동시에 자연이 가진 다양성의 존중, 수로의 아름다운 수변과 물 순환의 보전 및 창출, 생태계가 고립되지 않도록 물과 수변식물의 상호연계가 되도록 설계를 해야 한다.
4.1.4.2 종단설계
(1) 수로 종단은 하도 및 하상경사와 아울러 수로의 횡단설계와 밀접한 관계를 두고 설계한다.
(2) 수로의 연속성이 유지되도록 시설물을 계획한다.
(3) 팜폰드, 조정지, 유수지, 저류지 등 수생생물의 서식처 제공을 위한 시설물을 계획한다.
② 수로의 연속성을 유지할 필요한 있는 지구에서는 일정 흐름이 지속될 수 있는 용수량(환경용수, 하천유지수, 관광용수 등) 확보를 계획할 수 있다.
④ 수로에서 침식구간은 특정생물의 서식처가 될 수 있기 때문에 퇴적 구간 하류에 나타날 침식구간을 미리 점검하여 이를 허용할 것인지 또는 방지할 것인지 검토한다.
⑤ 용수여건이 가능하다면 비관개기에도 일정량의 물흐름이 유지되도록 계획한다. 낙수기에 어류 등의 피난처로서 팜폰드 등을 검토하고 양서류의 탈출로 등을 계획한다.
4.1.4.3 횡단면 설계
① 일정 구간의 수로 횡단면은 설치목적과 기능, 안전 등을 충족시키면서 어류, 곤충류, 양서류 등의 서식이 가능하도록 설계한다.
가. 단면 형상
(가) 단면 형상은 설정된 구간별로 설계하며, 같은 구간 내에서도 필요한 경우 다른 형상으로 설계할 수 있으며, 특히 유의할 사항은 어류, 곤충류 등의 휴식장소, 대피장소, 산란장소가 형성될 수 있도록 배려한다.
나. 갈수기에는 가능한 한 깊은 수심이, 홍수기에는 낮은 수심이 유지될 수 있어야 한다.
다. 수로 바닥 및 호안
(가) 수로 바닥과 양측 사면은 흙, 돌, 모래, 자갈 등 자연재료의 이용을 고려한다.
라. 수로둑
(가) 수로둑은 흙둑으로 하고, 식생으로 보호하며, 둑마루폭은 가능한 한 넓게 하여 산책로, 자전거로(유지관리도로) 및 식수대의 활용을 검토한다.
(2) 횡단면 설계
① 수로의 횡단면은 수로기능 확보 측면에서 중요하다. 최근에는 경제적 측면(용지매수 및 보상비 절감)과 유지관리 측면(수로의 안전 및 유지관리 곤란)에서 흙수로를 기피하고, 콘크리트 라이닝 또는 콘크리트 개거로 설계하는 것을 선호하는 경향이 있으나 환경적 측면에서는 바람직하지 않다.
② 수로 횡단면 설계는 여러 가지 요인에 의하여 결정되지만 바람직한 환경친화적인 횡단면계획을 위해서는 완경사의 흙수로에 경사면 호안은 식생(줄떼 또는 평떼) 호안으로 하여 수로 바닥에는 물의 흐름과 유지관리에 지장을 주지 않는 범위내에서 놓임돌, 뜬돌을 놓아 어류 등의 피난처, 휴식처, 산란처를 만들어 주고, 둑마루 폭은 넓게 확보하여 산책로, 자전거로 등으로 이용할 수 있게 하고, 식수대(植樹帶)로도 활용할 수 있도록 배려하는 것이라고 할 수 있다.
(3) 횡단면 설계의 고려사항
① 일부 배수로는 자연하천의 한 지류로서 하천과 함께 어류, 곤충류, 양서류 등의 서식장소, 산란장소로서의 생태환경을 형성하고 있다. 그러한 배수로를 계획함에 있어 어류, 곤충류, 양서류 등의 생활습성을 파악하고 있어야 한다.
가. 배수로 단면 형상 계획에 고려할 사항
(가) 어류의 서식과 산란장소에 대한 배려
(나) 수서곤충의 서식장소와 산란장소에 대한 배려
(다) 양서류의 번식과 서식지
② 배수로의 벽면 또는 경사면의 호안
가. 수리적으로 안전한 친환경 호안공법을 검토
나. 부득이한 경우에 한하여 콘크리트 호안을 검토
③ 수로바닥
가. 수로바닥은 흙, 모래, 자갈, 돌망태 등 자연재료를 활용한다.
나. 누수, 안전 등 문제가 있을 때에는 별도의 대책을 수립한다.
다. 콘크리트 바닥으로 할 경우 바닥위에 돌, 자갈 등의 포설을 검토한다.
④ 배수로 둑
가. 수로둑은 가능하면 흙둑으로 하고 식생으로 보호한다.
나. 둑마루 폭은 가능한 한 넓게 계획한다.
다. 기타 사항은 「환경친화적 농어촌정비사업 설계지침」의 「농촌도로편」 경지내 농도를 참고
(4) 용배수로 수질관리
① 용배수로 일정구간에 침사지를 설치하여 수중 부유물의 침전을 유도한다.
② 침사지 이후에는 수질관리 수로 설치를 검토한다. 식물에 의한 수질관리구간, 접촉여재(돌, 자갈 등)의 산화구간과 포기 또는 여울 등을 두어 물속의 산소를 증대시키는 방안을 강구하는 수질 관리 대책을 계획할 수 있다.
③ 지역 또는 수원공에 따라 수질관리를 계획할 수 있다. 특히 중소하천에서 직접 취수하는 경우(취입보 또는 양수장)와 주변에 점오염원(축사 등)이 위치하여 오염물이 직접 유입되고 있는 지구에는 수질관리계획을 검토할 수 있다.
④ 지구 여건에 따라 침사지만을 설치하든지 식물정화구간을 설치하는 방법, 여울이나 포기장치를 배제하는 방법 등을 검토할 수 있다. 수중 산소량을 증대시키는 방법은 여러 가지가 있으므로 적정한 방법을 택하여 설계한다.
(5) 용수로 바닥표고
① 용수로 바닥표고에 변화를 주어 유속이 빠른 구간, 반대로 유속이 느린 구간을 두어 다양한 생태환경을 조성한다.
② 이때 유의할 사항
가. 전체적인 유량의 변동이 없어야 한다.
나. 수로의 안전(빠른 유속에 의한 세굴 등)을 고려하여 대책을 수립한다.
다. 전체적인 수두배분에 지장이 없어야 한다.
(가) 현실적으로 용수로 설계시 종단계획은 수로 바닥 기울기로 설계하는 기술자들이 많이 있다. 용수로 바닥기울기가 곧 수면기울기라는 인식이 있기 때문이다. 그러나 이것은 잘못된 생각이다. 용수로 종단기울기는 반드시 수면기울기로 설계하여야 한다. 그러므로 용수로 바닥표고가 일정 기울기를 유지할 필요는 없으며, 높았다 낮았다하여 여울을 형성하기도 하는 것은 수중 산소량을 증대시킬 수 있는 수단으로서 생태환경에 여러 측면에서 바람직하다. 그러나 이러한 설계는 어디까지나 용수로 본연의 목적, 기능(유량문제, 안전문제, 수두배분 문제 등)에 지장이 없어야 한다.
(6) 용배수로 종점 처리
① 용배수로 종점은 배수로 또는 세류하천 등으로의 연결을 고려할 수 있으며, 용수로 종점의 바닥과 연결되는 배수로 또는 하천의 바닥과는 단차가 없는 것이 제일 바람직하며, 단차가 생길때는 완경사의 어도공 구조로 하여 어류 등의 이동이 가능하도록 검토한다.
② 일반적인 계획 및 설계는 기존의 지침을 참고하고, 저류지 등의 사면에 대한 안정성 검토를 수행하여 콘크리트 이외의 친환경 재료의 사용을 검토한다.
가. 용수로 종점 처리
(가) 하천에서 취수한 물이 용수로를 흘러 농지에 공급되고 농지에 공급된 물은 배수로로 흘러나와 배수로 말단에서 다시 하천으로 합류하는 것이 일반적인 농업용수시스템이라고 할 수 있다.
(나) 용수로에는 취수된 물뿐만 아니라 유역에서 흘러 들어오는 물도 있으며 농경지에서 물이 필요 없을 때는 농경지로 유입시키지 않고 배수로 또는 하천으로 직접 유하시켜야 한다.
(다) 물의 연속성이 유지되는 수계의 경우 어류 등이 하천에서 용수로로 들어왔다가 하천으로 다시 이동할 수 있도록 배려해야 한다.
나. 배수로 종점 처리
(가) 일반적인 계획 및 설계는 기존의 지침을 참고하고, 저류지 등의 사면에 대한 안정성 검토를 수행하여 콘크리트 이외의 친환경 재료의 사용을 검토할 수 있다.
(7) 수로의 연속성 유지
① 용배수로의 물 흐름이 단절되지 않도록 연속성을 유지하도록 한다.
가. 용배수로에서 낙차공이 필요한 경우에는 전단면 완경사의 어도공 구조를 채택하여 계획 설계한다.
나. 단, 상시 물흐름이 가능한 수로를 대상으로 한다.
(가) 낙차공은 과거의 구조는 완전히 턱이 질뿐만 아니라 단차가 커서 어류의 이동이 불가능하게 되어 있다. 즉 종전의 낙차공 구조에서는 어류 등의 소상이 불가능하며, 낙차공 밑에 갇히게 되는 등 생태적 단절이라는 폐해가 없지 않다.
(나) 따라서 다음 그림과 같이 한번의 큰 낙차를 지양하고 여러 개의 작은 낙차공을 적절한 방법으로 배치하는 어도공 구조의 시설물로 검토 설치토록 한다.
(다) 어도의 자세한 사항은 「환경친화적 농어촌정비사업 설계지침 농촌용수편」참고.
(8) 수변환경 조성
가. 수변공간은 생태공간과 친수공간으로 구분되며, 용배수로 수변생태공간과 친수공간에 수변황경 조성계획을 수립한다.
(가) 수변생태공간
㉮ 라이프싸이클(life cycle)에서 물과 육지를 오가는 곤충류, 양서류 등의 서식환경을 위하여 수로 둑은 풀과 나무의 식재를 검토한다.
㉯ 동물의 이동통로
· 양서류, 파충류 등 작은 동물의 이동로(탈출로) : 수로와 육지를 오가면서 생활하는 양서류(개구리, 도롱뇽 등), 파충류(뱀, 자라 등)등이 수로와 육지를 오갈 수 있는 통로로서, 완경사의 등선로(측구) 또는 단차 15cm 이하의 계단 또는 수로와 육지를 이어주는 박스(box) 또는 콘크리트 통로 등의 설치를 검토한다.
· 용배수로가 갈라놓은 서식환경을 이어주는 통로(포유류 등) : 용배수로는 하나의 생태환경을 인위적으로 갈라놓은 시설물이다. 따라서 이를 이어주는 포유류의 작은 동물, 큰 동물의 이동로를 설치해 주어야 한다. 이때에 유의할 점은 이동통로에의 유도장치와 수로에의 추락방지시설이다.
(나) 친수공간
㉮ 비오톱(biotope)을 겸한 팜폰드 설치 : 어류의 비관개기 대피소가 될 수 있는 팜폰드 또는 조정지 주변에 수풀과 수목을 조성하고, 산책로, 수면 접근로 그리고 벤치(bench) 등을 설치하여 비오톱을 겸한 생태공원을 조성하여 자연학습장 등으로 이용토록 한다.
㉯ 마을과 가까운 용배수로 변에 쌈지공원 설치 : 용배수로 양쪽에 큰 나무를 심고, 꽃밭을 만들고 산책로, 벤치 등을 설치하여 마을 쌈지공원 조성을 검토한다.
㉰ 기간농도 또는 지방도와 용배수로가 교차하는 지점에 휴게소, 또는 대기소 설치를 검토한다.
㉱ 용배수로 둑을 이용한 산책로, 또는 자전거도 설치를 검토한다.
㉲ 용배수로변에 어린이 놀이터 설치 : 수질 및 접근성이 양호한 용배수로변에 놀이시설 조성을 검토한다.
㉳ 경관이 좋은 곳 또는 전망이 좋은 곳에 전망대 설치를 검토한다.
② 수변환경 조성계획의 수립
가. 수변 생태공간계획
(가) 용배수로에서 어류를 포함한 생태와 관련된 요소는 수리적 요소로서 유량, 유속, 수심, 수질적 요소로서 물의 온도, BOD(생물학적 산소요구량), 물이 함유된 무기물, 유기물의 농도, 형태적 요소로서의 윤변의 재료, 종·횡단상의 굴곡 등이다.
㉮ 유량에 변동이 없도록 유속과 수심에 변화를 계획
㉯ 어류, 양서류 등의 휴식, 대피, 산란장소가 형성되도록 계획
㉰ 수로둑에 군데군데 나무를 심어 그늘지게 함으로서 수온의 상승을 방지하고 어류 등의 휴식, 대피, 산란장소가 형성되도록 조치
㉱ 수로둑에 잔디나 잡초가 생장토록 하여 곤충, 양서류, 조류 등의 서식환경 조성
㉲ 수로내에 들어갔던 작은 동물(뱀, 개구리, 도롱뇽 등)들이 다시 나올 수 있도록 등선로(탈출로) 계획
㉳ 수로가 양분한 동물들의 서식환경을 이어주는 계획, 즉 작은 동물, 큰 동물들의 이동통로 계획
㉴ 비관개기 또는 단수시의 어류 피난장소(팜폰드, 수로와 연결된 웅덩이, 조정지 등) 계획
나. 친수공간계획
(가) 용배수로 둑의 조경계획 검토
(나) 마을과 가까운 용배수로 변에 쌈지공원 검토
(다) 용배수로 둑을 이용한 산책로, 자전거 도로 검토
(라) 기간농도 또는 지방도 등과의 교차점 부근에 휴게소 또는 대기소 설치 검토
(마) 자연학습장 또는 어린이 놀이터 검토
(바) 전망이 좋은 곳 또는 경관 조망이 좋은 지점의 전망대 설치 검토
다. 생태계 조성방안
(가) 생물조식을 위한 식생조성
㉮ 소생물권 조성의 생태적 접근
· 모든 생물은 물을 떠나서는 살 수 없다. 따라서 연중 지속되는 수환경의 조성이 매우 중요한데 수역에서는 한 곳은 다소 깊게 연못형태로 만들지만 다른 한곳은 깊이 보다는 면적을 넓게 하되 다양하고 복잡한 지형을 만들 필요가 있다. 여기서는 물웅덩이와 저습지가 많이 포함되도록 하는 것이 필요하다. 이와 같이 소생물권의 무기적 요인들이 다양하게 조성된다면 기능적으로 다양한 식물종과 식생군집의 형성이 가능해지며 연쇄적인 생태계의 먹이사슬구조를 형성할 수 있다.
· 한편 용·배수로변에서 가장 적응력이 우수한 갯버들류를 최대한 활용하되 환경에 적응력이 뛰어난 목본식물을 적절하게 도입할 필요가 있다. 수변환경 주변이나 군데군데 다양한 높이와 수관을 지니는 목본식물을 도입하는 것은 생물의 수직적 서식공간을 확보해 줄 뿐만 아니라 그늘을 드리움으로써 생태계의 기능을 촉진시킬 수 있다.
㉯ 식생도입과 조성
· 소생물권 조성시 고려할만한 식물은 수변에 자생하는 갈대, 부들 등 수 십종에 이르는 습지성 식물들을 충분히 활용할만하다. 양서·파충류와 육상곤충 및 수생생물의 서식을 위해 다양한 서식공간의 창출도 중요하지만 어떤 식물을 도입하는 가는 바로 이들 생물의 서식처로서 또는 먹이자원으로서 밀접한 상호관련을 지니기 때문에 더욱 중요하다.
· 따라서 습지성 식물과 수생식물의 유형을 구분하여 적절하게 배치하는 것이 중요하다.
· 습지성 목본 식물 : 버드나무류, 오리나무, 느릅나무 등을 우선적으로 고려할 수 있을 것이다.
· 습지성 초본 식물 : 관상 경관적으로 아름다우며 다양한 곤충을 유인할 수 있는 식물종으로서 국화과의 쑥부쟁이류, 부들과의 부들, 벼과의 줄, 천남성과의 창포와 석창포, 붓꽃과의 노랑꽃창포, 미나리아재비과의 개구리자리 등은 우선적으로 고려할 만한 식물들이다.
㉰ 수생식물은 수환경의 깊이에 따라 생활형적으로 적응한 부엽식물, 정수식
· 물, 침수식물, 부유식물 등 수생식물의 유형에 따라 적절하게 도입하는 것이 중요하다.
(나) 곤충의 서식환경조성
㉮ 잠자리 관찰로 조성
· 용·배수로변에는 잠자리류가 풍부하여 잠자리들의 다양한 생태가 관찰 가능하다.
· 용·배수로면에 소로를 설치하여 관찰로로 이용한다.
· 관찰로 입구에 서식하는 잠자리에 대한 생태 등을 기술한 생태 설명판을 설치하면 교육적인 효과와 흥미유발이 가능하다.
㉯ 나비 산책로
· 산책로 주위에 다양한 관목류(가급적 꽃이 아름답고 개화기간이 다양할 것)를 설치하면 보다 많은 나비들의 서식이 가능할 것으로 예상된다.
· 나비류는 대개 트인 공간을 선호하므로 산책로를 다소 넓게, 키가 높은 나무들의 식재를 금한다.
㉰ 초지조성
· 초본을 이용한 잔디를 조성하여 메뚜기 서식지 및 휴식공간을 조성한다.
㉱ 자연 정화 습지 조성
· 용배수로의 오염은 자연 비오톱의 이미지와 어울리지 않고 하천의 오염이 다양한 곤충들의 서식을 방해함으로 수질정화가 필요하다.
· 용배수로의 물을 습지에 끌어 들여 수질정화 능력이 우수한 수생식물(생이가래, 좀개구리밥, 물옥잠, 갈대, 왕버들)들을 이용하여 수질을 정화시킨다.
(다) 양서류 서식환경조성
㉮ 서식처내 도입 개구리 선정조건
· 양서류 도입에 있어서는 국내 서식하고 있는 11종 중에서 우선 시작적인 면과 청각적인 면을 고려하여야 하는데, 국내에서는 전국적으로 분포하고 있으며, 개체군도 우점종을 차지하고 있고, 주로 수변과 논 주변에서 생활하고 있는 참개구리를 선정하는 방식이 바람직하다고 본다.
· 용배수로변 습지에 오래전부터 살고 있었던 청개구리도 습지의 형태가 복원이 되면 인위적으로 도입하더라도 회복이 가능하리라 판단되며, 청개구리는 시각적인 면과 울음소리가 크고 쉽게 들을 수 있어서 청각적인 면에서 사람들에게 친근감을 줄 수 있으리라 본다.
㉯ 서식처내 도입할 개구리 채집 및 생존확인
· 인위적으로 도입하였을 경우 자연생태계를 유지하고 지속적으로 관리할 수 있는 방안이 모색되어야 한다.
· 외부에서 도입할 경우 현재 서식하고 있는 종과 과거 서식조건이 양호한 상태에서 서식하고 있었던 종류를 방사하여야 하며, 방사전에 표시를 하고 일정기간이 지난 뒤 재채집하는 방법을 이용하여 생존유무 및 개체수 증감변동을 확인하여야 한다.
· 도입종 종의 유전적 다양성과 기존에 서식하고 있는 개체군들과의 친화성을 고려하여 근접한 지역에서 종을 채집하여 도입하여야 한다(유전적 단절화 방지와 유전적 다양성 고려).
㉰ 교육적인 효과 증대
· 저습지안에는 생태관찰을 위한 생태통로를 설치하여 개구리류의 관찰로를 만들어주고 교육적인 효과를 증대하기 위하여 설명판을 세워주어 학습효과를 증대시킨다.
㉱ 최소 서식공간 조성
· 서식처내 수질변화의 저감방안 : 개구리 산란에 대한 요인으로는 수질의 상태이며, pH 4.0 이하로 산성화가 되면 산란에 장애가 되므로 수환경의 정화 및 회복이 전제되어야 한다.
· 최소 서식공간 조성 : 개구리 최소 서식공간을 위한 저습지 조성을 위해서는 저습지의 수심이 1m에서 수변부위는 35cm 내외로 만들어 주어야하며, 중앙부분에는 턱을 만들어 가끔 개구리가 휴식할 수 있는 공간을 확보해 준다.
· 서식처내 수생식물 유치방안 : 저습지 수변 주변에는 좀개구리밥, 개구리밥,생이가래, 물옥잠 등 물위에 떠서 사는 수생식물들을 다양하게 이식하여 개구리의 은신처 제공 및 수질을 정화하도록 하며, 물가에 자라는 풀을 이식하여 산란장소로 이용하게 하여야 한다. 또한 검정말, 나사말 등 물에 잠겨서 생활하는 종을 유치하면 물속의 용존산소량의 증가를 가져오게 되고, 수서곤충의 다양성을 회복하게 되어 먹이원이 풍부하게 되므로 개구리의 생존율과 개체수의 증가를 가져오게 된다.
(라) 어류 서식환경 조성
㉮ 최소 서식공간(Biotope) 조성
· 습지 조성단지내에 어류 비오톱을 조성하여 붕어, 송사리, 버들치 등을 인위적으로 방사하여 서식처 및 기존에 서식하고 있던 종을 도입시키고 주기적으로 생존율과 개체수 변동요인을 확인하여야 한다.
㉯ 서식처내 수온변화의 저감방안 습지내 수온의 급격한 변화(최고수심 1m, 최저수심 0～35cm)에 유의하여야 하며, 겨울철에도 어류가 동면을 유지할 수 있도록 온도의 변화를 최소화하기 위해 주변에 자생하고 있는 갯버들류를 수변에 식재하고 여름에는 그늘을 조성하여 어류의 피난처를 제공해 주어야 한다.
㉰ 서식처내 방사어류 채집
· 개구리 비오톱 조성 사례와 동일하게 어류 종류도 유전적 변이 차이를 극소화하기 위해 인접지역에서 종을 채집하여 방사하여야 한다.
㉱ 생태 설명판
· 생태 설명판은 가로 1m×세로 1m의 설명판에 서식종의 일반적 및 형태적인 모습과 분포, 습성, 생태, 인간과의 관계 그리고 생물학적인 가치를 기술하여 비오톱을 이용하는 사람들에게 시각적인 면과 현장실습 교육적인 효과를 증대하여야 한다.
㉲ 생물학적인 효과