[논문]자연 친화적 하천정비를 위한 호안평가기법 연구

김윤환; 박남희; 진영훈; 김철

자연 친화적 하천정비를 위한 호안평가기법 연구
Study on the Evaluation Technique of Revetment for Nature-Friendly River Improvement 원문보기

김윤환 (호남대학교 토목공학과) , 박남희 (호남대학교 산업기술연구소) , 진영훈 (호남대학교 산업기술연구소) , 김철 (호남대학교 토목공학과)

최근 우리나라의 많은 하천에서 자연 친화적 하천정비가 이루어지고 있으며, 이를 위한 하천정비기법들 역시 다양하게 소개되고 있다. 다양한 기법들은 대상하천이 가지고 있는 특성을 충분히 고려하여 자연 친화적 하천정비를 추진하자는 데 그 근거를 두고 있다. 이에 따라 하천을 구성하고 있는 지형학적 요소와 그 구조 안에서 흐름이 갖는 수리학적 특성, 그리고 하천에서 서식하는 생태학적 조건과 현상들에 대한 분석을 통한 연구가 친자연적인 하천을 조성하기 위한 토대로서 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 제방 또는 하안을 유수에 의한 파괴와 침식으로부터 보호하는 역할을 하는 호안에 대한 평가기법을 수리학적, 생태학적 관점에서 연구하였다. 호안은 제방 및 하안의 수리적 안정성을 담보하기 위해 시공되는 하천구조물이며, 그로 인해 자연 생태계와의 조화로부터 이탈될 수 있는 가능성이 높은 구조물이다. 그러므로 자연 친화적 하천정비를 위한 호안의 평가는 반드시 생태적 요소들을 고려하여야 한다. 따라서 본 연구는 자연 친화적 하천정비를 위한 호안의 평가지표 및 기법의 개발에 대한 선행연구로서 현장조사지점 선정과 선정된 조사지점의 세부조사항목들을 활용한 평가방법을 모색하였다. 이는 향후 하천의 호안설계 및 시공을 위한 가이드라인 제시를 위한 초석으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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문제 정의

본 연구는 이러한 사실을 감안한 호안에 대한 평가기법에 관한 연구의 일부이다. 평가항목은 수리적 안정성과 환경성이다.

제안 방법

상기의 과정에 의해 조사된 자료를 각 호안공법별예: 자연호안, 돌망태.거석, 식생블록, 콘크리트계)로 6개 항목(경사, 위치, 개수여부, 호안 훼손정도, 유선형태 및 제내지 토지이용)으로 분류하여 그림 2.에 도시하였다. 자연호안의 경우, 급경사에 해당하는 경사 1의 구간과 미개수 지점 및수충부에 대한 높은 빈도를 보이고 있어 다른 공법들과 상이한 결과를 보여주고 있다.
석축쌓기, 콘크리트계)으로 조사지점을 선정하였다. 선정된 각 하천은 하천정비기본계획을 참고하여 하천의 각 조사 지점별 최심하상고, 제방고, 유속, 소류력, 홍수위, 하천경사 둥 수리학적 안정성에 포함된 항목들에 대해서는 현장조사 실시 전에 사전 검토가 이루어 졌으며 그 이외의 유선의 형태, 호안의 훼손정도, 제내지의 토지이용이 포함된 수리학적 안정성 부분과 하천수의 상태, 호안의 식생, 고수부지의 토지이용, 고수부지의 재료 및 식생 등 환경적인 부분은 현장조사를 통하여 조사하였다. 그 결과 총 24개 하천에서 58개 구간에 대한 조사가 이루어졌으며 135개의 자료를 수집하였다.
평가항목은 수리적 안정성과 환경성이다. 수리적 안정성 항목은 허용소류력과 요구소류력 그리고 호안의 훼손 정도, 제내지의 토지이용 등이며, 환경성은 하천수의 상태, 호안의 식생, 고수부지의 토지이용, 고수부지의 재료 및 식생을 이용하여 산출된 점수를 이용하여 기존호안에 대하여 적정성 평가를 실시하였다.
본 연구의 대상지역은 전라남도를 중심으로 한 영산강 권역으로 담양, 나주지점 등 영산강본류를 포함하여 총 24곳의 하천을 조사지역으로 선정한 후 각 하천이 지닌 수리학적 안정성과 생태적인 측면을 고려하여 현장조사를 실시하였으며 135개의 자료를 수집하였다. 조사 항목은 허용 소류력과 요구소류력 그리고 하천수의 상태, 호안의 훼손정도, 고수부지의 토지이용, 재료 및 식생 항목을 조사하였다.
호안의 수리적 안정성에 대한 평가는 소류력에 대해 평가하였으며 환경성 평가는 조사항목(호안 식생, 하천수의 상태, 고수부지의 토지이용, 고수부지의 재료, 고수부지의 식생)에 대하여 가중치를 부여하여 각 항목을 평가하였으며 그 결과를 합계하여 0 ~ 100점으로 점수를 매겨 낮은 점수일수록 환경성이 좋은 평가를 받도록 점수를 부여하였다.
에 나타내었다. 환경성 평가는 조사항목(호안 식생, 하천수의 상태, 고수부지의 토지이용, 고수부지의 재료, 고수부지의 식생)에 대하여 가중치를 부여하여 각 항목을 평가하였으며 그 결과를 합계하여 0 ~ 100점으로 점수를 매겼으며 낮은 점수일수록 환경성이 좋은 평가를 받도록 점수를 부여하였다(표 2).

대상 데이터

각 현장조사 지점은 호안시공에 있어서 중요한 요소인 지형적 특성과 물리적 특성을 고려해 하천의 경사(산지, 1/60~ 1/400, 1/400~ 1/5000, 1/5000 수평), 위치(도시, 농촌, 산지), 개수여부와 함께 호안 공법(호안없음, 자연호안, 식생계, 돌망태거석쌓기, 목재계, 식생블록, 사석.석축쌓기, 콘크리트계)으로 조사지점을 선정하였다. 선정된 각 하천은 하천정비기본계획을 참고하여 하천의 각 조사 지점별 최심하상고, 제방고, 유속, 소류력, 홍수위, 하천경사 둥 수리학적 안정성에 포함된 항목들에 대해서는 현장조사 실시 전에 사전 검토가 이루어 졌으며 그 이외의 유선의 형태, 호안의 훼손정도, 제내지의 토지이용이 포함된 수리학적 안정성 부분과 하천수의 상태, 호안의 식생, 고수부지의 토지이용, 고수부지의 재료 및 식생 등 환경적인 부분은 현장조사를 통하여 조사하였다.
선정된 각 하천은 하천정비기본계획을 참고하여 하천의 각 조사 지점별 최심하상고, 제방고, 유속, 소류력, 홍수위, 하천경사 둥 수리학적 안정성에 포함된 항목들에 대해서는 현장조사 실시 전에 사전 검토가 이루어 졌으며 그 이외의 유선의 형태, 호안의 훼손정도, 제내지의 토지이용이 포함된 수리학적 안정성 부분과 하천수의 상태, 호안의 식생, 고수부지의 토지이용, 고수부지의 재료 및 식생 등 환경적인 부분은 현장조사를 통하여 조사하였다. 그 결과 총 24개 하천에서 58개 구간에 대한 조사가 이루어졌으며 135개의 자료를 수집하였다.
본 연구의 대상지역은 전라남도를 중심으로 한 영산강 권역으로 담양, 나주지점 등 영산강 본류를 포함하여 총 24곳의 하천을 조사지역으로 선정한 후 각 하천이 지닌 수리학적 안정성과 생태적인 측면을 고려하여 현장조사를 실시하였다.
본 연구의 대상지역은 전라남도를 중심으로 한 영산강 권역으로 담양, 나주지점 등 영산강본류를 포함하여 총 24곳의 하천을 조사지역으로 선정한 후 각 하천이 지닌 수리학적 안정성과 생태적인 측면을 고려하여 현장조사를 실시하였으며 135개의 자료를 수집하였다. 조사 항목은 허용 소류력과 요구소류력 그리고 하천수의 상태, 호안의 훼손정도, 고수부지의 토지이용, 재료 및 식생 항목을 조사하였다.

성능/효과

또한 상당수가 농촌지역에 분포하였으며, 대부분이 개수가 이루어진 구간인 것을 알 수 있다. 마지막으로 현장에서 조사된 호안의 공법을 살펴보면 공법 3(돌망태.거석)이 적용된 지점이 가장 많았으며, 그 다음이 공법 5(식생블록), 공법 7(콘크리트계)의 순으로 나타났다.
시범적으로 광주천과 강진군 파산천에 대해 환경성과 소류력을 고려하여 호안을 평가한 결과 광주천 의 경우 요구소류력과 허용소류력간의 격차가 약 6배에 달하였으며 환경성 점수는 80점으로 수리적 안정성 측면에서는 호안의 성능이 과도할 정도의 기능을 보유하고 있지만 환경성에 있어서는 그 기능을 제대로 못하고 있음을 알 수 있었고 따라서 이 지점은 소류력과 환경성을 모두 고려해서 호안공법을 선정할 필요가 있음을 알 수 있었다. 또한 파산천의 경우 환경성에 있어서는 40점이라는 좋은 점수를 받았으나 허용소류력이 호안의 요구소류력을 충족시키지 못하여 소류력을 고려한 호안 공법선정이 필요할 것으로 보인다.

후속연구

이 연구의 결과는 향후 하천의 호안설계 및 시공을 위한 가이드라인 제시를 위한 연구로 활용될 수 있을 것이다.

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