초록 ▼

중소하천의 건천화 원인분석 기술개발을 위해 482개 하천의 현장조사를 통해 1차 분석하고, 최종적으로 8개의 대상하천을 선정하여 각 하천에 대해 유역 개황, 기상 분석, 수문 및 유출 분석, 하천 시설물 자료 수집 및 분석을 실시하였으며 현지조사를 통해 하상형태, 수리특성 및 수질현황을 분석하였다. 또한 대상 하천 유역의 특성(평균고도 및 평균경사)을 조사하고, 토지이용 및 토양, TDPMODEL 등을 이용한 유출분석을 실시하였으며, GIS 분석을 통한 건천화 원인과 건천화 지표 마련을 위한 판정표 제시와 대책을 수립하였다.

중소하천의 건천화 원인분석 기술개발을 위해 482개 하천의 현장조사를 통해 1차 분석하고, 최종적으로 8개의 대상하천을 선정하여 각 하천에 대해 유역 개황, 기상 분석, 수문 및 유출 분석, 하천 시설물 자료 수집 및 분석을 실시하였으며 현지조사를 통해 하상형태, 수리특성 및 수질현황을 분석하였다. 또한 대상 하천 유역의 특성(평균고도 및 평균경사)을 조사하고, 토지이용 및 토양, TDPMODEL 등을 이용한 유출분석을 실시하였으며, GIS 분석을 통한 건천화 원인과 건천화 지표 마련을 위한 판정표 제시와 대책을 수립하였다.
유수지 및 저수지를 이용한 수량확보 방안과 산림지대를 포함한 유역 내 수원함양기법을 검토하였다. 오염원 물수지분석을 통하여 중소하천의 오염총량을 관리하는 방안을 제시하였으며 하도내 하천수를 정화시키는 에코콘크리트 제품을 개발하고 그 효율성을 실험을 통하여 규명하였다.
도시하천 건천화 방지를 위한 하천수의 역순환시스템으로 개방순환 방식과 폐쇄순환 방식을 비교 검토하였으며, 역순환 시스템 설비를 검토하였다. 일정유량 배출방안으로 펌프와 밸브를 이용하는 방안을 제시하였다. 이들 역순환시스템과 일정유량 배출방안을 연계하여 8가지 방안을 검토하여 이들의 장단점을 비교한 후, 이송된 유량은 제방 및 고수부지를 통해 하천으로 방류하고 일정유량시스템을 통해 유입유량에 상관없이 하천으로 일정하게 배출되도록 하는 방안을 제시하였으며 인천시의 승기천과 안양천에서의 적용성을 모색하였다.
전원하천의 수량확보를 위해 기존 보의 개량방안을 제시하였고, 수량확보 및 수질개선에 효율적인 고정보의 적정형태 및 하단배출식 가동보를 제안하였다.
기존 보의 수량 증대방안으로 기존 보 상단에 고무보 설치를 제안하였으며, 고무보 설치에 따른 수질개선을 위한 별도의 대책(저류수 배출시설, 산기장치, 핀 설치)을 제안하였다. 하천 건천화 방지를 위한 법ㆍ제도 개선 및 추진전략 방안으로 건천화 관련 법령의 문제점 및 개선방안을 도출하고, 건천화 방지부담금 제도 및 부담금 징수방법과 부담금 배분방안을 제안하였다. 협조적 비용분담 방안으로 형평성의 원칙을 적용하여 하류와 상류의 지자체에 비용부담원칙을 제안하였다.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...39
• 제 1 절 연구개발의 목적 밑 필요성...40
• 1. 지표수 확보 및 수질개선...40
• 2. 친환경적인 수변환경 구축...42
• 3. 체계적인 추진전략의 제시...43
• 제 2 절 연구개발의 내용 및 범위...44
• 1. 연구개발의 내용...44
• 2. 연구개발의 범위...45
• 3. 연구개발의 방법...49
• 제 2 장 국내·외 기술개발 현황...50
• 제 1 절 선진국의 실적...51
• 1. 일 본...52
• 2. 미 국...53
• 3. 영 국...54
• 4. 독 일...55
• 5. 네덜란드...55
• 6. 호 주...55
• 제 2 절 국내의 실적...56
• 1. 부천시 하수처리수 재이용 시설계획...57
• 2. 광주천 건천화방지사업...58
• 3. 대구 신천의 하수처리수 활용...58
• 4. 서울의 하수처리수 활용...59
• 제 3 절 기술개발을 위한 국내의 수준 및 문제점...60
• 1. 국내의 수준...62
• 2. 설계상의 문제점...62
• 3. 장치 및 설비 등의 시공상 문제점...63
• 4. 시설 관리상의 문제점...63
• 5. 기타 문제점...63
• 제 3 장 연구개발 수행내용 및 결과...67
• 제 1 절 건천화 하천 조사 및 연구 대상하천 선정...68
• 1. 국외 건천화 방지기술 및 사례조사...68
• 가. 저수지, 보 둥 하천구조물을 이용한 건천화 방지기술 사례...69
• 나. 도시화에 따른 하천건천화 방지기술 사례...70
• 다. 하천과 지하수와의 연관성을 고려한 방지기술 사례...71
• 라. 유역관리를 이용한 하천건천화 방지기술 사례...72
• 마. 대체수자원 개발을 이용한 건천화 방지기술 사례...72
• 바. 물사용 억제 등 소극적 하천건천화 방지기술 사례...72
• 2. 국내 건천화 방지기술 및 사례 조사...73
• 가. 국내 건천화 방지기술 현황조사...73
• 나. 국내 건천화 방지사례 조사...75
• 다. 하도 저류 시설...78
• 라. 하수처리장...78
• 마. 저협수로...79
• 바. 지하수 이용...79
• 사. 역순환 시설...80
• 3. 건천화 하천의 정의...81
• 가. 이론적인 건천화 하천...81
• 나. 현지조사로부터의 건천화 하천...82
• 다. 건천화 하천의 정의...82
• 4. 중소 건천화 하천 현지 조사...83
• 가. 중소하천 건천화 조사 방법...83
• 나. 선별조사 방법에 의한 중소하천 건천화 현황조사...84
• 다. 건천화 하천 조사 예제...86
• 5. 건천화 하천 조사자료 분석 및 대상하천 선정...92
• 가. 건천화 하천 특성 분석...92
• 나. 연구대상 하천 선정 방법...97
• 다. 최종 대상 하천 선정...99
• 제 2 절 하천건천화 원인분석...103
• 1. 우이천...103
• 가. 유역의 일반현황...103
• 나. 대상하천 현황분석...118
• 다. 대상하천 유역 특성 분석...131
• 라. 대상하천 건천화 특성 분석...156
• 마. 원인분석 및 대책...172
• 2. 용암천...176
• 가. 유역의 일반현황...176
• 나. 대상하천 현황분석...192
• 다. 대상하천의 유역 특성분석...208
• 라. 대상하천 건천화 특성분석...242
• 마. 원인분석 및 대책...256
• 3. 부안천...260
• 가. 유역의 일반현황...260
• 나. 대상하천 현황분석...266
• 다. 대상하천 유역 특성 분석...278
• 라. 대상하천 건천화 특성분석...290
• 마. 원인분석 및 대책...297
• 4. 자호천...299
• 가. 유역의 일반현황...299
• 나. 대상하천 현황분석...305
• 다. 대상하천 유역 특성분석...315
• 라. 대상하천 건천화 특성분석...327
• 마. 원인분석 및 대책...334
• 5. 오수천...337
• 가. 유역의 일반현황...337
• 나. 대상하천 현황분석...343
• 다. 대상하천 유역 특성분석...357
• 라. 대상하천 건천화 특성분석...378
• 마. 원인분석 및 대책...385
• 6. 갑천...388
• 가. 유역의 일반현황...388
• 나. 대상하천 현황분석...399
• 다. 대상하천 유역 특성분석...404
• 라. 대상하천 건천화 특성분석...413
• 마. 원인분석 및 대책...419
• 7. 청도천...422
• 가. 연구 내용의 개관...422
• 나. 장기 유출모형의 검토 및 선정...422
• 다. 탱크모형 적용 및 융설모의...426
• 라. Tabios 등의 모형 보정 및 융설모의...447
• 마. 모형의 비교 및 평가...450
• 바. 평창강 유역에 대한 Tabios 모형의 검증...452
• 사. 청도천 유역의 일반현황...459
• 아. 청도천 현장조사 및 건천화 특성 분석...470
• 자. 청도천에 대한 유역유출 연속모의 및 건천화 특성분석...478
• 차. 원인분석 및 대책...490
• 8. 원천리천...493
• 가. 유역의 일반현황...493
• 나. 대상하천 현황분석...499
• 다. 대상하천 유역 특성분석...521
• 라. 대상하천 건천화 특성분석...531
• 마. 원인분석 및 대책...536
• 9. GIS를 이용한 지형분석...538
• 가. 각 하천별 건천화 예상구간 하천 경사분석...538
• 나. 각 하천별 하도경사 특성분석 결과...542
• 다. 각 하천별 관정 분포 분석...543
• 라. 토지이용 변화 분석...549
• 10. 건천화 하천 원인분석 및 대책...552
• 가. 적성평가표 수립...552
• 나. 적성평가표 적용...557
• 다. 대상하천의 건천화 원인분석 및 대책...558
• 제 3 절 저류지 및 유수지 활용기법 검토...560
• 1. 지표 저류방안...560
• 가. 저류지...560
• 나. 유수지...571
• 다. 소규모 다목적댐 및 농업용 저수지...580
• 라. 산림의 물 함양...582
• 2. 지하 저류방안...585
• 가. 우수 최적관리기법(Structural Best Manangement Practices; BMP)...585
• 나. 지하수 함양 기법...590
• 제 4 절 하천수 오염원 규명 및 정화기법...595
• 1. 오염원 물질수지 분석...595
• 가. 대상하천 선정...595
• 나. 부하량 조사...595
• 다. 오염원 물질수지분석...595
• 2. 오염원 규명을 위한 자연정화 분석...602
• 가. 오염발생원 추이파악...602
• 나. 직접정화능력 향상을 위한 여재 개발...604
• 제 5 절 하수처리수의 하천유지용수 활용...610
• 1. 국내 하천의 개수 현황...611
• 가. 국가하천...611
• 나. 지방1급 하천...611
• 다. 지방2급 하천...612
• 2. 하천유지유량 산정 지표...619
• 가. 하천환경 및 하천 특성 파악...619
• 나. 하천의 하도구분과 대표치점의 설정...619
• 다. 갈수량 및 항목별 필요유량의 검토와 설정...619
• 라. 항목별 필요유량의 산정...620
• 3. 하수처리수의 재이용 현황...623
• 가. 국내 하수처리장 현황...623
• 나. 하수처리수의 방류 수질 현황...624
• 다. 하수처리수 재이용 현황...625
• 4. 하수처리수 역순환 시스템...628
• 가. 하수처리수 역순환 시스템의 정의...628
• 나. 내부순환형 역순환 시스템...630
• 다. 외부순환형 역순환 시스템...632
• 라. 상호보완시스템...634
• 마. 시스템의 설비...636
• 바. 상수도 시설 기준에 의??내 활용을 위한 설계 사례...652
• 5. 하수처리수의 하천내 배출 방안...662
• 가. 직접 배출방안...662
• 나. 일정 유량 배출 방안...668
• 6. 저류 및 수질개선 시스템...671
• 가. 저류 및 수질개선 시스템의 개요...671
• 나. 저류 및 수질개선 시스템...672
• 다. 시스템의 비교 검토 및 적용...677
• 7. 요약...685
• 제 6 절 보에 의한 수량 확보 기술...687
• 1. 전원하천의 건천화 원인 및 대책...687
• 가. 건천화 원인...687
• 나. 수량확보대책...688
• 2. 기존 보 실태 조사 결과...689
• 가. 보의 역할...689
• 나. 기존보 실태조사에 의한 문제점...690
• 3. 기존 고정보 개량 방안...692
• 가. 하단 배출식 자동수문...692
• 나. 고정보의 개량 방안...694
• 다. 향후 연구과제...700
• 4. 수질개선 기술...700
• 가. 보의 수질개선능력 검통...700
• 나. 계단형 보의 폭기에 의한 수질개선 효과 검토...709
• 5. 가동보에 의한 수질개선 기술 개발...722
• 가. 가동보의 수질개선 특성...722
• 나. 하단부 배출식 가동보...722
• 다. 상단부 배출식 가동보...724
• 라. 고무보...726
• 마. 가동보의 수질개선 효과 비교...729
• 제 7 절 하천수량 확보의 적용 사례...732
• 1. 고무보에 의한 수량확보...732
• 가. 수량확보 방안...732
• 나. 고무보의 수량확보를 위한 제작기술 개선 방안...733
• 다. 수질개선 방안 수립...734
• 라. 적용사례...735
• 2. 하천복원 사업에 있어서 수량확보...743
• 가. 하천복원 사업에서의 수량확보 사례...743
• 나. 청계천 복원사업에서의 수량확보 방안...744
• 제 8 절 시험유역 설치의 필요성 및 운영...747
• 1. 시험유역 설치의 필요성과 목적...747
• 가. 시험유역의 정의...747
• 나. 시험유역 설치 목적...748
• 다. 시험유역 설치 필요성...749
• 2. 시험유역의 운영...750
• 가. 시험유역 내역...751
• 제 9 절 안양천 시험유역...753
• 1. 안양천 수계 수문계측기 현황...753
• 가. 유역 특성...753
• 나. 안양천 수계 수문계측기 현황...759
• 2. 안양천 수량확보시설 및 하천유량 조사...764
• 가. 안양천 수량 확보 시설...764
• 나. 안양천 하천유량 조사...765
• 3. 안양천 건천화 원인 분석 및 수량확보시설 효과 분석...767
• 가. 대규모 하수처리장의 설치...767
• 나. 지하수위의 저하...767
• 다. 도시화에 따른 불투수층 면적 증대...768
• 라. 상류측 저류지 운영에 의한 영향...769
• 마. 하천관리에 의한 영향...769
• 바. 수원지역 함양능력 저하...769
• 사. 수량확보시설의 효과 분석...769
• 4. 건천화 방지 및 수량확보 방안...769
• 가. 건천화 방지 및 수량확보 추진전략...769
• 나. 건천화 방지 및 수량확보 대책...770
• 5. 안양천 수문자료 및 적용...772
• 제 10 절 용담댐 (구량천) 시험 유역...773
• 1. 구량천 수분계측기 현황...773
• 가. 유역 특성...773
• 나. 수문 계측기 현황...781
• 2. 구량천 수량확보시설 및 하천유량 조사...784
• 가. 구량천 수량 확보 시설...784
• 나. 구량천 하천유량 조사...785
• 3. 구량천 건천화 원인 분석...788
• 가. 하천 상류에 설치된 농업용수 전용 저수지의 영향...788
• 나. 지 하수위의 저하...788
• 다. 불투수층 면적의 증가...788
• 라. 하천개수에 의한 영향...788
• 마. 수원지역 함양능력 저하...788
• 4. 건천화 방지 및 수량확보 방안...789
• 가. 건천화 방지 및 수량확보 추진전략...789
• 나. 건천화 방지 및 수량확보 대책...790
• 5. 구량천 수문자료 및 적용...791
• 제 11 절 향후 활용 방안...795
• 1. 안양천 시험유역...795
• 2. 용담댐 (구량천) 시험유역...796
• 제 12 절 건천화 방지를 위한 법·제도 개선 방안...797
• 1. 하천수 개발과 관련된 기존법령의 문제점...798
• 가. 지하수 사용과 관련된 법률...798
• 나. 불투수층의 증대와 관련된 법령...806
• 다. 기타 하천관련 법제의 문제점 및 개선방안...806
• 2. 건천화 관련법령의 문제점 및 개선방안 도출...810
• 가. “건천화방지부담금”제도를 통한 건천화 방지...810
• 나. “건천화영향평가”제도의 도입...823
• 다. 하수처리수재이용을 위한 관련 법·제도 분석...836
• 3. 하천 상·하류 및 지방자치단체간의 분쟁 사례 조사 및 원인규명...840
• 가. 물분쟁의 원인과 유형...840
• 나. 국내의 대표적 물분쟁 사례...841
• 다. 주요 물분쟁의 비교분석...844
• 제 13 절 하천수 개발에 따른 비용분담 및 의사결정 방안...848
• 1. 하천수 개발 및 관리에 따른 비용분담 실태 조사...848
• 가. 경제학적 접근의 필요성 도출과 기본틀 설정...848
• 나. 생산 및 비용의 발생...852
• 다. 비용분담(분담주체, 분담근거, 분담제도의 필요성과 내용)...856
• 라. 일반적 비용분담 문제에서의 비용분담의 원칙...860
• 마. 이론적 방법론과 국내외 비용분담 현황의 비교...866
• 2. 하천수 개발 및 관리에 따른 비용배분 방안...872
• 가. 중소하천 개발 및 관리 비용분담 모델: 2 Players Model...873
• 나. 2 Players Model의 Solution-1 : 비협조적 Solution...876
• 다. 2 Players Model의 Solution-2 : 중앙 통제적 Solution...880
• 라. 2 Players Model의 Solution-3 : 협조적 Solution...882
• 마. 2 Players Model의 Solution-4 (Final) Feasible 협조적 Solution...885
• 바. 결론 : Feasible 협조적 비용분담방식...886
• 3. 국내·외 하천관련 교육 및 홍보 사례...889
• 가. 국내 하천개발 여건의 변화...889
• 나. 국내의 하천관련 교육 및 홍보 사례...890
• 다. 국외의 하천관련 교육 및 홍보...892
• 4. 하천수 개발 의사결정 체계 및 추진 실태 분석...894
• 가. 기술적 의사결정론과 규범적 의사결정론...894
• 나. 국내·외 의사결정 체계 조사...895
• 다. 의사결정을 지원하는 software분석...909
• 라. 국내의 의사결정 방법에 대한 문제점 및 개선방향...910
• 5. 기존 의사결정모형의 조사 및 분류...916
• 가. 하천수 개발시 의사결정 문제의 발생...916
• 나. 의사결정문제의 원인과 해결...917
• 다. 의사결정 지원시스템과 의사결정모형의 관계...919
• 라. 다양한 의사결정모형...921
• 마. 다기준 의사결정론...929
• 바. 계층화분석과정(AHP, Analytic Hierarchy Process)...932
• 6. 건천화 방지 대안선정 문제의 의사결정모형...937
• 가. 계층의 설계와 이원비교행렬의 작성...937
• 나. 우선순위의 도출...939
• 제 14 절 종합결론...941
• 제 15 절 향후 연구과제...946
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...950
• 제 1 절 목표달성도...951
• 제 2 절 관련분야 기여도...954
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...956
• 제 1 절 활용계획...957
• 제 2 절 활용지침...962
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보...966
• 제 7 장 참고문헌...968
• 특정연구개발사업 연구결과 활용계획서...984
• 21세기 프론티어연구개발 사업 - 최종보고서 (부록)...1006