자연형 하천조성 후 5년 이상 경과한 도시지역의 하천(안양천, 양재천, 오산천, 장수천, 학의천)을 대상으로 LAWA (Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser, 독일 연방 물관리 연구공동체) 기법을 활용하여 하천의 물리적 구조평가를 수행하였다. 그 결과 소위 자연형 하천 공법이 적용된 대상하천임에도 불구하고 하천의 물리적 구조적 생태성이 개선되지 않은 것으로 나타났다. 특히 대상하천의 종단면의 구조, 하안구조 및 하천변 토지이용도의 항목에서 낮은 등급을 나타냈다. 그 이유로는 하천종단면의 연속성 단절, 하안구조의 다양성 부족 및 하천주변의 인위적 시설물배치 등이다. 아울러 대상하천의 공통적 특징으로 하안에는 거석, 잡석, 블록 등의 견고한 호안재료가 적용되었으며 식재가 이루어졌다. 따라서 앞으로 도심하천의 보다 양호한 생태성 향상을 위해서는 하천의 다양한 물리적 특성을 고려한 자연형 하천 조성이 필요하다고 사료된다.
자연형 하천조성 후 5년 이상 경과한 도시지역의 하천(안양천, 양재천, 오산천, 장수천, 학의천)을 대상으로 LAWA (Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser, 독일 연방 물관리 연구공동체) 기법을 활용하여 하천의 물리적 구조평가를 수행하였다. 그 결과 소위 자연형 하천 공법이 적용된 대상하천임에도 불구하고 하천의 물리적 구조적 생태성이 개선되지 않은 것으로 나타났다. 특히 대상하천의 종단면의 구조, 하안구조 및 하천변 토지이용도의 항목에서 낮은 등급을 나타냈다. 그 이유로는 하천종단면의 연속성 단절, 하안구조의 다양성 부족 및 하천주변의 인위적 시설물배치 등이다. 아울러 대상하천의 공통적 특징으로 하안에는 거석, 잡석, 블록 등의 견고한 호안재료가 적용되었으며 식재가 이루어졌다. 따라서 앞으로 도심하천의 보다 양호한 생태성 향상을 위해서는 하천의 다양한 물리적 특성을 고려한 자연형 하천 조성이 필요하다고 사료된다.
The hydromorphological structure assessment of the urban streams of Anyang stream, Yangjae stream, Osan stream, Jangsu stream, and Hakui stream 5 years the after close to nature stream restoration work was performed using LAWA (Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser) for the investigation of the ecology ...
The hydromorphological structure assessment of the urban streams of Anyang stream, Yangjae stream, Osan stream, Jangsu stream, and Hakui stream 5 years the after close to nature stream restoration work was performed using LAWA (Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser) for the investigation of the ecology of streams in urban areas. Based on the results, the effectiveness of stream restoration in urban areas was least in spite that existing various types of stream improvements were applied. Significantly, the grade of the longitudinal, the waterfront, and the use of land nearby waterfront was poorly evaluated. It would be estimated that this trend was due to the discontinuity of the longitudinal, the lack of diversity in waterfront, the installation of facilities nearby waterfront, and was due to the use of hard materials as like stones, blocks, frames, and mats in waterfront. The further studies on the implementation of structural diversity in waterfront should be performed for the improvement of the ecology of urban streams.
The hydromorphological structure assessment of the urban streams of Anyang stream, Yangjae stream, Osan stream, Jangsu stream, and Hakui stream 5 years the after close to nature stream restoration work was performed using LAWA (Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser) for the investigation of the ecology of streams in urban areas. Based on the results, the effectiveness of stream restoration in urban areas was least in spite that existing various types of stream improvements were applied. Significantly, the grade of the longitudinal, the waterfront, and the use of land nearby waterfront was poorly evaluated. It would be estimated that this trend was due to the discontinuity of the longitudinal, the lack of diversity in waterfront, the installation of facilities nearby waterfront, and was due to the use of hard materials as like stones, blocks, frames, and mats in waterfront. The further studies on the implementation of structural diversity in waterfront should be performed for the improvement of the ecology of urban streams.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
그러므로 본 연구에서는 자연형 하천이 조성된 이후의 결과를 보기 위하여 최소한 자연형 하천조성 후 5년 이상 경과된 수도권 도심하천인 안양천, 양재천, 오산천, 장수천, 학의천을 대상하천으로 선정하였으며 본 연구의 제약을 위와 같이 언급하고자 한다.
본 연구에서는 도시지역의 자연형 하천 조성결과에 대한 하천의 생태적 특성을 파악하기 위한 일환으로 자연형 하천조성 후 5년 이상 경과한 도시지역 하천을 대상으로 LAWA(Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser) 기법을 활용하여 하천의 물리적 구조평가를 실시 결과 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 자연형 하천조성 사업의 효과성과 문제점을 평가해 보기 위하여 사업 후 5년 이상 경과된 자연형 하천인 안양천, 양재천, 오산천, 장수천, 학의천을 대상으로 LAWA(Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser, 국가연방물관리공동체)의 물리적 구조 조사기법을 활용하여 대상하천의 물리적 구조를 통한 하천복원의 생태성을 평가해 보고자 하였다.
일찍이 독일, 스위스, 일본, 미국 등 선진국에서는 치수위주의 인공적이며 획일적인 하천조성에 따른 생태환경적인 문제점을 인식하고 이를 개선하기 위한 사회적, 기술적 방안을 찾고자 하였다. 독일, 스위스 등에서는 1970년대부터 근자연형 하천공법이라 하여 콘크리트나 금속 토목재료를 대신해 갯버들, 거석, 통나무 등 자연재료를 활용한 하천조성 방법을 적용하였다.
제안 방법
하천의 물리적 구조평가는 하천구조에 나타난 역동적인 프로세스의 생태적 수준을 정량적으로 산정, 평가하는 것을 말한다. 하천의 다양한 지형, 수변, 하상 및 인접한 지역의 생태학적 특성 등을 조사함으로써 하천의 물리적 구조를 평가할 수 있다. 특히 하천의 수질이나 생물상의 조사나 평가없이도 하천의 물리적 프로세스만을 이용한 비교적 실용적이며 경제적인 평가방법이라 할 수 있다.
대상 데이터
본 연구결과에 의하면 도심지역 대상하천인 양재천, 오산천의 물리적 구조등급은 4등급으로 생태성 ‘보통’으로 평가되었으며, 장수천의 경우에는 5등급 생태성 ‘결여’로, 안양천, 학의천의 경우에는 3등급 ‘양호’로 평가되었다. 대상하천 중 평가등급이 4～5등급 하천의 구조적 특징은 종단면에서 기능이 불분명한 낙차공에 의한 유수의 정체와 하천의 종적 연속성 단절을 보였으며 단조로운 하안구조를 나타냈고 하천변 토지이용의 경우에는 도로, 제방 등 인위적인 구조물이 하천주변에 위치하였다. 이로 인하여 해당하천의 생태적 기능이 낮게 평가된 것으로 판단된다.
이론/모형
본 연구에서는 LAWA(2000)에 의거 하천의 물리적 구조평가를 실시하였다. 본 평가결과의 활용범위는 하천의 발전 및 향상을 위한 자료가 필요한 경우, 기 계획된 하천공사, 하천관리, 보상공사에 대한 평가를 하기 위한 경우, 실시된 하천공사와 복원의 효과성을 검증하는데, 또는 하천구조의 목표를 설정하는 것 등에 이용한다(LAWA, 2000).
하천조사는 한국건설기술연구원(2007)의 조사방법에 따라서 대상하천을 1 km 단위로 구역을 나누고 저수로 폭에 따라 200～500 m 구간을 조사하여 구역별 조사내용에 대표성을 부여하였다. 본 연구에서는 Table 1에서의 하상, 하안, 하천변에 대한 6개항, 25개 세부항목을 조사하여 하천구조 조사표(김혜주, 2005)에 조사내용을 기록하였으며 Table 2 (LAWA, 2000)의 인덱스 계산을 위하여 세부 항목에 대한 값들을 산술평균 처리하였다.
본 평가결과의 활용범위는 하천의 발전 및 향상을 위한 자료가 필요한 경우, 기 계획된 하천공사, 하천관리, 보상공사에 대한 평가를 하기 위한 경우, 실시된 하천공사와 복원의 효과성을 검증하는데, 또는 하천구조의 목표를 설정하는 것 등에 이용한다(LAWA, 2000).
한편 대상하천의 물리적구조 평가를 위하여 LAWA 기법(LAWA, 2000)과 관련 소프트웨어(한국건설기술연구원ㆍ김혜주자연환경계획연구소, 2007)가 활용되었다. 하천조사는 한국건설기술연구원(2007)의 조사방법에 따라서 대상하천을 1 km 단위로 구역을 나누고 저수로 폭에 따라 200～500 m 구간을 조사하여 구역별 조사내용에 대표성을 부여하였다.
성능/효과
1. 본 연구결과에 의하면 도심지역 대상하천인 양재천, 오산천의 물리적 구조등급은 4등급으로 생태성 ‘보통’으로 평가되었으며, 장수천의 경우에는 5등급 생태성 ‘결여’로, 안양천, 학의천의 경우에는 3등급 ‘양호’로 평가되었다.
3. 본 대상하천의 조사결과로 볼 때 자연형 하천조성을 위한 공법 적용에 있어 하천 내에 콘크리트 등 인공재료나 대형 거석 등 견고한 재료의 사용을 줄임으로써 궁극적으로 하천구조의 역동성과 자생적 변화를 유도하도록 한다.
4. 종합적으로 대상하천의 물리적 구조로 본 하천의 생태적 질은 학의천을 제외하고 만족하지 못한 수준이었으며, 그 원인은 도시하천이라는 한계성(토지이용성의 문제)도 매우 중요한 요소이었지만, 무엇보다도 국내의 자연형 하천조성에서 저수하안과 하천의 연속성에 대한 생태적 향상을 위한 방안이 적극적으로 시도되지 않았던 것으로 해석된다.
본 연구의 대상하천으로 자연형 하천조성 후 5년 이상 경과한 도시지역의 하천(안양천, 양재천, 오산천, 장수천, 학의천)에 대하여 LAWA (2000) 기법을 통한 물리적 구조로 하천의 등급을 평가하였을 때, 전체적으로 Fig. 11에서 보는 바와 같이 하천별로는 장수천이 전체적으로 등급이 높게 나타나 물리적 구조가 나쁜 것으로 평가되었으며, 오산천, 양재천, 양재천, 학의천 순으로 나타났다.
사행침식은 전 구간에 걸쳐 ‘드물게 약하게’로 조사되었으며 하안사주, 사행사주, 하중도 등 종적사주의 발달은 57.0% 구간에서 ‘여러 개’로 관찰되었다.
안양천의 종적특성, 종단면, 횡단면, 하상구조, 하안구조 및 하천변의 등급은 Fig. 1과 같으며, 이를 모두 종합하면 물리적 구조의 지수값은 3.6이고, 구조등급 4등급인 ‘변경한 것이 두드러짐’으로 평가되었다(Fig. 2).
양재천의 종적특성, 종단면, 횡단면, 하상구조, 하안구조 및 하천변 토지이용에 대한 물리적 등급은 Fig. 3과 같으며, 이를 종합하면 물리적 구조의 지수값은 3.8이며 구조등급은 4등급인 ‘변경한 것이 두드러짐’으로 평가되었다(Fig. 4).
오산천의 종적특성, 종단면, 횡단면, 하상구조, 하안구조 및 하천변 토지이용에 대한 물리적 등급은 Fig. 5와 같으며, 이를 종합하면 물리적 구조의 지수값은 4.4로써 구조등급은 4등급인 ‘변경한 것이 두드러짐’으로 평가되었다(Fig. 6).
장수천의 종적특성, 종단면, 횡단면, 하상구조, 하안구조 및 하천변 토지이용에 대한 물리적 등급은 Fig. 7과 같으며, 이를 종합하면 물리적 구조의 지수값은 4.9로써 구조등급은 5등급인 ‘변경한 것이 두드러짐’으로 평가되었다(Fig. 8).
특이한 종적구조는 ‘없음’ 구간이 49.0%로 가장 많았으며 ‘2개-많음’ 구간은 51.0%로 조사되었다.
하상보호구조물은 전 구간에서 발견되지 않았으며 하상재료의 다양성은 전 구간에서 ‘크다-매우 크다’로 관찰되었다.
하상재료의 다양성은 ‘보통-크다’ 정도였으며 하상구조의 특이사항인 유속이 빠른 곳, 정체구간, 파랑이 있는 소 등은 ‘2개-매우 많다’로 관찰되었다.
3% 구간에서 초지, 관목류 및 약간의 수목이 파악되었다. 하안정비는 통나무공법, 잔디하안, 블록호안 적용이 43.3%, 정비공법 무가 43.0%로 조사되었다. 하안의 특이구조는 ‘없음’ 74.
하천 종적특성의 구조등급은 4등급으로 평가되었다. 하천 종단면특성을 보면 조사구간의 36.0%에서 낙차공 및 수로로 인한 물의 정체가 관찰되었으며 횡단사주 발달정도, 파랑 및 깊이의 다양성은 보통으로 조사되었다. 하천 종단면 구조등급은 4등급으로 평가되었다.
하천 하상구조의 구조등급은 6등급으로 평가되었다. 하천의 하안구조를 보면 55.7% 구간에서 나무그룹, 갈대류가 조사되었으며 25.3% 구간에서 초지, 관목류 및 약간의 수목이 파악되었다. 하안정비는 통나무공법, 잔디하안, 블록호안 적용이 43.
하천 하상구조의 구조등급은 3등급으로 평가되었다. 하천의 하안구조를 살펴보면 하안 식생대 분포는 64.0% 구간에서 관목류 및 약간의 수목, 다년생 초본류가 관찰되었으며 29.0% 구간에서 갈대류가 조사되었다. 하안정비 현황은 64.
하천 종단면의 구조등급은 4등급으로 평가되었다. 하천의 횡단면을 보면 71.0% 구간에서 사다리꼴, 복단면이 조사되었으며 29.0% 구간에서 자연형 횡단이 관찰되었다. 횡단깊이는 57.
하천의 종단면 구조등급은 3등급으로 평가되었다. 하천의 횡단면특성은 전체 조사구간의 97%에서 사다리꼴, 복단면으로 파악되었으며 횡단의 깊이는 매우 적었다. 횡단침식은 평시에 거의 나타나지 않았으며, 횡단폭의 변화는 ‘보통-크다’ 정도로 조사되었다.
학의천의 종적특성, 종단면, 횡단면, 하상구조, 하안구조 및 하천변 토지이용에 대한 물리적 등급은 Fig. 9와 같으며, 이를 종합하면 물리적 구조의 지수값은 3.4이고, 구조등급은 3등급인 ‘보통 변경시킴’으로 평가되었다(Fig. 10).
하천 종단면 구조등급은 4등급으로 평가되었다. 횡단면특성은 조사구간의 75.0%에서 사다리꼴, 복단면타입이 관찰되었으며 횡단깊이는 매우 적었다. 횡단침식은 거의 없었으며 횡단 폭의 변화는 ‘보통’으로 나타났다.
횡단침식은 평시에 거의 나타나지 않았으며, 횡단폭의 변화는 ‘보통-크다’ 정도로 조사되었다.
후속연구
2. 본 대상하천의 생태적 특성을 향상시키기 위해서는 하천의 종단면, 하안구조 및 하천변 토지이용에 대한 개선이 요구된다. LAWA 항목으로 판단할 때 하천 종단면의 경우에는 횡단구조물로 인한 하천 흐름의 정체가 유발되지 않도록 하며 하천에 횡단사주의 생성이 유도되는 방안이 적용되도록 한다.
종합적으로 대상하천의 물리적 구조로 본 하천의 생태적 질은 학의천을 제외하고 만족하지 못한 수준이었으며, 그 원인은 도시하천이라는 한계성(토지이용성의 문제)도 매우 중요한 요소이었지만, 무엇보다도 국내의 자연형 하천조성에서 저수하안과 하천의 연속성에 대한 생태적 향상을 위한 방안이 적극적으로 시도되지 않았던 것으로 해석된다. 따라서 앞으로의 자연형 하천 조성은 하천의 물리적 구조를 향상시킬 수 있도록 저수하안은 유동성이 많게, 불필요한 하천의 횡단구조물은 파기하여, 또는 완만한 램프시설로 변경하여 하천의 연속성을 회복시키는 방안을 도입한다면 보다 향상된 하천의 생태성을 나타낼 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하천의 물리적 구조평가란 무엇인가?
하천의 물리적 구조평가는 하천구조에 나타난 역동적인 프로세스의 생태적 수준을 정량적으로 산정, 평가하는 것을 말한다. 하천의 다양한 지형, 수변, 하상 및 인접한 지역의 생태학적 특성 등을 조사함으로써 하천의 물리적 구조를 평가할 수 있다.
근자연형 하천공법이란 무엇인가?
일찍이 독일, 스위스, 일본, 미국 등 선진국에서는 치수위주의 인공적이며 획일적인 하천조성에 따른 생태환경적인 문제점을 인식하고 이를 개선하기 위한 사회적, 기술적 방안을 찾고자 하였다. 독일, 스위스 등에서는 1970년대부터 근자연형 하천공법이라 하여 콘크리트나 금속 토목재료를 대신해 갯버들, 거석, 통나무 등 자연재료를 활용한 하천조성 방법을 적용하였다. 독일에는 엔츠강(Enz river), 구텐바흐강(Guten bach river), 네카강(Neckar river) 등에 다양한 생태복원기법이 적용된 하천 복원사례가 있다(하천복원연구회, 2006).
도시지역 하천의 물리적 구조평가 결과 종단면의 구조, 하안구조 및 하천변 토지이용도의 항목에서 낮은 등급이 나타난 이유는 무엇인가?
특히 대상하천의 종단면의 구조, 하안구조 및 하천변 토지이용도의 항목에서 낮은 등급을 나타냈다. 그 이유로는 하천종단면의 연속성 단절, 하안구조의 다양성 부족 및 하천주변의 인위적 시설물배치 등이다. 아울러 대상하천의 공통적 특징으로 하안에는 거석, 잡석, 블록 등의 견고한 호안재료가 적용되었으며 식재가 이루어졌다.
참고문헌 (26)
건설교통부(1995). 수원천 하천정비 기본계획
건설교통부(1997). 오산천 하천환경 관리계획 및 실시 설계보고서
김기홍, 이형래(2007). "소하천의 자연형하천 정비사업에 따른 교란 및 적응 평가", 한국환경복원녹화기술 학회지, Vol. 10, No. 3, pp. 71-87.
한국건설기술연구원.김혜주자연환경계획연구소(2007). 중.소규모 하천의 물리적구조 평가시스템 사용자 설명서(Ver. 1.0).
한국건설기술연구원(2007). 다기능하천실험사업.
Krause, A. (2000). Ueber Motive fuer die oekologis che Verbesserung von Wasserlaeufen. In: Bunde samt f. Naturschutz (Hrsg.): Angewandte Lands chaftsoekologie. H. 37, pp. 9-11.
Laenderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) (2000). Gewaesserstrukturguetekartierung in der BRD. 1. Auf. Schwerin.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.