제4편

하천환경시설

 

 

제1장 하천정화시설

1.1 설계 요령

1.1.1 일반사항

가. 정의

1) 하천정화시설 : 하천에 유입되는 오염수나 하천 내 오염수의 수질을 개선하여 하천의 자정능력을 증대시키는 시설물을 하천정화시설이라고 한다.

나. 적용 범위

본 장은 하천공사시 필요한 하천정화시설 설치에 대한 사전조사, 평가, 검토 등의 제반 설계에 적용한다.

다. 적용 기준

1) 하천설계기준(KDS 51 00 00)(2018, 국토교통부)

2) 하천공사 표준시방서(KCS 51 00 00)(2023, 환경부)

3) 조경 설계기준(KDS 34 00 00)(2018, 국토교통부)

4) 조경공사 표준시방서(KCS 34 00 00)(2018, 국토교통부)

라. 참고문헌

1) 하천설계기준해설(2019, 한국수자원학회, 한국하천협회)

2) 비점오염저감시설의 설치 및 관리 ․ 운영 매뉴얼(2020, 환경부)

3) 비점오염관리 업무편람(2006, 환경부)

4) 생태하천 조성계획 ․ 설계요령(2009, 국토해양부)

5) 생태하천 복원사업 업무추진 지침(2021, 환경부)

6) 생태하천 복원사업 기술지침서(2014, 환경부)

7) 수질오염총량관리를 위한 개발사업 비점오염원 최적관리지침(2010, 환경부)

마. 설계일반사항

1) 하천으로 유입되는 오염물질의 양이 하천의 자정능력을 초과함으로써 하천환경의 기능이 약화되거나 상실된 하천을 원래의 상태로 회복시킬 수 있도록 설계한다.

2) 하천정화시설 계획은 하천 내에 한정하지 않고 유역관리 차원에서 시행하는 것을 고려하여 설계한다.

3) 하천의 전반적인 수질개선을 위해 하수, 산업폐수, 축산폐수 등 점오염원 관리, 도로, 임야, 농경지 등 비점오염원 관리, 오염된 하천수를 직접 정화하는 방법 등으로 구분하여 계획한다.

4) 하천에서 수질을 개선하기 위한 방법은‘자연형 수질정화시설’설치를 원칙으로 하고, 가급적 수질개선을 위한 물리적·화학적·생물학적 처리공법 또는 수처리 설비를 적용하는 수처리시설의 도입은 지양한다.

5) 불가피하게 하천으로 유입되는 생활오수 등 점오염원 성격의 수질오염원 유입을 차단하기 위해 도입되는 수처리 시설은 하천시설물과 별도의 시설로 규정하여야 한다.

6) 이 경우 하수관거 월류수 처리시설 등 해당 시설의 기준에 적합하도록 하여야 하고, 하천구역 외측에 시설을 설치한다.

1.1.2 사전조사

하천정화시설 설계시 조사 및 검토할 사항은 다음과 같다.

1) 하천의 수리, 수문 현황

2) 수역 및 수변공간의 물리, 화학적 오염현황

3) 경관 및 생태계 현황

4) 점 오염원, 비점오염원 현황

5) 하수도정비기본계획, 오염총량관리 기본계획 및 시행계획 등 관련 계획

1.1.3 하천정화시설

하천정화시설은 하천이 본래 가지고 있는 정상적인 정화기능이 여러 가지 원인물질(무기물, 유기물(유해물질을 포함))의 유입으로 감소·소실되는 경우, 인위적인 방법을 활용하여 정화기능을 회복·증대시키는 시설이다.

하천정화시설은 정화원리에 따라 물리적방법, 생물학적 방법, 화학적 방법으로 구분할 수 있으며, 하도, 고수부지, 유수지 등 설치위치에 따라 적정한 정화방법을 선정하여 설치한다.

 

구 분	하천의 특성
물리적방법	침전(고무둑, 고정둑) 여과(사여과, 마이크로 스트레이너, CDS 등) 흐름이나 낙차에 의한 산소의 용해(포기, 자동수문 등) 희석(정화용수 도입) 하천퇴적물 제거(준설)
물리+생물학적방법	침전+생물산화(접촉산화) 여과+생물산화(인공습지 등)
생물학적방법	생물산화(접촉산화법, 접촉산화수로, 박층류법, 산화지법 등) 식물체 이용(수초재배섬, 갈대밭 등)
물리+화학+생물학적 방법	여과+흡착+생물산화

 

 

구분	처리방법	설치장소
		하도	고수부지	유수지
물리적 방법	준설	○
	마이크로스트레이너 (Micro-strainer)	○	○	○
	토양침투법	○	○	○
	DCF법	○	○	○
	보	○
	정화용수 도입(도수)	○
	유수보전수로(이중수로)	○
	수중포기	○	○	○
	박층류	○
생물학적 방법	식물정화		○	○
	접촉산화	○	○	○
물리+생물학적 방법	무포기식 자갈접촉산화		○	○
	포기식 자갈접촉산화		○	○
	산화지(라군)		○	○
	토양침투		○	○
화학적 방법	중화처리	○	○	○

 

 

하천정화공법의 선정시 하천의 유량, 수질, 수리특성, 공간에 대한 정보 등을 사전에 검토하여야 하며, (표 1.1-3) 하천정화시설 선정시 고려사항을 토대로 관련사항을 종합적으로 검토한다.

 

 

구 분	내 용	세부 내용
유량 정보	하천 본류, 지류 등 대상지점과 처리 유량 등을 결정함 본류를 보전할 목적으로 지천을 처리하는 경우는 본류 수질에 대한 지천 유입량의 기여율을 고려함 유량 조건은 갈수량이 기본이 되나 이 경우 극히 엄격한 조건이 되기 때문에 일차적으로는 저수량 조건으로 기여율을 산정한 후 양을 결정함	유입수량에 대한 자료(단, 도시배수가 유입하는 경우 최대, 최소, 평균 유량 등) 대상 하천의 유량 자료(평수, 저수, 갈수 시 유량)
수질 정보	정화하려고 하는 대상수의 수질특성(정화의 난이도, 수질 성상 등) 파악 처리방법을 선택하기 위한 기초 정보 수집	유입수질에 대한 자료(BOD5, SS, 침전가능물질, DO, pH, T-N, T-P 등) 방류천(하천)의 수질(BOD5, SS, 침전가능물질, DO, pH, T-N, T-P 등)
수리 특성	하천에 따라서는 유량변화에 의해 하천공간이 침식되기도 하고 하상구조, 하천관리시설이 현저히 영향을 받는 경우가 있으므로 유량변화에 의한 수위 혹은 침수 등 예상 가능한 정보 수집
공간 정보	하천에 있어서 대상수의 수질정화를 어떤 수준까지 할 것인가에 대해서는 양, 수질, 하천규모, 하상구조, 하천공간 및 고수부지의 이용 상태 등의 구조적·형상적 정보 수집	하천의 종단·횡단 형상 자료 고수부지 현황 자료(정비계획, 점용 등 자료도 포함) 하천관리시설 자료(분포, 상태) 하안 형상 자료, 하안 구조 자료 제내지 시가지, 경관 자료 고수부지 식생 자료

 

가. 자갈접촉산화

1) 유입수량 변동이 적고 토사의 유출이 적을 경우 설치하는 공법으로 자체 분해 기능이 높지 않아 쉽게 유하, 침전된 유기물 등에 의하여 표면의 공극이 막히는 특성이 있으므로 이에 주의 하여야 한다.

2) 표면을 식생으로 처리할 경우 식물의 뿌리를 통한 산소공급과 물 흐름의 발생으로 하부의 자갈층이 지속적인 물질분해기능을 유지할 수 있다.

3) 정화원리는 수조 속 자갈(직경 10~20㎝)의 크고 작은 공간에 의해 고체와 액체로 분리되고, 자갈 표면에 발생한 미생물에 의한 생물산화 과정으로 정화된다.

4) 자갈 사이에 집적된 유기물이 혐기 분해된 후 다음 자갈 사이에 집적되는 현상이 반복되면서 집적된 유기물은 분해된다. 따라서 자갈 접촉산화조 길이를 길게 하면 직접 가능한 공간을 충분히 확보하고, 효율을 높일 수 있다.

5) 자갈접촉산화시설은 오염부하량이 큰 곳에는 적용할 수 없으므로 BOD 30mg/L 까지 적용한다.

 

구분	자갈접촉산화법(장치형)
적용사례	양재천, 학의천, 남천 등
개요도		전경사진
수리학적 특성		장점
하상경사	완류	자갈 사이의 공간거리가 짧아 침전효과 우수 수중 부유물과 자갈의 전기적 성질을 이용한 흡착현상으로 부유물 제거 가능 자갈표면 생물막의 유기물 산화분해 효과(유기물 감소)
유선과의 관계	수충부
특성		단점
재료	여재(자갈φ75~150mm) 송풍기, 콤프레셔	하천수의 쓰레기 등으로 인한 시설 기능 저하 강우에 의한 하천수위 증가 및 하천수질 변동 우려
평균 경사	상류 : 1/300이상 중류 : 1/500 내외 하류 : 1/1000 내외
적용성, 유의사항, 유지관리
일정크기의 표면적과 공극률을 갖는 친자연형 소재(자갈, 쇄석)와 소정이 형상으로 가공된 인공의 접촉재를 이용하여 오염된 하천수를 정화하는 기술임 정화대상 하천의 BOD는 20~30mg/L 이하일 것(자갈층 접촉산화는 유입수 중에 포함되는 수mg/L의 산소를 이용하여 정화되므로, BOD가 20~30mg/L이상의 하천수를 대상으로 하면 탱크 내에서 DO가 없어져 처리상태가 약화됨) 정화대상 하천수중에 DO가 존재할 것(탱크 내를 유하함에 따라 DO농도가 낮아지므로 정화대상 하천수의 DO농도가 낮으면 유하중에 DO가 없어져 탱크 내가 혐기화되고, 부착생물막의 박리, 포집된 고형물로부터 발생하는 슬러지의 혐기성 분해에 의해 부유물질이 유출되어 수질이 악화될 뿐만 아니라 처리수에서 냄새(황화수소 냄새)가 발생하거나, 때로는 방류방향의 하상에서 백색의 유황세균류가 발생하여 경관을 해치는 경우가 발생함)

 

나. 인공습지

1) 배수면적에 대해 현장에 시설을 조성할 수 있는 여유면적 등 현장조건을 고려하여 규모를 결정한다.

2) 저류지의 토양특성(배수성)에 따라 저류용량이 달라질 수도 있으므로 배수성이 양호한 저류지에 대해서는 규모를 작게 하고 배수성이 불량한 저류지에 대해서는 범람 위험을 예방하기 위해 여유 있는 용량을 확보하여야 한다.

3) 저류지 전단에 침사지를 설치하여 토사에 의한 저류지의 급속한 용량축소를 최소화하기 위해 작은 규모의 웅덩이를 설치한다.

4) 침사지는 비교적 침강속도가 빠른 부유입자의 침전을 유도하는 시설이므로 침사지 내 유속이 해당 기준에 맞게 적정하게 유지하도록 하고 체류시간 및 저류지의 깊이는 현장에 설치 가능한 면적 등 현장조건을 고려하여 설치하도록 한다.

5) 저류지의 입지여건이 자연적인 지형여건을 고려해야 되는 바, 인위적인 콘크리트 구조물보다는 토사제방 구조로 설치하는 것이 바람직하며 유출수의 오염도가 심각하고 유출량이 소량일 경우에는 콘크리트 구조물의 설치도 고려할 수 있다.

 

 

구분	인공습지(자연형)
적용사례	탄천 등
개요도		전경사진
수리학적 특성		장점
설계유량	3,715㎥/d	건설비용이 적고, 유지관리비가 저렴함 일관성 있고, 신뢰성이 높으며, 운영이 용이 에너지 소모가 적고, 경관이 좋음
하상경사	완류
유선과의 관계	수충부, 사수부
특성		단점
재료	관찰데크, 횃대, 목교	습지 조성을 위한 소요면적 많음 동절기 처리요율 감소
평균 경사	상류 : 1/700~840 중하류 :1/1,310~1,660
적용성, 유의사항, 유지관리
자연습지의 생물서식처를 그대로 적용하여 하천의 오염물질을 정화하는 인위적인 시설 유지관리가 용이하며, 건설비, 유지관리비가 적어야 함 홍수 등의 범람에 지장이 없어야 함

 

다. 끈상접촉산화

1) 홍수의 영향을 받지 않는 공정을 선택하여야 한다.

2) 수로에 직접 설치할 경우는 상류로부터 토사유입이 적은 지역과 과도한 부유물질 유입 우려가 없는 지역을 선택하여야 한다.

3) 하천과 인접한 고수부지 또는 제내지에 설치할 경우는 펌프를 이용한 압송도 고려할 수 있다.

4) 관련 설계 기준에 준하여 체류시간을 검토하고 설치는 수로 내의 유하 단면 전체에 한다.

5) 끈상 미생물접촉재는 흐름에 평행하게 수평, 수직방향으로 일정한 간격을 유지하여 설치한다.

 

구분	끈상접촉산화법(장치형)
적용사례	경안천, 산본천, 안양천 등
개요도		전경사진
수리학적 특성			장점
설계유량	20,000㎥/d		수질정화와 생물막 체적감소를 동시에 수행함 폐색문제 적고, 오염물의 부하 변동에 강함
하상경사	완류
유선과의 관계	수충부
특성			단점
재료	나일론 미생물접촉재 송풍기, 콤프레셔		유지관리비 소요 정화에 따라 발생하는 슬러지 처리필요
평균 경사	1/429
적용성, 유의사항, 유지관리
미생물 막의 표면적을 증대시킨 끈상접촉재를 충진한 처리시설에 오염된 하천수를 유입시켜 접촉재에 부착된 미생물에 의해 오염물질을 분해하는 생물학적 처리공법으로 자갈접촉산화법의 문제점을 보완한 방식임 미생물 접촉재를 설치하는 구조물의 재질을 사용하여 부식에 의한 내구성 저하를 방지 처리효율을 높이기 위하여 접촉폭기조를 단계별로 분할하여 Plug flow type으로 구성

 

라. 인공식물섬(부유습지)

1) 유량이 많고 변동량도 많은 하천에서보다 오염물질의 발생원 근처에 설치하는 것이 좋다.

2) 식물의 안정적인 성장을 위해 식생기반재는 사용조건에 따라 일부지역에서 배수불량 등의 원인이 될 수 있으므로 실시 이전에 충분한 식생기반재 조사가 선행되어야 한다.

3) 인공식물섬의 고정은 시설 특징이 따라 육상고정, 수중 고정닻, 와이어로프 등을 이용하여 고정한다.

4) 고정 장치는 식물섬의 크기, 수심 등 여건에 따라 와이어로프, 닻, 콘크리트 기둥, H빔, 육상곡주, 클립볼트 등을 이용하며, 수위변동을 고려하여야 한다.

 

구분	인공식물섬(장치형)
적용사례	진천 백곡 저수지
개요도		전경사진
수리학적 특성		장점
설계유량	-	식물뿌리에 의한 질소, 인 제거 가능 어류, 양서류, 파충류 등 생물서식처 제공 및 종다양성 확보 가능
하상경사	완류
유선과의 관계	수충부
특성		단점
재료	부체 : 폴리에틸렌폼, 다공성 부력재 식생 : 천연섬유매트	식재수종에 따라 식물의 성장속도가 저하될 수 있음 고농도 오염물 처리 시 효율 저하
평균 경사	-
적용성, 유의사항, 유지관리
호소 연안대에서 이루어지는 수질정화와 생태복원효과를 호소 주변이나 중앙에서도 이루어질 수 있도록 하는 기술 평판형 부체는 현장여건을 고려하여 적정한 재질을 사용하여 제작하여야 함 평판형 부체에 적정 개수의 구멍을 뚫어 수생식물의 뿌리가 수중으로 뻗어 나갈 수 있도록 해야 함

 

1.1.4 비점오염저감시설

1) 비점오염저감시설을 설치하는 경우에는 설치지역의 유역 특성, 토지이용 특성, 지역 사회의 수인가능성(불쾌감, 선호도 등), 비용 적정성, 유지·관리 용이성, 안정성 등을 종합적으로 고려하여 가장 적합한 시설을 설치한다.

2) 시설을 설치한 후 처리효과를 확인하기 위한 시료채취나 유량측정이 가능한 구조로 설치하여야 한다.

3) 침수를 방지할 수 있도록 구조물을 배치하는 등 시설의 안정성을 확보한다.

4) 강우가 시설 설계유량 이상으로 유입되는 것에 대비하여 우회시설을 설치하여야 한다.

5) 비점오염저감시설 설치시 「비점오염저감시설의 설치 및 관리․운영 매뉴얼(2020.10, 환경부)」을 따르며, 설치되는 지역의 지형적 특성, 기상 조건, 그 밖에 천재지변이나 화재, 돌발적인 사고 등 불가항력의 사유로 시설 유형별 기준을 준수하기 어렵다고 유역환경청장 또는 지방환경청장이 인정하는 경우에는 기준보다 완화된 기준을 적용할 수 있다.

6) 비점오염저감시설은 시설 유형별로 적절한 체류시간을 갖도록 하여야한다.

7) 비점오염저감시설의 설계규모 및 용량은 다음의 기준에 따라 초기 우수를 충분히 처리할 수 있도록 설계하여야 한다.

가. 저류시설

1) 자연형 저류지는 지반을 절토·성토하여 설치하는 등 경사면의 안전도와 누수를 방지하기 위하여 제반 토목공사 기준에 따라 조성하여야 한다.

2) 저류지 계획 최대수위를 고려하여 제방 여유고의 안정성을 고려하여 0.6 m 이상이 되도록 설계한다.

3) 강우유출수가 유입되거나 유출될 때에 시설의 침식이 일어나지 않도록 유입·유출구 아래에 웅덩이를 설치하거나 사석을 깔아야 한다.

4) 저류지의 호안은 침식되지 아니하도록 식생도입 등의 방법으로 경사면을 보호하여야 한다.

5) 처리효율을 높이기 위하여 길이 대 폭의 비율을 최소 1.5:1 이상이 되도록 하여야 한다.

6) 저류시설에 물이 항상 있는 연못 등의 저류지에서는 조류 및 박테리아 등의 미생물에 의하여 용해성 수질오염 물질을 효과적으로 제거될 수 있도록 하여야 한다.

7) 수위가 변동하는 저류지에서는 침전효율을 높이기 위하여 유출수가 수위별로 유출될 수 있도록 하고 유출지점에서 소류력이 작아지도록 설계한다.

8) 저류지의 부유물질이 저류지 밖으로 유출하지 아니하도록 여과망, 여과쇄석 등을 설치하여야 한다.

9) 저류지는 퇴적토 및 침전물의 준설이 쉬운 구조로 하며, 준설을 위한 장비 진입도로 등을 만들어야 한다.

 

구분	저류시설(자연형)
적용사례	고막원천, 덕산천 등
개요도			전경사진
수리학적 특성		장점
설계유량	-	저비용 고효율의 강우유출수 관리 능력 있음 강우유출수의 토사를 추가적으로 처리 가능 비점오염저감기능과 방재 기능을 동시에 가짐
하상경사	완류
유선과의 관계	수충부
특성		단점
재료	자연재료, 제방, 위어	악취, 해충 우려 하절기 조류 번성하여 공공수역으로 배출 우려
평균 경사	-
적용성, 유의사항, 유지관리
저류지는 지반을 절토, 성토하여 설치하는 등 비탈면의 안전도와 누수를 방지하기 위한 토목공사 기준을 따라 조성해야 함 저류지는 계획최대수위를 고려하여 제방의 여유고가 0.6m이상 되도록 설계해야 함 강우유출수가 유입되거나 유출될 때 시설의 침식이 일어나지 않도록 유입, 유출구 아래에 웅덩이를 설치하거나 사석을 깔아야 함

 

나. 인공습지

1) 인공습지의 유입구에서 유출구까지의 유로는 최대한 길게 하고, 길이 대 폭의 비율은 최소 2:1 이상으로 한다.

2) 다양한 생태환경을 조성하기 위하여 인공습지 전체 면적 중 50%는 얕은 습지(0~0.3 m), 30%는 깊은 습지(0.3~1.0 m), 20%는 깊은 못(1~2m)으로 구성한다.

3) 유입부에서 유출부까지의 경사는 0.5% 이상 1.0% 이하의 범위를 초과하지 아니하도록 한다.

4) 물이 습지의 표면 전체에 분포할 수 있도록 적당한 수심을 유지하고, 물 이동이 원활하도록 습지의 형상 등을 설계하며, 유량과 수위를 정기적으로 점검한다.

5) 습지는 생태계의 상호작용 및 먹이사슬로 수질정화가 촉진되도록 정수식물, 침수식물, 부엽식물 등의 수생식물과 조류, 박테리아 등의 미생물, 소형 어패류 도입 다양성이 높은 수중생태계를 조성하여야 한다.

6) 습지에는 물이 연중 항상 있을 수 있도록 유량공급대책을 마련하여야 한다.

7) 생물의 서식공간을 창출하기 위하여 5종~7종 정도의 다양한 식물을 심어 생물 다양성을 증가시킨다.

8) 부유성 물질이 습지에서 최종 방류되기 전에 하류수역으로 유출되지 않도록 출구 부분에 자갈쇄석, 여과망 등을 설치한다.

 

구분	인공습지(자연형)
적용사례	풍락저수지 등
개요도			전경사진
수리학적 특성		장점
설계유량	5,000㎥/d (초기강우 2,500㎥/100분)	건설비용이 적고, 유지관리비가 저렴 일관성 있고, 신뢰성 높으며, 운영이 용이 에너지 소요가 적고, 경관이 좋음
하상경사	완류
유선과의 관계	수충부
특성		단점
재료	식재, 자갈, 쇄석, 배수관	습지 조성을 위한 소요면적 많음 동절기 처리효율 감소함
평균 경사	-
적용성, 유의사항, 유지관리
인공습지 유입구에서 유출구까지는 최대한 길게 하고, 길이:폭 비율은 2:1 이상으로 함 다양한 생태환경 조성을 위해 인공습지 전체 면적 중 50%는 얕은 습지(0~0.3m), 30%는 깊은 습지(0.3~1.0m), 20%는 깊은 못(1.0~2.0m)으로 구성함 유입부에서 유출부까지의 경사는 0.5% 이상, 1.0% 이하의 범위를 초과하지 않도록 함

 

다. 침투시설

1) 침전물로 인하여 토양의 공극이 막히지 아니하는 구조로 설계한다.

2) 침투시설 하층 토양의 침투율은 시간당 13 mm 이상이어야 하며, 동절기에 동결로 기능이 저하되지 아니하는 지역에 설치한다.

3) 지하수 오염을 방지하기 위하여 최고 지하수위 또는 기반암으로부터 수직으로 최소 1.2 m 이상의 거리를 두도록 한다.

4) 침투도랑, 침투저류조는 초과유량의 우회시설을 설치한다.

5) 침투저류조 등은 비상 시 배수를 위하여 암거 등 비상배수시설을 설치한다.

 

 

구분	침투시설(자연형)
적용사례	용인시 전대리 등
개요도			전경사진
수리학적 특성		장점
설계유량	94㎥/d(초기유출 60분/일)	초기강우에 의한 오염원 저감 가능 배수를 위한 우회로 불필요함
하상경사	중류, 완류
유선과의 관계	사수부
특성		단점
재료	콩자갈, 보호섬유, 모래	인 제거는 어려움 침전물로 인한 공극 폐색 우려 있음
평균 경사	-
적용성, 유의사항, 유지관리
석회암 지대 존재할 경우 침투우수에 의한 하부지층 침식 우려 있으므로 설치 지양 침투시설 하층 토양의 침투율은 시간당 13mm 이상이어야 하며, 동절기에 동결로 인한 기능 저하 없는 지역에 설치하여야 함 지하수 오염 방지를 위해 최고 지하수위 또는 기반암으로부터 수직으로 최소 1.2m 이상 이격해야 함

 

라. 식생수로형 시설

1) 배수로 등으로 유입되는 비점오염원이 포함된 우수를 수로에 활착된 식물을 이용하여 수질을 정화하는 시설이다.

2) 식생수로의 경사를 5% 이하로 완만하게 조성하여 식물, 토양, 미생물에 의한 여과, 흡착, 분해 등 수질개선 효과를 유도한다.

3) 홍수시 토사퇴적에 의한 매몰 등에 의해 시설물 훼손되지 않는 장소에 설치하여야 한다.

4) 정수식물을 활착시켜 수질개선을 유도한다.

5) 저수로가 유수에 의한 침식되는 것을 방지하기 위한 호안을 설치할 수 있다.

 

 

구분	식생수로형 시설(자연형)
적용사례	용인시 전대리 등
개요도			전경사진
수리학적 특성		장점
설계유량	420㎥/d(초기유출 60분/일)	토양 및 식생을 이용하여 수질을 개선 투수성 토양인은 지하수 재충전 기능 있음 홍수억제 기능 있음
하상경사	중류, 완류
유선과의 관계	사수부
특성		단점
재료	자갈, 돌망태, 배수관	물이 항상 고여 있는 경우 악취, 해충 우려 식생 유지관리 어려움
평균 경사	-
적용성, 유의사항, 유지관리
계획된 강우유출수를 적절히 처리하기 위해 길이방향 경사가 5% 이하로 유지 식생수로는 10년 빈도 강우에 대해 안전하도록 최소 15cm의 여유고 갖도록 설계하며, 2년 빈도의 강우시 발생하는 최대유속이 저어진 토양과 식생조건에서 침식을 일으키지 않도록 계획 수로 바닥에 고량이 생기는 것을 방지하기 위해 개수로 바닥의 폭은 2.5m보다 넓어서는 안 되며, 수로는 대부분의 경우 적당한 비탈경사(1:3보다 완만)로 설계하고, 비탈경사면는 1:2보다 급하면 안 됨

 

마. 식생여과대형

1) 식생여과대(V.F.S : Vegetation Filter Strip)는 비점오염원이 포함된 우수가 일정 폭을 가진 식물군락을 통과하면서 식물, 토양, 식물 뿌리부의 미생물 등에 의하여 수질정화 기능을 하는 좁고 긴 식생대를 말한다.

2) 하천에서 식생여과대(V.F.S)는 추이대 기능을 갖고 있으며 물 가장자리로 내부역의 주변을 완충하는 효과가 있어, 여과대의 기능이 있고, 다양한 생물종의 분포가 가능한 장소이다.

3) 제내지에 하천으로 유입되는 비점오염원이 분포할 경우 하천 수질 부하를 저감하기 위하여 하천 길이 방향으로 긴 식생대를 설치할 수 있다.

4) 고수부지, 제방사면 등에 초본류, 목본류 등 다양한 식물종을 구성된 식생대를 길게 조성함으로써 횡적 여과 기능을 통해 비점오염원이 하천으로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있다.

 

 

 

바. 여과형 시설

1) 시설의 제거효율, 공사비 및 유지관리비용 등을 고려하여 저장용량, 체류시간, 여과재 등을 결정하여야 한다.

2) 여과재 통과수량을 고려하여 여과 면적과 여과 깊이 등을 설계한다.

사. 와류형 시설

1) 입자성 수질오염물질을 효과적으로 분리하기 위하여 와류가 충분히 형성될 수 있도록 체류시간을 고려하여 설계한다.

2) 입자성 수질오염물질의 침전율을 높일 수 있도록 수면적 부하율을 최대한 낮추어야 한다.

3) 슬러지 준설을 위한 장비의 반입 등이 가능한 구조로 설계한다.

아. 스크린형 시설

1) 제거대상 물질의 종류에 따라 적정한 크기의 망을 설치하여야 한다.

2) 슬러지의 준설을 위한 장비의 반입 등이 가능한 구조로 설계한다.

자. 응집, 침전처리형 시설

1) 도시 우수유출수의 고형물을 응집하기 위해 응집재(폴리머, 알루미나, 염화제2철)를 사용하여 응집과정을 거친 후 침강시설에 의한 침전을 통해 오염물질을 제거한다.

2) 단시간에 발생하는 유량을 차집하기 위하여 저감시설 앞 단에 저류조를 설치할 수 있다.

3) 응집, 침전시간 단축 및 효율을 고려하여 규모 및 시설용량을 결정한다.

4) 약품, 전기, 인건비 등 유지관리비를 최소화 할 수 있도록 계획한다.

 

 

(그림 1.1-) < 응집, 침전처리형 시설 공정 개념도 >

 

차. 수질정화 시설의 식재

1) 식재식물은 수질정화 효능이 있는 수생식물 종을 선정하며, 식물 공급, 관리 용이성, 지역자생 여부 등을 고려하여 갈대, 물억새, 줄 등 현지 자생종을 활용하여 식재할 수 있다.

2) 수질정화기능 외에 경관과 수생생물 서식처 제공 등의 기능을 고려하여 어리연꽃류, 수련류, 창포류 등 보다 다양한 식생을 도입할 수 있다.

3) 주변의 자연생태적 경관 및 특성을 고려하여 수생식물을 선정한다.

4) 식재시 이입종의 침입, 초기의 안정적 정착을 고려하여 식물의 간격을 조정할 수 있다.

5) 수생식물의 생태적 특성을 고려하여 토양의 토성에 적정하도록 설계한다.

6) 현지 유량의 계절적 특성이나 생태적 특성을 고려하고 환경공학적 측면에서 호안 등과의 관계를 고려하여 설계한다.

7) 식재면적은 수리·수문적 특성, 토양, 지질, 식물 등 생태적 특성에 따라 달리 조정할 수 있다.

 

1.2 수량 산출 요령

하천환경시설 수량산출은 하천 제방, 하천 호안, 하천복원시설 등의 기준을 따른다.

 

 

제2장 하천 복원공간 및 시설

2.1 설계 요령

2.1.1 일반사항

가. 정의

하천복원(Stream Restoration)은 치수사업, 기타 다른 목적의 하천사업이나, 하천의 구조와 기능을 교란 받기 이전의 원래 상태에 가깝게 회복시키는 과정으로서, 이를 통하여 생태 건강성, 생물다양성, 휴양, 홍수 방재, 경관 개선 등 자연상태에 가깝게 되돌리는 것을 말한다.

자연기반해법(Nature-based solution)이란 생태계를 보호하고 지속가능하게 활용, 관리, 복원해 기후변화 등 사회문제를 효과적, 유연하게 해결하는 것이며, 탄소 중립(기후변화 완화), 홍수 위험경감, 생물다양성 및 생태계서비스 증진 방안이 될 것이다. 또한 자연기반해법의 적용을 위해서 사회적 문제 명확화, 공간 규모에 따른 적정 디자인 생물다양성 증진, 경제성 확인, 포용적 거버너스 구축, 시너지 트레이드 오프를 고려해 균형있는 목표 설정, 적응적 관리 등 표준이 필요하다. 자연기반해법을 기반으로한 하천정비설계기법이 제시되어 있지 않으나, 이를 고려한 설계방향 설정을 통해 생태계를 보호하고 생물다양성을 증진하도록 하는 것이 필요하다.

나. 적용범위

본 장은 하천공사에서 하천복원 설계시 조사, 계획 및 하천 복원시설 설계에 적용한다.

다. 적용기준

1) 하천 설계기준(KDS 51 00 00)(2018, 국토교통부)

2) 하천공사 표준시방서(KCS 51 00 00)(2023, 환경부)

3) 조경 설계기준((KDS 34 00 00)(2018, 국토교통부)

라. 참고문헌

1) 하천복원 통합매뉴얼(2011, 국토해양부)

2) 생태하천복원 조사, 평가 및 매뉴얼(2014, 환경부)

3) 생태하천복원 사후관리 매뉴얼(2014, 환경부)

4) 하천복원 가이드라인(2002, 환경부)

5) 제2차 물환경관리 기본계획(2016, 환경부)

6) 생태하천 복원 가이드북(川生人生)(Ⅳ)(2011, 환경부,한국환경공단)

7) 수생태 건강성 회복을 위한 하천복원 모델과 기준 조사계획 수립연구 최종보고서(2007, 환경부)

8) 비점오염저감시설의 설치 및 관리⋅운영 매뉴얼(2020, 환경부)

9) 도시생태축 복원사업 가이드라인(2021, 환경부)

10) 수생태건강성 회복을 위한 하천복원 길라잡이(2014, 환경부)

11) 하천점용허가 세부기준(2023, 환경부)

12) 하천에서 나무심기 및 관리에 관한 기준(2007, 건설교통부)

13) 생태하천복원사업 업무추진 지침(2021, 환경부)

14) 생태통로 설치 및 관리지침(2010, 환경부)

15) 생태하천 복원사업 기술지침서(2014, 환경부)

16) 생태통로 설치 및 관리지침(2010, 환경부)

17) 생태하천 조성계획 설계요령(2009, 국토해양부)

18) 자연친화적 하천관리에 관한 통합지침(2009, 국토해양부)

마. 용어 정의

1) 하천 전이대(추이대): 서로 다른 생태계가 만나는 곳으로 외부의 교란이 내부로 전달되는 것을 여과하는 완충대의 역할을 수행하며, 하천에서는 추이대로서 수생생태계와 육상생태계가 바뀌는 이행부로서 생물서식처 또는 이동통로 기능을 갖는 곳을 말한다.

2) 서식처(Habitat): 한 생물체가 사는 곳과 생물적, 무생물적 그 주변. 보통 먹이와 피난처 등 생식조건을 포함하며 서식지라고도 한다.

3) 비탈면 더돋기: 홍수내력 증대 또는 기능증진, 경관개선, 친수성 증대 등을 위해 하천의 급경사면을 토사로 더 성토하는 공사를 말한다.

4) 하중도와 하중주 : 하도내 침식과 퇴적작용에 의해 형성된 고정된 섬을 하중도라 하고, 고정되지 않고 자연적으로 변모하는 사주를 하중주라 한다.

5) 여울 : 폭기 작용을 통하여 용존산소량을 증가시키고, 유속을 빠르게 하여 부착 조류 등으로 특정 수생식물의 먹이를 제공하며, 하상안정에도 기여하는 시설

6) 소(웅덩이) : 유속을 느리게 하여 부유물 및 오염물의 침전작용, 흡착작용 및 산화 분해작용을 유도하고 어류 등 수생생물의 서식처를 제공하는 시설

7) 징검다리 여울 : 큰돌과 작은돌을 교대로 배치하여 징검다리로서의 기능과 경관 측면에서 친수성 향상, 폭기에 의한 산소량의 증가 등 다양한 목적으로 계획할 수 있다.

8) 하천 회랑(stream corridor): 하천에서의 생물서식처와 하천의 물리적 기능(길이, 넓이, 깊이)이 결합하여 형성된 경관생태측면의 하천통로

9) 습지 : 습지보전법에 따르면 내륙습지로“육지 또는 섬 안에 있는 호 또는 소와 하구 등의 지역”을 말함.

10) 육역화 : 평상시에는 하천수의 영향을 받지 않는 공간에 대해 수생생물들의 서식처이자 피난처로 이용되며, 웅덩이나 하도습지 등은 흐름이 있는 하도와는 달리 정수역을 형성하므로 양서류, 곤충 등의 하천의 생물상에 다양성을 줌.

11) 깃대종(목표어종) : 하천특성지역의 생태, 지리, 문화 사회적 특성을 반영하는 상징적인으로 보호해야 할 필요성을 인정하는 종

12) 참조하천 : 대상하천과 유사한 물리적, 지형학적, 생태적 특성이 유사하여 비교의 척도로 적용하기에 가능한 하천

13) 자연기반해법(Nature-based Solution, NBS) : 토지이용 및 기후변화 등으로 야기된 수자원, 가뭄·홍수, 도시침수, 수질 및 수생태계, 도시 열섬화 등의 문제를 자연을 기반으로 한 기법을 활용하여 해결하기 위한 전략

바. 설계일반사항

1) 하천복원설계는 하도와 제내지 상황, 토지이용현황, 하천환경, 수생태 건강성 등을 종합적으로 고려하여 깃대종을 결정한 후 결정된 목표종에 대해 서식환경을 확보할 수 있도록 하천의 지형적 조건, 하천 폭, 유량, 유속, 수질개선 등이 조정되도록 설계하여야 한다.

 

관련계획 검토   현황 및 자료수집   하천환경 현황   지역특성   재료 및 보전 1. 관련계획 검토 2. 사업필요성 검토 3. 하천의 특성   1.물리적 조사 2.생물학적 조사 3. 화학적 조사   1. 어류 2. 식생 3. 부착돌말류   1. 구하도 검토 2. 역사, 문화 현황 3. 토지이용현황   1. 주변 재료특성 2. 원지반의 토질특성 3. 보전지구 검토

 

(그림 2.1-1) < 하천복원 설계 절차 >

사. 생태하천복원 설계시 고려사항

1) 관련법 및 관련규정에 준하여 설계 및 시공을 하되, 기본적으로 하천의 치수 및 이수 안정성을고려하여야 한다.

2) 하천의 지형적 조건에 따라 사용한 구조물과 크기가 정해진 자재을 붙여가는 방법으로는 생태하천복원구간을 적정하게 선정하여야 한다.

3) 생태하천복원사업에서는 생물의 서식․생육 환경과 경관을 배려하기 때문에 현지 상황에 맞춘 유연하고 세심한 시공하여야 한다.

4) 생태하천복원은 하천 최상류에서 하류까지, 본류로 유입되는 지천 및 그 지천으로 유입되는 실개천까지 통합적인 연계성을 고려하여야 한다.

5) 하천생태계의 온전성 회복․달성을 위해서 상징적 기능을 담당할 수 있는 깃대종 등 생물종 복원중심의 하천사업으로서 추진되어야 한다.

6) 자연재료를 활용하는 경우가 많은데, 대상지 주변에서 재료를 구하기 어려운 경우는 생물의 다양성을 확보할 수 있는 재료 선정에 고려해야 한다.

7) 하천 식생대의 복원방안은 식생군락의 자연발생 유도와 훼손된 식생군락의 복원으로 구분하며,하천환경의 보전 및 복원을 위한 바람직한 수종을 선정하여야 한다.

8) 하천변에서 서식하고 있는 생물의 다양성 증가를 위한 서식지(서식처)관리와 새로운 종의 방사에의한 서식처 복원을 위해서는 하천변에 서식할 수 있는 장소를 만들어 주어야 한다.

9) 생태하천복원의 기후변화 적응 측면에서 물순환 건전화, 유역오염원 관리, 물 재이용 등 기후변화 극복전략과 대책과 수생태계, 생태공간 창출등 통합 물관리 실현을 위해 물분야에 자연기반해법(Nature-based Solution, NBS)의 적극적 활용방안으로 추진하여야 한다.

아. 하천복원 시설물의 구성

1) 하천의 자연성을 확보하는 현 지형의 인위적 훼손을 최소화 하여야 한다.

2) 먹이사슬 등 생물종의 생태적 지위를 고려한 서식환경을 보전하여야 한다.

3) 다양한 생태적 공간 기능을 부여할 수 있도록 표준단면 형식은 지양하여야 한다.

4) 현지 자생 식물 종 중 다년생 식재를 활용한 기법과 자생식물을 유도하는 기법으로 활용하여야 한다.

5) 해당구간 및 상·하류의 서식구조를 반영하여 적정한 서식처를 복원조성하여야 한다.

6) 수리특성을 고려한 하천 구간별 복원시설을 하여야 한다.

7) 환경친화적인 자연소재를 적극 활용 하여야 한다.

2.1.2 조사

하천복원 설계시 조사 및 검토할 사항은 다음과 같다.

가. 복원을 위해 과거 서식지 조사

나. 대상 구간의 수생태계 환경 조사

다. 수질 및 수량(갈수기) 조사

라. 구하도 특성 조사

마. 법정 보호종 및 보전구간 관련계획

2.1.3 하천 복원공간 설치 기준

가. 생물 서식지

1) 하천구간으로서 통상 하폭의10~15배정도이며, 만곡하도는 대표적인 대규모 서식지(서식처)로 이곳에서는 수온이나 수질 등은 균일해야 한다.

2) 여울, 웅덩이, 천수역, 샛강과 같은 하천경사, 길이, 형태가 국부적으로 달라지는 곳으로 통상하폭 정도의 크기로 해야 한다.

3) 수심, 유속, 피난처(Cover)등 서식지(서식처)의 물리적 조건이 전체적으로 균일한 곳으로, 물고기들이 먹이 포식이나 산란을 위해 이용하는 작은 구역과 비슷한 크기로서, 통나무 걸린 곳,강턱 깎인 곳, 하도중앙의 자갈사주, 큰 바위 뒤 등은 개별적인 소규모 서식지(서식처)로서 물고기들에게 모두 양호한 피난처겸 서식지(서식처)가 되어야 한다.

4) 웅덩이 바닥에 쌓인 생물 먹이원의 공급에 의한 나뭇잎더미, 자갈바닥, 하상퇴적토 등은 개별적 생물들에게 먹이원과 피난처가 되어 한다.

나. 추이대 및 저수호안

1) 하천의 생물다양성이 가장 풍부한 지역으로 호안 조성시 사용하는 재료의 선정에 신중을 기하여야한다. 저수호안 보호를 위하여 사용하는 재료 중 아연도금 철망이나 방부목의 사용은 지속적인환경부하를 나타내므로 가능한 한 사용을 배제하는 것이 좋으며, 다공성 블럭의 경우도 시멘트의 독성이 제거되고 중성화(pH8이하)된 제품을 사용하여야 한다.

2) 좌우 비대칭형으로 조성하고, 급단락이 발생하지 않도록 완만한 형태를 유지하며, 사주부와는자연스러운연결이이뤄지도록한다.

3) 획일적으로 평탄한 복단면 형태는 지양하며, 저수로에서 제방까지 완만한 경사로 연결되도록 조성하여 구간별로 다양한 추이대가 조성되도록 유도한다.

다. 습지

1) 홍수터 부지를 홍수조절 및 저류공간으로 확보하여 평상시에는 생태 서식지(서식처)로 활용하고, 홍수시에는 홍수터로 재해예방을 우선으로 해야 한다.

2) 지면이 물에 잠기지 않으며 땅속에 도랑이나 침투가 용이한 바닥층을 설치하여 자갈이나 굵은모래속으로 유입수가 침투되어 정화효과를 고려한다.

 

2.1.4 계획

1) 계획수립 단계에서 설정된 복원의 목표가 기본설계에 반영되어야 하며, 또한 깃대종이 선정된 경우 이들 개체군이 성공적으로 서식할 수 있는 환경을 조성하는 방향으로 필요한 세부사업들 (예를 들면, 수질개선, 수량확보, 서식처 확보 등)을 포함하여 설계하여야 한다.

2) 하천생태계는 인위적 교란에서도 어느 정도의 회복력이 존재하며 이를 종합적 의미에서 안정성(stability)으로 계획한다.

3) 하천은 유량과 지형에 따라 흐름의 형태가 다양하며, 유수와 함께 토사와 같은 물질이 이동하는 공간이다. 같은 장소에서도 가뭄(갈수)과 홍수라는 교란에 의해 계절과 시간에 따라 항상 수위와 유속이 변동하며, 토사는 침식, 운반, 퇴적 작용을 반복하면서 바위와 자갈, 모래, 실트, 점토 등 입경에 따라 다른 운반 형태로 상류에서 하류로 유하하여 향을 미친다. 이러한 하천의 자연적 특성을 회복하도록 설계하여야 한다

4) 복원사업은 유수의 작용과 식생의 회복, 천이 등 자연현상을 기대하고 장기적인 관점에서, 즉 공사의 완료 후에도 시간이 경과하면서 생태적 구조와 기능이 개선되도록 추진하여야 한다.

 

2.1.5 설계

가. 여울 및 소(웅덩이)

하천 수생태 환경을 개선하기 위해 하상경사를 변화시켜 자연형 하천에 가깝도록 인위적으로 설치여울과 소에 대한 설계기준이다.

1) 설치 위치

가) 수생생물의 서식환경 요소의 적용 가능성 여부를 검토하여 다양한 흐름을 유도하고, 생태적 다양성이 확보되도록 설치위치, 설치 규모등을 결정한다.

나) 상류부는 급여울형이며 소(웅덩이) 하류부는 평여울형의 구조를 갖는다.

다) 여울과 소(웅덩이)의 구조는 시간 및 공간에 따라 주기적으로 퇴적과 침식을 반복되게 하므로 해당하천 구간의 특성(하천규모, 하상경사, 유량 등)에 맞는 평면으로 계획하여야 한다.

라) 하천 수생태 환경을 개선하기 위해 하상경사를 변화시켜 자연하천에 가깝도록 여울과 소에 경사 및 위치선정을 하여야 한다.

마) 저수로 만제수위에서 여울 지점에 한계류가 발생한다고 가정할 수도 있다. 홍수시의 통수능을 계산하여 통수능에 문제가 있을 경우에는 여울의 높이를 조정하거나 위치를 조정하여 필요한 통수능을 확보하도록 설계한다.

2) 여울 종류

가) 평여울 : 여울 표면이 크게 물결치는 깊은 수심의 여울(폭기 발생)

나) 급여울 : 작은 물결치는 바닥이 얕은 수심의 여울

 

 

(그림 2.1-2) < 급여울, 평여울 > (그림 2.1-3) <여울·소(웅덩이) >

다) V자여울 : 인공여울의 한 형태로서 하상 전 부분에 설치하는 구조물이 아니고 하안 부분에서 하도 중앙까지의 일정 부분에만 설치된다, 또한, 설치목적은 적극적인 어류보호 및 서식처제공에 두어야 한다.

라) 징검다리 여울 : 큰돌과 작은돌을 교대로 배치하여 징검다리로서의 기능과 경관 측면에서 친수성 향상, 폭기에 의한 산소량의 증가 등 다양한 목적으로 계획할 수 있다.

3) 설치 방향

가) 이송되는 물, 얼음 또는 유사를 무리 없이 통과시켜야 하며, 갈수기에는 가능한 한 깊은 수심이, 홍수기에는 낮은 수심이 유지되어질 수 있어야 한다.

나) 유량이 통과될 때 한계 소류력 및 한계 유속치를 넘어서는 안된다.

다) 여울 조성에 사용되는 재료는 일반적으로 다양한 크기의 돌을 사용할 수 있으며, 가장 큰 소류력을 받는 여울 정상부에는 저수로 만제유량에서 떠내려가지 않는 크기의 거석을 사용한다. 여울의 하류부에는 일정 구간까지 하상에 돌을 깔아서 과도한 침식이 발생하지 않도록 한다.

라) 설계수위 : 저수로 만제 수위를 기준으로 여울과 소의 안전성, 계획홍수위에 대한 영향 등을 검토한다.

마) 설계인자: 하폭, 여울 사이의 간격, 사행파장, 하도의 곡률반경 등이다. 곡률반경 산정시 기준선은 하도의 기하학적인 중앙선으로 한다.

바) 여울의 높이: 하상, 고수부지 표고, 하상경사, 저수시의 소의 수심 등에 의해 결정한다. 하류여울의 정상부 표고는 상류부 여울의 표고보다 낮아야 하고 계획홍수량에 따른 문제가 발생하지 않도록 높이를 조절하여야 한다.

사) 사행형 하도계획: 대상 지점의 침식과 퇴적 흔적을 조사하여 하도선형을 결정한다.

아) 하도단면 결정: 평균하폭, 평균수심을 결정하여야 하며 하도 폭은 하천회랑의 폭보다 작아야 하고 상하류 수위, 마찰저항, 시설 주변의 표고 등에 의해 결정한다.

자) 수리기하 공식에 의해 하폭, 수심, 하상 경사 등을 결정할 수 있으나 제안자에 따라 결정된 계수값에 의한 결과는 다양한 값을 나타낸다. 따라서, 적용 대상하천의 특성과 유사한 계수를 적용하고 수리계산 및 유사이동에 대한 검토가 수반되어야 한다.

차) 참조 하천 비교: 결정된 하도제원을 적용하기 전에 참조 하천을 비교하여 단면형을 계획할 수 있다. 참조 하천은 유역과 하도의 형태가 안정되어 있어야 한다.

카) 자연형 하상유지 시설은 자연하천에 가장 근접한 여울형 낙차공, 사석과 통나무(방부목) 등 다양한 형식을 고려할 수 있으며, 설치되는 사석(자연석)은 유수의 흐름에 떠내려가지 않도록 지지되어야 한다.

타) 하천설계시 저수로 등 하천공간에 자연적으로 형성된 여울과 소(웅덩이)의 경우 인위적인 훼손, 변형을 유도하는 설계를 지양하고 가급적 원형보전 되도록 설계 방안을 수립한다.

 

(치수기능을 고려하면 D의 기법이 가장 바람직함)

 

(그림 2.1-4) < 여울 평면형에 따른 소(웅덩이) 발생 특성 >

파) 취수보 또는 낙차공, 여울 등에 의해 하류에 발생하는 웅덩이는 구조물의 설치방향 및 방법에 따라 수류의 집중현상이 달라지며 이에 따라 소(웅덩이)의 형상이 결정된다.

하) 자연형 여울과 소(웅덩이)의 평면 설계에서 필요한 설계인자는 하폭, 여울 사이의 간격, 사행파장, 하도의 곡률 등이며, 하천의 하상재료와 지형학적 특성에 따라 다르지만 대체적으로 여울 사이의 간격은 하폭의 4~6배 정도이며, 사행 파장은 8~12배 정도이다.

거) 인위적으로 하도의 곡률을 조정할 경우에는 일반적으로 자연하천의 경우 곡률반경/하폭 = 2~3이 가장 적당한 것으로 알려져 있다.

 

 

(그림 2.1-5) < 여울과 소(웅덩이)의 종단 및 평면 구조 >

너) 여울과 소(웅덩이)의 구조는 시간 및 공간에 따라 주기적으로 퇴적과 침식을 반복되게 하므로, 현장 조사시 침식과 퇴적 흔적과 대략적인 사행특성을 파악하고, 이를 통해 제시된 기준 내에서 조정과정을 거쳐 해당 하천 구간의 특성(하천규모, 하상경사, 유량 등)에 맞는 평면계획을 한다.

더) 자연형 여울의 형상 설계에서 중요한 변수인 여울의 높이는 하상과 둔치의 표고, 하천의 경사, 저수시의 소(웅덩이) 수심 등에 따라 결정한다.

러) 여울에 적용하는 돌의 규모는 해당구간에 대한 수리검토를 시행하여 그 결과에 따라 소류력에 견딜 수 있는 규모로 한다.

머) 시설물 조성후 여울과 소(웅덩이) 구조가 유지 가능하도록 수리검토를 실시하고, 그 결과를 설계에 반영하여야 한다.

버) 하폭이 좁아 별도의 어도를 설치하지 않는 경우 수위에 따라 흐름이 발생할 수 있도록 횡단적 포물선형 여울을 설치할 수 있다.

 

 

(그림 2.1-6) < 포물선형 여울 횡단면 예시 >

서) 그 외 사항은 하천설계기준의 여울과 소(51 70 05) 부분을 참고한다.

나. 하중주

1) 본 항에서 다루는 하중주는 하도 내에서 자연적으로 조성되는 하중주의 보호 및 저수로 내 소규모로 설치되는 인공섬 형태의 시설물을 안정적으로 관리 및 조성하는데 목적을 둔다.

2) 하중주는 하천의 중심부 퇴적에 의해 발생하는 육역으로 하도 생물통로의 수심확보 및 조류, 포유류, 곤충 등의 서식에 있어 간섭이 적은 안전한 서식장소 역할을 한다.

3) 하중주는 자연하천에서는 다년간 퇴적되어 변하지 않는 곳에 위치하는 것이 가장 바람직하며, 인공적으로 조성되는 하중주는 과거의 하천지형의 복원을 우선적으로 고려하고 하도특성 분석 또는 수리실험 등의 절차를 통하거나 토공사 완료 후 홍수기를 모니터링하여 변화된 지형을 고려하여 조정하는 등 신중한 위치와 형상결정이 요구된다.

4) 하중주는 하천의 고유 기능에 지장을 초래할 우려가 없는 곳에 설치하되, 하도나 하폭의 변화에 따라 위치 및 모양, 크기 등이 달라지는 특성을 고려하여 설계하고, 생물서식 공간, 환경교육 공간 기능도 고려하여 설계할 수 있다.

5) 하중주의 높이는 둔치의 평균높이를 기준으로 설계할 수 있다.

6) 하중주의 호안 설계시 수역과 육역을 연결하는 추이대 부분이 단절되지 않도록 식물 등을 사용하고, 수충부가 형성되는 상류 쪽은 소류력을 고려하여 호안의 유실 및 기초부의 세굴을 방지할 수 있는 호안재료 및 공법을 선택한다.

7) 대상 하천내 생물서식처 조성 및 하천흐름을 사행화하거나 하천의 자연성을 해치지 않는 범위에서 꼭 필요한 경우에만 시행하되 대상 하천의 환경조사에 따라 설치하여야 한다.

 

(그림 2.1-7) < 하중주 분류점 편향각 예시 >

 

다. 수생태 기능 공간

1) 일반사항

가) 수충부, 추이대의 기능을 복합적으로 갖추고 있는 다공질 공간이며, 다양한 실개천, 웅덩이, 둔덕이 반복하여 형성되는 지형이다.

나) 대부분 정화식물을 비롯하여 대형수생식물, 일년생 식물까지 다양한 식물 군락이 존재한다.

다) 수생태 기능 공간의 유형은 홍수시 범람원으로 활용되는 유형, 하천수가 항상 통과되는 유형, 독립연못 유형, 실개천 등의 수로 유형 등으로 구분할 수 있다.

라) 생물의 서식에 가장 좋은 조건을 형성하고 있는 기법으로 하천의 수세(水勢)와 밀접한 관계가 있으므로 사전에 수리실험 등에 의해 배치하거나, 계획 후 시공시 토공사를 완료하여 홍수기를 경과시킨 후 수리, 생태적 모니터링에 의해 변한 지형과 자생된 식물의 특성을 반영하여 조정하는 등 신중한 위치와 형상결정이 요망된다.

마) 수생태 기능 공간의 일종으로 비오톱(Biotop)이 있으며, 비오톱은 특정 생물종의 복원을 유리하게 하며 조성방법은 생물종의 특성과 수리특성, 생태계특성에 따라 다르다. 또한 만과 다른 점은 비오톱은 정수역으로 조성할 수도 있으나 만은 흐름이 존재하여야 한다.

바) 늪, 폐천화 공간 등은 수생태 기능 공간으로 적극 활용한다.

사) 기존의 수생태 기능 공간은 대부분 수변식물을 비롯하여 추이대(Ecotone)에서 형성되는 다양한 식물군락이 존재하며 홍수조절 효과가 있으므로 보전가치가 크며 생물의 서식처 역할을 하므로 생물종다양성 증진 기능이 크다.

아) 자연적으로 형성된 수생태 기능 공간은 가급적 원형보전 하도록 하고, 인위적인 훼손 또는 변형을 지양한다.

2) 수생태 기능 공간 설계

가) 수생태 기능 공간의 배치 및 형태를 결정함에 있어서 먼저 대상지의 지형, 수리·수문, 토지이용 및 주변 생태계 등을 종합적으로 분석한다.

나) 대상지의 지형적 잠재력을 최대한 고려하여 지형에 순응하면서, 하천의 물리적 특성인 하천 미지형(微地形), 하상경사, 하상재료를 고려하여 설계하도록 한다.

다) 목표로 하는 생물의 분류군 또는 종의 생태적 특성에 따라 개방형, 폐쇄형 등의 시설 유형과 유량, 수심, 유속 등을 다양하게 설계할 수 있다.

라) 유량, 유속 등 유체학적 특성을 고려하여 자연유하가 가능한 구조가 되도록 유입부, 유출부 및 내부의 흐름 형상을 설계할 수 있다.

마) 하천의 생태적 특성에 따라 생물 서식환경의 적용성 여부를 검토하여 생태적 다양성을 확보할 수 있는 설치 위치, 형상 등을 결정할 수 있다.

바) 시설물 설치 시 수리분석, 수질 예측 등 하천 환경의 물리적 요소인 유량, 수질 조건 등이 자연적으로 형성 또는 유지될 수 있도록 현황특성에 맞도록 설계할 수 있다.

사) 수생태 기능 공간의 지속가능한 유지를 위하여 유입과 유출의 수위를 적정하게 설정하여야 하며, 인위적 고정을 최소화하고 퇴적에 의한 유입, 유출부의 폐색으로 수생태시설의 기능이 훼손될 경우에 유지관리를 시행할 수 있도록 설계할 수 있다.

아) 하천에서는 유속이 약한 곳을 선호하는 생물종이 존재하므로, 고수부지 등 넓은 구간에서 수로형 수생태 기능 공간을 도입할 수 있다.

자) 수로형 수생태 기능 공간은 생물 서식특성에 따라 서식(피난, 은신, 산란 등)할 수 있도록 조성할 수 있다.

차) 수로형 수생태 기능 공간은 본류 하도와 연하여 설치하므로 본류의 계획하상 표고와 근접하도록 하여 갈수시에 대비하여야 하며, 경사는 완경사를 유지할 수 있다.

 

 

 

(그림 2.1-8) <수생태시설 조성 전·후 비교 >

카) 수생태 기능 공간의 세부 설계시 생물서식처의 기능을 기본으로 하고 생태학습장 등 친수기능을 추가할 수 있다.

라. 저수호안

1) 일반 사항

가) 다양한 식생대가 이루어지도록 계획한다.

(1) 교란된 하천생태계의 재생을 위한 생물서식 기반환경의 복원기법을 적용한다.

(2) 생태계 복원을 목적으로 자연형으로 복원하되, 하천치수 및 생물서식 환경에 영향을 주지 않는 범위 내에서 하천 구간 특성에 따라 부분적으로 친수 및 주민휴식공간을 조성한다.

나) 좌우대칭형 단면을 최대한 지양한다.

다) 하도의 만곡형태, 수충부 여부 등을 고려하여 자연상태의 비대칭형으로 설계한다.

라) 수충부 기울기는 급경사, 비수충부는 완경사로 조성하고, 비대칭 횡단지형 구조를 통한 자연발생적인 정수식물 형성을 유도한다.

마) 주변 생태상황을 고려하여 생명재료를 우선적으로 사용하며, 의도적으로 조성하는 호안시설은 하천의 흐름에 의해 유발되는 자연형성 과정을 저해하지 않도록 한다.

바) 허용유속 등의 수리안정성을 고려하여 무생물재료를 사용할 경우에는 일반적인 콘크리트구조물 등의 사용을 최대한 지양하며, 방부목을 사용시 환경적으로 무해한 재료를 사용토록 하여야 한다.

2) 호안 설계

호안설계는 방틀계,망태계,석재계,블록계,식생계로 분류하였으며 여기서 계열별 분류 항목에 대한 설명은 다음과 같다.

가) 방틀계 :목재,철근 콘크리트,강재 등을 사용하여 격자틀을 만들어 내부에 토사, 자갈,버럭 등을 채우는 공법이며, 보통 저수호안에 사용한다.

나) 망태계 :철선 등의 재료를 사용하여 망태를 짜서 그 속에 호박돌 크기의 석재를 채우는 공법으로 보통 제방의 호안비탈면 보호 및 침수공간을 조성하는 수리구조물 설치에 사용하며 저수호안과 고수호안에 적용할 수 있다.

다) 석재계 :자연석,사석 등의 자연재료를 사용하는 일반적인 공법으로 유속에 대한 저항력이 좋고 자연석 공극 사이에 식재가 가능한 공법이며 일반적으로 저수호안과 고수호안에 적용할 수 있다.

라) 블럭계 :다양한 공법들의 조합된 계열이며 하천의 법면 보호와 식재공간의 조성으로 법면 녹화가 가능한 공법이며 일반적으로 저수호안과 고수호안에 적용할 수 있다.

마) 식생계 :다양한 공법들의 조합된 계열로서 주로 비수충부구간과 고수호안에 적용할 수 있으며, 매트계열과 네트계열로 구분된다.

바) 매트형 : 토사유출방지 및 경사면의 안정과 식물의 수종을 다양하게 적용할 수 있으며 네트형에 비해 소류력 및 세굴에 대한 대응력이 있어 저수호안에 적용하기도 한다.

사) 네트형 : 경사면의 토사유출방지와 경사면의 안정 및 수변경관을 조성하는데 사용되어지며 소류력이 큰 구간에서는 유실의 우려가 있어 가급적 고수호안에 적용할 수 있다.

3) 주의 사항

가) 하천복원을 위한 생태호안 조성 시 생태적 가치를 보전하고 생태기반을 조성하며, 소류력에 안정적이고, 생태하천의 원형경관을 향상시킬 수 있는 호안으로 조성해야 한다.

나) 수심이 깊고 세굴이 많이 발생하는 지역에서 저수호안이나 기초로 사용되며, 사석의 두께(또는 중량)는 개별 하천의 허용소류력에 따라 그 개별규격을 설정하도록 한다.

다) 자연석 쌓기는 크고 작은 자연석을 서로 조화시켜 자연재해 방지에 유리하도록 쌓아야하며,석재의 노출면은 경관적 측면에서도 유리한 면이 보이도록 쌓아야 한다.

라) 살아있는 식생을 이용한 하천복원 공사는 장기적으로 경제성 및 유지관리에 유리하나, 단기적(활착기간)으로는 유실대책이 필요하며 식생위치, 지하수위, 저수위 및 홍수위와 같은 하천특성과 하천유역의 식물상을 파악하여 식물분자의 고유성을 보전하기 위하여 식생재료는 유사종으로 선택하도록 한다.

마) 유속이 느린 곳에는 정화식물을 포함하고 종자를 채취하여 재배한 것 또는 자연산을 채취한 것으로서 뗏장,분주 등의 형태로 사용한다.

바) 유속의 흐름이 거의 없는 정수역 및 이에 준하는 인공시설물 내에 사용하여 홍수에 의한 유실을 억제하도록 한다.

마. 횃대

1) 조류의 종류 및 생태환경에 따라 재료 및 형태를 조화롭게 설치 계획하는 것이 바람직하다.

2) 횃대는 경관용으로도 적용되나 가급적 일정거리인 조류 경계거리(개방시야) 확보가 필요하다.

3) 횃대의 재료는 목재, 석재 등 다양한 재료의 사용이 가능하나 가급적 자연적 재료를 도입하고, 재료의 조합 적용도 가능하다.

4) 횃대의 배치는 반드시 직선일 필요는 없으나, 유속 및 유수력에 견딜 수 있도록 견고하게 설치한다.

 

 

(그림 2.1-9) < 횃대 예시 >

바. 하천 복원공간 식재

1) 일반사항

가) 하천 복원공간의 식재는 하천 기반 환경 조성을 통한 자연 발생을 기본 원칙으로 하여, 수로와의 거리, 침수기간, 수위변동 등과 같은 수환경 변화에 따라 식물종, 식재 시기, 식재 위치 등을 결정한다.

나) 식재는 가급적 자생을 유도하는 기법을 위주로 유해식물 관리에 의한 효율적이고 경제적인 방법을 적용하고, 불가피한 경우에 그 하천 생태 특성에 맞는 식재를 적용한다.

다) 수목은 그늘을 형성하여 유속에 방해하는 수생식물 및 기타 녹조류 등의 왕성한 번성을 자연적으로 억제하여 준다.

라) 하천 복원공간내 수목으로 동,식물의 서식처 공간이 복원이 된다.

마) 관목 식재를 우선적으로 선택하는 것이 바람직하며, 침엽수의 잎은 물 속에서 잘 분해되지 않으므로 식재하지 않는다.

2) 도입 식재 수종

가) 도입 식재 수종은 지역의 자연조건에 적합한 것을 선택하여야 하며, 특히 대기오염물질이 발생되는 지역에서는 대기오염에 강한 수종을 식재하여야 한다

나) 해당 하천 지역 특성에 맞는 자생 식물 적용을 원칙으로 한다.

다) 식물 선정시에는 하천 제방부와 제방사면, 고수부지, 호안부, 저수로부와 같이 식재 위치에 따라 각 식물의 생육특성에 맞게 적용하여야 하며, 일반적으로 위치별 도입 가능한 식물종은 다음과 같다.

 

 

 

(그림 2.1-10) < 하천의 식재 위치 구분 >

(1) 제방부 및 제방사면(육지구역)

제방부는 대부분 이동통로로 이용하고 있어, 귀화식물이나 답압(踏壓. 인간․가축․중장비 등에 의해 가해진 압력으로 토양이 다져지는 현상)에 강한 식물들이 우점하고 있으므로, 제방부의 식재 식물은 심근성 목본류나 자생초화류 등의 식재가 적당하다. 또한, 제방 비탈면은 제방과 연결된 상부는 제방과 연결하여 심근성 목본류를 식재하고, 제방 중단과 하단은 제방의 안전성을 위해 초본류 위주로 녹화하는 것이 바람직하다.

(2) 고수부(경수역)

평상시나 갈수시는 유수의 영향을 받지 않으나, 홍수시 수위 상승으로 인해 침수되는 제방과 호안부 사이의 평탄지로 연간 침수기간이 짧아 건조지 및 귀화 식물이 우점하고 있는 구간으로 복원 초기단계에 조기녹화용 식물 등을 고려하여 식재하고 최후에 남게 될 우점종 등을 예측하여 식재해야 한다. 따라서 토양유실이 예상되는 구간에는 침식을 완화할 수 있는 식물을 식재하여야 하며, 우리나라 하천 고수부지의 경우 기존 경작이용률이 높으므로 하천복원시 토양에 따라 적합한 식생을 도입하여야 한다. 식물종의 선정은 다양한 결정방법에 의하여 습생식물과 수생식물 등 지역에 따라 현지 여건에 적합한 식생을 도입할 수 있다.

(3) 호안부(연수역)

물과 직접 맞닿는 부분으로 유속에 지속적인 영향을 받고, 수위와 유속, 호안에 작용하는 외력으로 인해 크게 영향을 받으므로 물밑의 흙속에 뿌리를 내리고 줄기와 잎이 수면위로 올라오는 식물을 이용하는 것이 적합하다. 수생식물의 뿌리는 토심 5~20㎝에 분포하며 대형 추수식물만 그 이하에 분포하고, 대부분의 수생식물은 수심 30~50㎝내에서 서식하며 침수식물과 대형수생식물이 깊은 곳에 분포한다.

(4) 수로

최소 수심이 항상 유지되는 구간으로 물과 직접적인 영향을 받는 부분이다. 따라서 추수식물, 부유식물, 부엽식물, 침수식물 등 다양한 수생식물의 생육장소이고, 다양한 어류, 양서·파충류, 저서성대형무척추동물의 주요 서식처이다. 수생식물은 호수 바닥에 뿌리를 내리고 줄기와 잎이 수면위 또는 수면상으로 상으로 나타나는 추수식물, 부엽식물과, 뿌리를 호수 바닥에 내리지 않고 수면에 떠있는 채 생활하는 부유식물과 유속이 비교적 느리거나 없는 곳에는 수중식물의 식재가 적합하다.

3) 하천의 수목 식재

가) 하천에서 수목 식재시 나무의 구분은 다음과 같이 사용한다.

- 키 큰 나무 : 교목과 관목 구분 없이, 다 자란 후의 높이가 대략 1m 이상인 나무.

- 키 작은 나무 : 교목과 관목 구분 없이, 다 자란 후의 높이가 대략 1m 미만 또는 그 이하로 관리되는 나무.

- 교목(tree) : 대부분 하나의 곧은 줄기가 있으며, 다 자란 후의 높이가 보통 3m 이상임.

- 관목(shrub) : 대부분 여러 개의 줄기가 밑에서 갈라져 나오며, 다 자란 후의 높이가 보통 3m 미만임.

나) 수목의 식재는 하천내 수리학적 치수상 지장이 없도록 하고, 다음에 해당하는 구역에서는 수목 식재를 하지 않는 것을 원칙으로 한다.

- 제방에 위험을 미칠 우려가 있는 구역 : 수목을 식재함으로써 수위가 상승하거나 유속이 변하여 제방의 안전성을 해칠 우려가 있는 구역

- 하천시설 등에 영향을 줄 우려가 있는 구역 : 수목의 뿌리가 제체에 침입하여 누수를 초래하거나 호안 등의 시설을 손상할 우려가 있는 구역

- 전도 및 세굴 등의 우려가 있는 구역 : 활착한 수목이 홍수로 인해 쓰러지거나 세굴의 우려가 있는 구역

- 수목이 부러지거나 쓰러져 떠내려가 하류의 하도가 폐색될 우려가 있는 구역

4) 고수부지 수목 식재

가) 수리계산이 필요 없는 고수부지의 키 작은 수목 식재

- 제방 앞비탈기슭 및 저수로 법선에서 10 m 이상 위치에 키 작은 나무를 심을 수 있다.

- 군락으로 심는 경우에는 하천 횡방향 군락의 폭(2개 이상의 군락인 경우에는 그 폭의 합)이 고수부지 폭의 4분의 1 이하로 할 것. 이 경우 열을 지어 수목을 식재(이하 "열식"이라 한다)할 때에는 하천 종방향은 100m 이하로 하고, 열식 사이의 거리는 50m 이상으로 한다.

 

 

(그림 2.1-11) < 고수부지에 키 작은 나무심기 >

나) 수리계산이 필요 없는 고수부지의 키 큰 수목 식재

- 하도의 고수부지에 키 큰 나무를 심을 경우에는 치수상 안전을 확보하여야

- 제방의 앞비탈기슭 및 저수로 법선에서 20m 이상과 제방 앞비탈면과 계획홍수위가 접하는 선에서 25m 이상 이격시킨다.

- 하천 횡방향의 나무 간격은 25m 이상 유지한다.

- 하천의 횡방향 수목간격(m) = 20 + 0.005Q(계획 홍수량)

- 나무 간격이 50m 를 넘게 되는 경우는 50m 로 한다. 이 간격 이하에서는 홍수시의 유선을 따르는 선상에만 나무를 심을 수 있다.

- 수목의 식재는 홍수의 흐름 중 흐름방향의 투영 면적이 적은 수종을 선택한다.

- 내풍성·내습성 수목으로 선정한다.

 

 

(그림 2.1-12) < 고수부지에 키 큰 나무심기 >

5) 제방 수목 식재

가) 수리계산이 필요 없는 제방 비탈면 키 작은 수목 식재

- 완경사 제방 앞비탈(하안을 포함한다)에서 수목의 식재는 자연형 호안의 일환 또는 자연재 및 선재를 이용한 비탈덮기(은제호안)인 경우에 한한다.

- 완경사 제방이 아닌 곳에서 수목의 식재는 앞비탈면의 경우 계획홍수위 이상인 비탈면에 한하며, 뒷비탈면인 경우에는 접근도로, 부체도로 등의 안전시설과 계획홍수위 이상인 비탈면에 한한다.

- 비탈면에는 수목의 뿌리가 제체에 침입하지 않도록 토목섬유 등을 이용하여 식재하여야 한다.

 

 

(그림 2.1-13) < 비탈면에 키 작은 나무심기 >

나) 수리계산이 필요 없는 제방측단 수목 식재

- 수목의 식재 위치는 누수발생의 우려가 없는 등 제방 보전에 지장이 없는 구간에 한한다.

- 수목의 가지, 뿌리 등이 배후 사유지, 도로 등 다른 시설물의 경계를 침해하지 않도록 한다.

- 안정측단에는 키 작은 수목을 심을 수 있다.

- 측단에 키 큰 수목을 심을 경우에는 수목의 뿌리가 성목시에도 계획제방의 제체에 침입하지 않도록 해야 한다.

- 비상용 토사의 비축을 위한 비상측단에는 수목을 식재하지 않는다.

- 측단의 성토부분에는 잔디깔기 등의 비탈면 보호공을 설치해야 한다.

 

(a) 성토	(b) 뿌리침입방지시설

 

(그림 2.1-14) < 제방측단에 나무심기 >

다) 수리계산이 필요 없는 제방 뒷턱 수목 식재

- 수목의 식재 위치는 누수발생의 우려가 없는 등 제방의 보전에 지장이 없는 구간에 한한다.

- 수목의 가지, 뿌리 등이 배후 사유지, 도로 등 다른 시설물의 경계를 침해하지 않도록 한다.

- 수목의 뿌리가 제방 내로 들어가지 않도록 성토를 하며, 필요에 따라서 뿌리 침입방지시설을 설치하도록 한다. 이 경우 성토 또는 심은 수목이 수방활동에 지장이 없도록 유의하고 또 성토에 의하여 제방이 파괴되지 않도록 안정성을 확보해야 한다.

- 성토부분에는 잔디깔기 등의 비탈면 보호공을 설치한다.

 

 

(그림 2.1-15) < 제방 뒷턱에 나무심기 >

6) 저류지 수목 식재

가) 심은 나무가 홍수시에 유실 되지 않는 경우에 한한다.

나) 심은 나무에 의해 기존 저류지의 저류량이 설계저류량보다 작아지는 경우에는 대체용량을 확보해야 한다.

다) 키 작은 나무를 심을 경우에는 제방 앞비탈기슭 월류시설 및 배수문에서 5 m 이상의 거리를 떼고 또 홍수시의 수심 유속 등을 고려하여 유출방지를 위한 조치를 강구하거나 유출되지 않을 위치를 선정한다.

라) 키 큰 나무를 심을 경우에는 제방 앞비탈기슭 월류시설 및 배수문에서 15 m 이상의 거리를 떼고 또 홍수시의 수심 유속 등을 고려하여 유출방지를 위한 조치를 강구하거나 유출되지 않을 위치를 선정한다.

마) 심을 나무의 수종은 내풍성 내윤성 수목으로 한다.

바) 기타 하천에서의 수목 식재는 ‘하천점용허가 세부기준’, ‘하천에서 나무심기 및 관리에 관한 기준’을 준용한다.

 

 

(그림 2.1-16) < 저류지에 나무심기 >

7) 수생식물 식재

가) 식재식물은 홍수시 침수에도 오래 견딜 수 있는 수변식물을 중점적으로 선정한다.

나) 식물의 공급, 관리의 용이성, 지역자생여부 등을 고려하여 현지 자생수종 위주로 식재계획을 한다.

다) 경관과 생물 서식처 제공 등의 생태적 기능을 고려하여 다양한 식생을 도입한다.

라) 수생식물의 생태적 특성과 토양조건을 고려하여 식재계획을 수립한다.

마) 주변의 자연생태적 특성 및 경관을 고려하여야 한다.

바) 현지 유량의 계절적 특성이나 생태적 특성을 고려하고 호안 등과의 관계를 고려하여야 한다.

사) 식재면적은 수리·수문적 특성, 토양, 지질, 식물 등 생태적 특성에 따라 다르게 결정한다.

아) 수생식물의 생태적 특성은 종마다 상이하므로 각각의 생물종 특성에 적합하도록 아래 표를 참고하여 식재식물의 활용성, 식재위치, 식재방법 등을 골려하여 도입 식물종을 단독 또는 복합 식재계획을 수립할 수 있다.

< 수생식물의 생태적 특성(1) >

(표 2.1-1)

< 수생식물의 생태적 특성(2) >

(표 2.1-2)

< 수생식물의 생태적 특성(3) >

(표 2.1-3)

 

< 수생식물의 생태적 특성(4) >

(표 2.1-4)

사) 하천내 수목 식재계획을 수립할 경우 아래 표를 참고하여 우선수종과 보조수종을 식재위치를 고려하여 식재계획을 수립할 수 있다.

< 하천내 적정 식재위치>

(표 2.1-5)

 

자생	성상	내습성	호습성	식 재 권 장 수 종		하천내 적정 위치
				우 선 수 종	보 조 수 종
자생 수종	교 목	강 함	매우 강함
			강 함	버드나무, 왕버들, 능수버들, 개수양버들		고수부지 및 측단
		보 통		느릅나무, 팽나무	신나무, 귀룽나무, 곰솔, 모감주나무, 피나무	고수부지 및 측단
		약 함		느티나무, 벚나무	자귀나무, 밤나무, 소나무, 상수리나무, 참오동나무	측단
	관 목   (만경)	강 함	매우 강함	갯버들, 눈갯버들		저수로 비탈 및 고수부지
			강 함
		보 통			조팝나무, 붉나무, 송악, 개나리, 찔레	뒷턱 및 측단
		약 함			싸리, 칡	뒷턱 및 측단
도입 수종	교 목	강 함	매우 강함
			강 함		메타세콰이어, 낙우송	고수부지 및 측단
		보 통		미류나무, 용버들, 은사시나무, 양버들, 편백		고수부지 및 측단
		약 함		은행나무, 양버즘나무, 아까시나무, 가죽나무	개잎갈나무	측단
	관 목	강 함	매우 강함
			강 함
		보 통			족제비싸리, 앵도, 무궁화, 뽕나무, 복사	뒷턱 및 측단
		약 함

 

 

사. 수변 식물군락 조성

수변 식물군락 조성의 목적은 조류 집단서식, 곤충서식, 하천 내 무단 경작 공간의 자연적, 생태적 활용, 지구 온난화 방지에의 기여, 대기 오염물질의 정화, 친수경관 조성 등이 있으며, 조성시 다음과 같은 사항을 고려한다.

1) 수변식물 군락의 특성

수변식물 군락 식재설계시 각 군락별 물리적, 경관적, 수환경 및 생태환경적 측면을 다음 표를 참고하여 설계에 적용할 수 있다.

< 수변식물 군락의 특성 >

(표 2.1-6)

 

식물군락 기 능	수변림	습지식생 군 락	추수식물 군 락	부엽식물 군 락	침수식물 군 락
Ⅰ. 수질정화와의 관계 1. 유입되는 실트와 부유물의 거름 2. 유입유기물의 분해 (수중의 체표착생 미생물에 의함) 3. 호수로부터의 N.P흡수에 의한 식물 플랑크톤 억제 4. 차광, 저해물질 생산에 의한 식물 플랑크톤 억제 5. 저질의 산소공급에 의한 유기물의 분해 촉진 6. 유해물질의 흡수	◎	◎ ◎           ◎   ◎	◎ ◎   +   ◎   ◎   ◎	◎ +   ◎   ◎   +	+ +   ◎   +
Ⅱ. 소수의 동물군락과의 관계 7. 어류, 새우류의 산란, 치어의 생육장소 (조장) 8. 조류의 보금자리, 피난의 장소 9. 조류의 먹이 공급 10. 곤충류, 양생류의 생육장소 11. 패류, 저생동물의 먹이공급 (분해과정에서) 12. 부착생물의 착생기체화	+   ◎ ◎ ◎ ◎	◎ ◎ ◎ +	◎   ◎ ◎ ◎ ◎   ◎	◎   ◎ ◎ ◎ ◎   ◎	◎     ◎ + ◎   ◎
Ⅲ. 호안보호와의 관계 13. 밀생군락에 의한 제파작용 14. 밀생하는 근경의 결속작용에 의한 침식방지	◎ ◎	◎ ◎	◎ ◎	+	+
Ⅳ. 자원의 공급 15. 인간의 식료가 된다. 16. 생활용품의 재료공급 17. 가축의 먹이, 농지로의 비료공급	◎ ◎	◎ ◎	◎ ◎ ◎	◎   ◎	+   ◎
Ⅴ. 수변 경관형성과의 관계 18. 넓은 지역의 경관형성 19. 국부적인 경관형성	◎ ◎	◎ ◎	◎ ◎	+ ◎
Ⅵ. 마이너스의 역할 20. 밀생 대군락에 의한 항행장해 21. 밀생 대군락에 의한 어업의 장해 22. 대향의 식물 고사에 의한 일시적, 국소적인 수질악화			+ + +	◎ ◎ ◎	◎ ◎ ◎

 

주) ◎는 명백하게 그 기능이 있는 것을, +는 다소 있는 것을 의미한다.

2) 조성기법

가) 가급적 기존의 수림 및 수풀군락을 보전한다.

나) 기존의 수림대와 생태적으로 연계되는 수종을 선택한다.

다) 폐천부지 또는 유휴지를 적극 활용한다.

라) 천변의 습한 부분은 수풀군락, 제방부지 및 인근 토지를 확보한다.

마) 기존 저습지의 건지부분은 수림대로 활용한다.

바) 본류 및 지류가 상호 단절되지 않도록 구성되어야 한다.

사) 생물의 은폐장소가 필요한 부분에 조성한다.

아) 주변택지 및 도로의 경계부에 조성한다.

자) 하천의 친수기능과 연계시킨다.

3) 야생조류에 좋은 식물

하천 복원공간에 야생조류를 유인하기 위해 적용되는 조류의 먹이가 될 수 있는 열매, 잎 등이 제공되는 식물의 예는 아래 표를 참고하여 선별적으로 설계에 적용할 수 있다.

< 야생조류에 좋은 식물 >

(표 2.1-7)

 

구 분	식 물 종
풀	여귀, 왕싱아, 쇠비름, 명아주, 계요등, 뱀딸기, 기장, 수크령, 강아지풀
나 무	꽝꽝나무, 주목, 산초나무, 사철나무, 댕댕이덩굴, 까마귀밥여름나무, 멀구슬나무, 노간주나무, 벚나무, 쥐똥나무, 화살나무, 좀작살나무, 개머루, 청가시덩굴, 팥배나무

 

주) 하천내 홍수위 이하에는 1년초 식물은 자생을 유도하고 식재하지 말 것

아. 폐천 및 구하도 복원

1) 일반사항

가) 폐천 및 구하도는 충적하천의 발달과정에서 자연적으로 발생하거나 또는 제방 축조 등 인위적인 공사에 의해 발생된 과거 물이 흘렀던 하도 흔적을 말한다.

나) 폐천 및 구하도 복원은 과거 자연하천의 물 흐름을 유도하여 인간과 생태계가 공존함과 더불어 치수안전성을 증진시키는 형태로 복원할 수 있다.

2) 복원 방향

가) 폐천 및 구하도의 생태적 특성을 고려한 복원 방안을 수립한다.

나) 복원 대상의 범위는 생물서식공간의 확대, 서식지 다양화를 위하여 하도뿐만 아니라 주변 습지도 총체적으로 복원할 수 있도록 범위를 설정한다.

다) 폐천 복원에 따른 여울, 소 등의 대서식지 복원과 복원지내의 다양한 미서식지 복원을 포함할 수 있다.

라) 폐천 복원은 제방 축조에 따른 이동통로의 제한, 보 등의 하천 구조물에 따른 이동통로의 제한, 주변 지역과의 경관 단절성이 극복되는 방향으로 복원한다.

마) 생물의 은신처 및 공급원 기능을 유지할 수 있는 방안을 고려한다.

< 폐천 ․ 구하도 복원 방향 >

(표 2.1-8)

 

구분	복원 내용 및 방향
범위 설정	하도, 주변 습지
서식지 복원	사행 폐천 복원에 따른 여울, 소 등의 대서식지, 복원지의 다양한 미소서식지 복원
생태이동축	제방축조에 따른 이동통로의 제한 개선을 위한 횡적 생태 통로 보 등의 하천 구조물에 따른 이동통로의 제한 개선 위한 종적 생태 통로
경관 연결성	주변 경관요소와 연계
생물 다양성	생물 은신처, 홍수시 피난처, 산란지 등 본류의 생물종 공급원

 

3) 설계 절차

폐천 및 구하도 복원의 일반적인 설계절차는 다음과 같다.

 

목표 설정   복원 목적 정립 수질 목표 설정, 복원 목표종 설정 등 ⇩     일반 현황 조사   유역 특성, 수질 현황, 생태 현황 등 ⇩     폐천 및 구하도 흔적 조사   고지도, 위성사진, 현지조사 등 ⇩     설계 구상   하도설계 구상, 복원하도 선형, 단면, 종단 경사 결정 ⇩     시설물 및 서식처 설계   - 본류와 복원하도의 유량배분 ․ 수위/유속분석, 안정하도평가, 유입/유출부 흐름 분석 - 하천시설 ․ 축제 및 호안, 저수로 ․ 보 및 낙차공, 수제 - 생태시설 ․ 생물 서식처, 여울, 어도 및 기타 생태통로, 횃대 등 - 하천 이용 시설 ․ 생태탐방로, 관찰데크, 징검다리 등 - 식재계획 ⇩     유지관리 및 모니터링   복원 시설물의 지속적 관리 및 변화 내용을 파악하기 위한 모니터링

 

(그림 2.1-17) < 폐천 ․ 구하도 복원 설계 흐름도 >

자. 수제

1) 수제는 하안의 침식 및 호안의 파손방지, 저수로 법선형의 수정 및 유로의 고정, 수심 확보, 유량 확보 등을 목적으로 설치하는 시설물이다.

2) 또한 수제는 시설물이 설치됨에 따라 그 주변에 여율과 웅덩이가 교차되어 있기 때문에 다양한 생태환경 및 경관개선을 제공함으로써 생태환경 및 친수환경 시설의 기능도 한다.

3) 수제 설치 시 웅덩이 형성, 토사퇴적에 따른 수생식물 활착, 수생생물 서식 공간(은신처, 산란처 제공 등)이 형성되도록 설계한다.

4) 수제 주변에 토사가 세굴 또는 퇴적되어 형성되는 다양한 형태의 하안은 생태계의 유지에 매우 유효하기 때문에 이를 적절히 활용할 수 있도록 저수호안의 불규칙적, 비대칭적인 형태를 유도하여 생물서식환경이 다양화 될 수 있도록 설치한다.

5) 수제부 주변에서 토사 퇴적으로 식생회복, 다공질 공간을 형성을 유도할 수 있는 다양한 재질, 형상 등을 적용하여 수생생물에 필요한 물리적 환경이 조성되도록 설치한다.

6) 수제설계 관련 내용은‘제2편 하천치수시설의 제3장 하천수제’편에 상세히 수록하였으므로 해당 내용을 참고하도록 한다.

차. 횡방향 생태통로

1) 횡방향 생태통로는 하천공사 시행으로 인하여 제외측과 제내측의 야생동물 서식지 및 이동로가 단절되거나 훼손 또는 파괴되는 것을 방지하기 위해 야생동물의 이동을 돕거나 또는 생태계의 단절 완화를 목적으로 설치된 인공구조물과 자연식생 등의 생태적 공간을 의미한다.

2)「야생생물 보호 및 관리에 관한 법」제8조의2에 의거하여 제방 및 하도내에 인공구조물로 인한 충돌ㆍ추락 등의 야생동물 피해가 최소화될 수 있도록 소관 인공구조물을 설치ㆍ관리하여야 한다.

3) 횡방향 생태통로의 목적

가) 야생동물이 번식 장소, 월동 장소, 휴식 장소, 먹이 장소 등 각각 다른 목적으로 이용하는 서식지들에 대해 정기적이고 규칙적인 이동을 가능하게 한다.

나) 서로 단절되고 고립된 지역에 서식하는 야생동물들의 자유롭고 지속적인 이동을 보장하여 그들의 유전적 다양성을 유지하고 생존력을 높인다.

4) 생태통로에 사람이 이용하는 공간의 조성 여부는 대상지역의 성격에 따라서 결정하되, 기본적으로 도시지역과 도시근교 및 농촌지역에서는 필요할 경우 사람이 이용하는 공간을 도입한다. 자연지역에서는 사람이 이용하는 공간을 배제시킨다.

5) 생태통로의 설계시 주변 지역의 환경 조건을 충분히 고려하여 서식환경이 연결될 수 있도록 한다.

6) 생태통로 조성 지역과 관련된 다른 계획 혹은 상위 계획과의 연계성을 검토해야 하며, 특히 생태통로 주변의 토지이용을 고려하여야 한다.

7) 콘크리트호안, 제방포장, 급경사부, 단절된 구조물(수로) 등은 동물이동에 악영향을 초래하므로 이를 극복할 수 있도록 배려할 필요가 있다.

 

 

(그림 2.1-18) < 야생동물 이동동선 사례(생태이동로 연결 개념) >

8) 자전거도로, 산책로 설치시에도 일정구간별로 생태유도로 및 박스형 생태통로를 설치하여 하도내 인위적인 시설로 인한 생태단절 문제를 최소화 하여야 한다.

9) 제방이 도로로 이용되며, 제내측이 산지 등 생태적 보전가치가 높은 지역의 경우 하도와의 생태연결을 위해 제방고(계획홍수위+여유고) 상단에 박스형 생태통로를 설치하고 이를 유도할 수 있는 유도로를 설치하여 로드킬 등의 사고를 방지하여야 한다.

10) 저수호안이 급경사로 설치된 경우 일정거리(100m)마다 완경사 호안 또는 완경사형 생태 경사로를 설치하여 횡방향 생태이동이 최소한이라도 이루어질 수 있도록 하여야 한다.

11) 자연생태 가치가 높은구간과 추이대 연결이 필요한 구간에 대해 옹벽형 등의 급경사 호안설치를 지양하고, 완경사형 호안을 설치한다.

12) 횡방향 생태통로가 설치된 지역에 대해서는 제내·외측에 서식처 공간을 마련하며, 평상시 충분한 유량과 수심이 확보될 수 있는 공간을 조성한다.

13) 지류합류부의 경우 암거, 하상보호공, 하상유지시설(낙차공)의 단차로 지류와 본류의 생태연결로가 단절될 수 있으므로, 이를 고려하여 충분한 근입깊이로 구조물을 근입하여야하며, 지류에 어도 등의 생태통로를 설치한다.

14) 고수부지내 공원 등 면적개념의 점용시설 설치시 횡방향 생태연결성을 고려하여 설치하여야 한다.

카. 수로 횡단시설 및 탈출시설

1) 설치 위치는 수로, 측구, 각종 콘크리트 수로관, 용·배수로 등이 주요 대상이 된다.

2) 대상 동물은 양서류와 파충류 및 소형 포유동물 등이 주요 대상이 된다.

3) 수로 설치에 따라 야생동물 이동로가 차단될 수 있으므로 동물이 수로의 물에 빠지지 않고 수로를 횡단하여 이동할 수 있도록 수로의 구조를 일부 개선하여 수로 상부를 부분적으로 덮개 형태의 시설물을 설치할 수 있다.

4) 소형동물(소형 포유류, 양서류, 파충류)이 측구, 배수로, 농수로 등에 빠질 경우에 대비해 경사로 등을 설치하여 탈출을 도와주는 시설을 설치할 수 있다.

5) 규모, 재질 및 기법

가) 수로를 횡단하기 위하여 생태통로를 설치하여야 할 지점에 수로 상부 횡단시설은 20m 간격으로, 수로 탈출시설은 100m 간격으로 양서류 등의 생태이동로를 설치할 수 있다.

나) 설치방향은 배수로 종·횡으로 검토하여 적정 방향으로 설치할 수 있다.

다) 소형 동물이 떨어지지 않도록 방지하거나 떨어지더라도 스스로 탈출할 수 있는 구조로 한다. 이를 위해서 경사가 완만한 탈출구를 설치하고, 태양열에 의한 복사열이 적거나 미끄럽지 않은 자연 소재의 재질을 사용하며 기울기는 최대 30°이하로 한다.

라) 수로 탈출시설의 폭은 0.3m 이상으로 한다.

마) 고수부지에 자전거도로나 산책로로 인해 제방이나 제내측에 서식하는 양서류의 생태계 단절 우려가 있으므로 도로 구조물 아래에 통관으로 설치할 수 있다.

 

횡단시설

탈출시설

 

(그림 2.1-19) < 수로의 횡단시설, 탈출시설 예시도 >

타. 어류 이동 관련시설

1) 어도설계 관련 내용은 ‘제3편 하천이수시설 제2장 하천어도’를 참고한다.

2) 어류는 수역에 서식하는 생물로써 서식환경의 변화에 대응하거나 고유한 생태적 특성에 따라 서식지를 이동하기도 한다. 어류 이동 차단시설은 어류가 물 흐름에 따라 서식에 적합지 않은 장소로 이동하거나 또는 시설물에 유입되어 폐사할 수도 있으므로 이를 예방하기 위한 대책으로 설치할 수 있다.

3) 어류 이동 차단시설로는 스크린, 차단망, 기피시설 발생장치(기포, 음파, 빛 등) 등을 설치할 수 있다.

4) 하천으로 유입되는 배수로의 경사가 급해 지류로 어류 이동이 곤란할 경우 암거에 낙차를 설치하여 유속을 저감시켜 어류의 소상이 가능하도록 할 수 있다.

5) 암거의 경사부를 어류 이동이 용이하도록 계단식으로 설치할 수 있다.

파. 습지

1) 시설 개요

가) 식생정화형 습지 : 수질을 정화하기 위하여 인위적으로 조성한 습지로 주변 육상생태계와 연계된 수생태계의 복원을 도모하는 제내지에 설치되는 인공습지

나) 저류형 습지 :제외지에 저류기능을 가진 습지를 말하며 홍수터 부지를 활용하여 홍수조절 및 저류공간으로 확보하여 평상시에는 생물서식지(서식처)로 활용하고, 홍수시에는 홍수터로 이용

2) 식생정화형 습지 설계(제내지 설치)

가) 인공습지의 유입구에서 유출구까지의 유로는 최대한 길게 하고,길이 대 폭의 비율은 최소 2:1이상으로 한다.

나) 다양한 생태환경을 조성하기 위하여 인공습지 전체 면적 중 50%는 얕은 습지(0~0.3m), 30%는 깊은 습지(0.3~1.0m),20%는 깊은 못(1~2m)으로 하는 등 전체 면적중 깊이를 다양하게 계획할 수 있도록 한다.

다) 유입부에서 유출부까지의 경사는 0.5% 이상 1.0% 이하의 범위를 초과하지 아니하도록 한다.

라) 물이 습지의 표면 전체에 분포할 수 있도록 적당한 수심을 유지하고, 물 이동이 원활하도록 습지의 형상 등을 설계하며, 유량과 수위를 정기적으로 점검한다.

마) 습지는 생태계의 상호작용 및 먹이사슬로 수질정화가 촉진되도록 정수식물, 침수식물, 부엽식물 등의 수생식물과 조류, 박테리아 등의 미생물, 소형 어패류 등을 포함하여 생태계를 조성할 수 있다.

바) 습지에는 물이 연중 항상 있도록 대책을 마련하여야 한다.

사) 생물의 서식공간을 창출하기 위하여 5종~7종 정도의 다양한 식물을 심어 생물다양성을 증가시킨다.

아) 부유성 물질이 습지에서 최종 방류되기 전에 하류수역으로 유출되지 아니하도록 출구부분에 자갈쇄석, 여과망 등을 설치한다.

3) 저류형 습지 설계(제외지 설치)

가) 강우유출수를 체류시킴으로써 수질을 개선하고 홍수시 피크유출을 조절하며, 연못둘레를 늪지로 조성하거나 식생을 조성하여 오염물 제거효율을 높일 수 있도록 설계한다.

나) 저류형 습지는 유입부, V형 영구풀, 유출구, 쓰레기 유입방지 장치, 수중둑, 안전둑 등으로 구성되며, 침전촉진을 위해 식생대를 조성할 수 있다.

다) 대부분 자연적인 재료를 이용한 구조로 조성하며, 일부 유입구, 유출구와 우회수로는 콘크리트 구조물로 조성할 수 있다.

라) 저류지 유출구는 하향구배 유출관으로 연결하여 수위 30cm 아래에서 배출 되도록하여 수표면이나 바닥에서 침전물이나 부유성 물질에 의한 막힘의 위험성을 최소화 하여야 한다.

마) 저류지는 하천의 유출특성이나 치수상의 기능을 충분히 파악하여 흐름방향, 유속 등 상세한 하도 및 생태계 현황을 조사하여 설계하여야 한다.

 

식생정화형 습지(예시)

저류형 습지(예시)

 

(그림 2.1-20) <습지 개요도 >

4) 하천 고수부지에 인공습지를 조성하여 수질을 정화 습지

가) 인공습지(A) : 하천으로 유입되는 생활하수의 월류수, 하천주변 건물의 하수처리시설과 하수처리장의 방류수를 유입시켜 정화하는 습지이다.

나) 인공습지(B) : 저수로를 흐르는 오염 하천수를 유입시켜 정화하는 습지이다.

다) 인공습지(C) : 홍수로 수위가 올라간 후 평수위로 내려가면 습지에 하천수와 침전물이 남게되어 습지의 수위가 서서히 내려가면서 수질이 정화되는 습지로 자연습지에 가까운 형태이다.

 

고수부지 습지	제내지 습지

 

(그림 2.1-21) < 습지 종류 예시도 >

5) 주의 사항

가) 습지의 배치 및 형태를 결정함에 있어서는 먼저 대상지의 지형,수리․수문,토지이용 및 주변 생태계 등을 종합적으로 분석하고, 대상지의 지형적 잠재력을 최대한 고려하여 기존의 단순한 사각형 구조에서 탈피하여 지형에 순응하면서도 자연유하가 가능한 구조가 되도록 한다.

나) 습지의 차수방안은 차수기능이 일정 차수계수를 보장할 수 있는 자연재료 및 이와 동등한 방수재를 검토하여 재질, 내구성, 경제성, 땅깎기된 지반의 토양특성 등을 고려하여 선정한다.

다) 습지의 지형에 따라 식재토양의 일정 토심을 유지하도록 한다.

라) 습지의 토양은 실트, 자갈섞인 모래, 점토 및 모래섞인 실트로 구성되며 표토를 집토하여 보관하였다가 활용할 수 있으며, 수생식물의 생육과 수질정화 등을 고려하여 친환경적인 토양 보조재료를 필요에 따라 사용할 수 있다.

마) 습지의 내부에 부분적으로 자갈을 적용한 웅덩이와 골, 호안부분에는 배석층 등을 이용하여 정화효과와 다양한 생물서식처를 제공 할 수 있도록 한다.

바) 수질정화 효능이 있는 수생식물을 선정하며, 식물의 공급, 관리의 용이성, 지역자생 여부 등을 고려하여 식재한다.

사) 수질정화 외에 경관과 생태적 기능,어류 서식지(서식처)제공 등의 기능을 고려하여 어리연꽃류,수련류, 창포류 등 보다 다양한 식생을 도입할 수 있다.

아) 식재시 식물의 간격은 이입종의 침입과 초기의 안정적인 정착을 고려하여 일정 비율로 한다.

자) 설계상에 계획된 식재 이전에 습지의 일정구간을 구획하여 시험 식재하여 수생식물의 초기 정착도, 수질정화능력 등을 검토하여 식재밀도를 조정할 수 있다.

차) 습지전체를 한꺼번에 식재하지 않고,계절과 기후조건을 고려하여 침강저류지,습지, 연못,침전지 등 각 부위별로 나누어 기간을 두고 식재할 수 있다.

카) 습지 주변의 자연생태적 경관 및 특성을 고려하여 수생식물을 선정하여야 한다.

타) 현지 유량의 계절적 특성이나 생태적 특성을 고려하여 식재하여야 한다.

파) 습지의 통수이후에도 수질오염 농도 및 수리․수문학적 요소 등을 감안하여 식재밀도를 조정한다.

하) 면적은 수리․수문적, 토양, 지질, 식물 등의 특성에 고려하여 결정한다.

하. 생물서식지(서식처)

1) 시설개요

가) 유수역 서식지(서식처) : 유수역은 흐름과 유사의 상호작용에 의하여 하천 미지형(微地形)이 형성되고, 다양한 생물 서식지(서식처)가 형성되는 공간

나) 정수역 서식지(서식처) : 정수역은 물의 흐름이 거의 없으며, 유수역 서식지(서식처)에 비하여 종다양성이 낮고, 연안대(Littoralzone)는 물가를 따라 수생식물이 생육하는 범위로 얕은 호소에서는 전 영역

2) 생물서식지 구분

가) 대규모 서식지(서식처)(MacroHabitat) : 하천구간으로서 통상 하폭의 10 ~ 15배 정도이며, 만곡하도는 대표적인 대규모 서식지(서식처)로 이곳에서는 수온이나 수질 등은 균일한 서식지(서식처)가 된다

나) 중규모 서식지(서식처)(MesoHabitat) : 여울, 웅덩이, 천수역, 샛강과 같은 하천경사, 길이, 형태가 국부적으로 달라지는 곳으로 통상 하폭정도의 크기를 가진다.

다) 소규모 서식지(서식처)(MicroHabitat) : 수심, 유속, 피난처(Cover) 등 서식지(서식처)의 물리적 조건이 전체적으로 균일한 곳으로, 물고기들이 먹이 포식이나 산란을 위해 이용하는 작은 구역과 비슷한 크기로서, 통나무 걸린 곳, 강턱 깎인 곳, 하도중앙의 자갈사주, 큰 바위 뒤 등은 개별적인 소규모 서식지(서식처)로서 물고기들에게 모두 양호한 피난처겸 서식지(서식처)가 된다.

라) 미소 또는 미세서식지(서식처)(SuperMicroHabitat) : 웅덩이 바닥에 쌓인 생물 먹이원의 공급에 의한 나뭇잎더미, 자갈바닥, 하상퇴적토 등은 개별적인 미세서식지(서식처)로서 생물들에게 먹이원과 피난처를 제공하게 된다.

3) 하도 내 생물 서식지 복원

가) 장기적인 모니터링을 통해 보전과 복원의 목표를 설정한다.

나) 현장조사 결과를 바탕으로 자연발생적인 형성과정을 중시한 계획과 설계가 필요하다.

다) 원래 서식하였던 그 지역의 생물종 및 개체군의 서식지(서식처)가 복원되도록 설계한다.

라) 장기적으로 인간에 의한 간섭과 교란 가능성을 고려한 서식지(서식처)가 조성되도록 한다

4) 하도내 식생 복원

가) 반안정 상태를 이루고 있는 정수식물 군락을 보존한다.

나) 야생곤충류의 서식에 유리한 식생구조를 형성한다.

5) 어류서식지 복원

가) 수질환경 개선을 전제로 다양한 서식기반을 형성한다.

나) 상․하류 어류 이동통로를 조성한다.

다) 여울과 소 등 하상 구조가 복원되도록 한다.

라) 수변 식생 그늘을 확보하여야 한다.

6) 양서류서식지 복원

가) 하천변에서 서식하고 있는 양서류의 다양성 증가를 위한 서식지(서식처)관리와 새로운 종의 방사에 의한 서식처 복원을 위해서는 하천변에 양서류가 서식할 수 있는 장소를 만들어 주어야 한다.

거. 비오톱(Biotope)

1) 하천의 형태에 따른 비오톱

가) 상류지역의 비오톱 : 야생동ㆍ식물의 보전 및 인간의 제한적인 이용을 위한 공간으로 조성한다.

나) 중류지역의 비오톱 : 야생동ㆍ식물의 보전과 인간의 적절한 이용을 위한 공간으로 조성한다.

다) 하류지역의 비오톱 : 야생동․식물의 보전과 인간의 적극적인 이용을 모두 고려한 공간으로 조성한다.

2) 하천의 거리에 따른 비오톱

가) 하천지역의 비오톱은 다양한 수심과 하천 형태를 계획하여 야생동․식물의 서식지(서식처)제공 및 인간의 쾌적한 이용을 위한 공간으로 조성한다.

나) 하천의 최대 수심지역과 다양한 수심지역 유지를 통해 가뭄 및 홍수 등의 악천후에도 야생동․식물이 유지될 수 있도록 조성한다.

다) 수변지역의 비오톱은 풍부한 환경․생태적 특성을 적극 활용하는 방향으로,하천지역과 육상지역의 원활한 연결을 위한 공간으로 조성한다.

라) 육상지역의 비오톱은 하천 주변지역의 토지이용과 연계될 수 있는 형태로 조성한다.

마) 육상지역에 인공적인 토지이용이 나타나고 있는 지역에서는 완충작용을 수행할 수 있는 공간으로 조성한다.

 

2.1.6 하천 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가 방법

가. 개 요

1) 수생태계 건강성 및 생태가치에 대한 국민적 관심과 요구가 증가되면서 국민의 기대와 국가적 물관리 정책목표 달성을 위한 사업추진이 필요하여 환경부에서 선진화 연구 추진 중에 있다.

2) 수생태계 건강성 회복을 국가 ‘물환경관리 기본계획’의 핵심목표로 설정하고 있다.

3) 수생태계 건강성 평가 및 기반체계 수립을 위한 생물측정망의 구축이 선행되어야 하며, 물환경보전정책(훼손평가 및 진단, 복원, 연속성 평가 등) 기초자료를 확보하여 물환경보전법에 따른 수생태계 건강성 조사 평가가 추진되어야 한다.

4) 전국 하천의 공공수역에 대한 부착돌말류, 저서성 대형무척추동물, 어류 및 서식처에 대한 모니터링 조사결과를 통해 물환경의 건강성 생태를 종합적으로 평가되어야 하며, 환경부 연구용역에서 개선된 정책수립으로 효과적인 원인분석 및 세부 평가 방법 등 지침을 참조하여 수행하여야 한다.

나. 하천 수생태 평가 방법

1) 하천복원공간의 전체에 대하여 유량, 수질, 생물 등의 조사자료를 활용하여 유역 전 체 및 개별 하천에 대한 수생태계 훼손실태를 평가·진단하여 대상하천 복원 사업 추진의 근거자료로 활용한다.

2) 현지조사 자료에 기초한 조사결과를 근거로 해야 하며, 부착돌말류, 저서성 대형무척추동물, 어류 및 서식처의 항목별 평가결과를 종합하여 진단한다.

3) 수생태계 건강성은 부착돌말류, 저서성 대형무척추동물, 어류, 서식 및 수변환경 지수를 이용하여 평가한다.

다. 수생태계 건강성 조사 및 평가 목적 및 대상항목

1) 부착돌말류(TDI : Trophic Diatom Index)

가) 평가 목적 : 부착돌말류를 이용하여 생물학적 질의 평가, 생물학 적질의시·공간 변화 파악 및 교란으로부터 발생되는 영향평가를 통한 하천 수생태계 건강성 평가

나) 배경 및 활용 : 하천생태계에서 부착조류 종 조성의 변화는 생태학적인 건강성에 영향을 미치는 환경 스트레스를 진단하는데 이용할 수 있으며, 생활보전에 대한 평가에 이용한다.

다) 세부항목 : 종조성, 군집구조, 밀도, 우점종, 엽록소-a, AFDM, 부착돌말지수(TDI)

2) 저서성 대형 무척추동물

가) 평가 목적 : 저서성 대형무척추동물을 이용하여 생물학적 질의 평가, 생물학적 질의 시· 공간적 변동 파악 및 환경적 교란으로부터 발생되는 영향 평가를 통한 하천 수생태계 건강성 평가

나) 배경 및 활용 : 종류가 다양하고 개체수가 풍푸하여 수여의 다양한 서식처에 적응하고 수질에 특성으로 담수생태계의 환경변화를 모니터링 하는 생물군으로 활용한다.

다) 세부항목 : 종조성, 군집구조, 밀도, 우점종, 고유종, 외래종, 저서동물지수(BMI)

3) 어류

가) 평가 목적 : 하천에서의 어류의 분포, 어류상 및 어류군집 현황 파악을 통해 생물학적 질의 평가, 시·공간적 변화 파악 및 환경적 교란으로부터 발생되는 결과 평가를 통한 하천 수생태계 건강성 평가

나) 배경 및 활용 : 어류는 장기간의 환경 영향을 나타내는 생물로서, 비교적 오래 살고 이동성이 있으므로 광범위한 서식처 조건을 대표하여, 하천환경의 종합적인 평가에 이용한다.

다) 세부항목 : 종조성, 군집구조, 밀도, 어류 점종, 고유종, 외래종, 어류평가지수(FAI)

4) 수변식생

가) 평가 목적 : 식생구조 및 생물서식처의 기본 상태를 이해

나) 배경 및 활용 : 하천의 식생은 생물 다양성유지, 수문조절, 수질정화, 하안보호, 경관미 증대 등 다양하고 중요 한 기능을 수행 및 식생자료는 하천에 대한 평가, 하천 관리, 사업계획 수립과 실시, 모니터링 등에 활용한다.

다) 세부항목 : 식물상, 종분포, 법정보호종, 고유종, 희귀종, 위해우려종 등

5) 서식 및 수변환경

가) 평가 목적 : 수중 동·식물 군집의 구조와 기능에 영향을 미치는 하천의 생물서식 환경질의 평가를 통한 하천 자연성 평가

나) 배경 및 활용 : 서식지 평가가 이·화학적 수질과 생물 지수에 의한 평가를 모두 설명할 수는 없지만, 생물지수를 보완하고 설명해 주는 주요한 요인으로 작용 하기 때문에 서식 및 수변 환경의 평가가 수반되어야 한다.

다) 세부항목 : 하천 서식 및 수변환경 상태, 오염원, 수로폭과 제방폭, 수변서식환경지수(HRI)

라. 수생태계 건강성 평가방법

1) 부착돌말류

하천환경의 질에 대한 구분은 해당지역이나 국가의 필요에 따라 다양한 등급으로 구분한다. 본 부착돌말류 평가등급은 4단계로 구분한다. 4등급의 구분은 “A”, “B”, “C”, “D”이며, 각각의 등급은 최상, 양호, 보통, 불량의 환경상태로 규정한다.

 

등급구분	환경상태	부착돌말지수 범위 (TDI)
A	최상	60≦ ∼ ≦100
B	양호	45≦ ∼ <60
C	보통	30≦ ∼ <45
D	불량	0≦∼ <30

 

 

A	B	C	D

 

2) 저서성 대형무척추동물

가) 실제의 조사에서 선정된 지표생물군 이외의 생물종이 출현하는 경우가 있으나, 이러한 종들은 저서동물지수 산출에서는 제외한다.

나) 물환경의 생물평가에 이용되는 지표생물군은 유기물오염 평가값 및 지표가중치가 정리된 지표생물군으로 제한 한다

다) 저서동물지수(BMI)는 출현한 각 지표생물군의 유기물오염 평가값 및 지표가중치를 적용하여 아래의 식에 의거하여 산출한다.

저서동물지수(Benthic Macroinvertebrate Index)

지정된 지표생물종의 일련번호(number assigned to the species)

출현한 지표생물종의 총수(number of species)

지표생물종의 단위오탁지수(unit saprobic value of the species )

지표생물종의 출현도(frequency of the species )

지표생물종의 지표가중치(indicator weight value of the species )

 

 

생물등급	저서동물지수 (BMI)	환경상태
A	80 ∼ 100	최상
B	60 ∼ 80	양호
C	45 ∼ 60	보통
D	0 ∼ 45	불량

 

3) 어류

가) 건강성 평가 모델 및 매트리스 분석(평가지침)

(1) 메트릭 1(M1): 국내종의 총 종수

- 채집된 어류 중에서 외래도입어종을 제외한 국내종의 총 종수에 대한 메트릭으로 하천차수에 영향을 받으며,수질오염 및 서식지 교란 등의 환경이 불량한 지역에서는 수가 감소하는 특성을 반영한 메트릭이다.

(2) 메트릭 2(M2): 여울성 저서종수

- 유속감소 및 하상 유기물 축적에 따라 종수가 감소되는 특성을 반영한 여울성 저서어종 수에 대한 메트릭이다.

(3) 메트릭 3(M3): 민감종수

- 높은 부유물질로 인한 서식지의 하상구조 변경, 수질 저하 및 독성 물질 등으로 인해 종의 감소가 기대되는 특성을 반영한 민감종 수에 대한 메트릭이다.

(4) 메트릭 4(M4): 내성종의 개체수 비율

- 잉어(Cyprinus carpio), 붕어(Carassius auratus) 등과 같이 수질오염에 상대풍부도가 증가하는 내성종 특성을 반영한 내성종의 개체수 비율에 대한 메트릭이다(U.S. EPA, 1993).

(5) 메트릭 5(M5): 잡식종(Omnivores)의 개체수 비율

- 서식지의 물리․화학적 질적 하강에 따라 풍부도가 증가하는 잡식종의 개체수 비율에 대한 메트릭이다(Ohio EPA, 1987).

(6) 메트릭 6(M6): 국내종의 충식종(Insectivores)의 개체수 비율

- 수중 무척추동물을 섭식하며 서식지의 물리․화학적 질적 하강에 따라 풍부도가 감소하는 국내종의 충식종 개체수 비율에 대한 메트릭으로 충식종의 개체수(잡종과 외래도입종을 제외)를 총 개체수(외래도입종을 포함한 채집된 전체 개체수)로 나누어준 메트릭이다.

(7) 메트릭 7(M7): 채집된 국내종의 총 개체수

- 채집된 국내종의 총 개체수에 대한 메트릭으로 잡종과 외래도입종을 포함하지 않으며, 개체군의 풍부도를 평가하는 항목으로 채집된 어류의 개체수를 과거의 어류상 조사 결과를 기초로 최대종풍부도선(maximum species richness line)을 이용하여 산정한 메트릭이다.

(8) 메트릭 8(M8): 비정상종(Anormalities)의 개체수 비율

- 어류의 외향적 건강상태를 대표하는 항목으로 기형(deformity), 지느러미의 손상(erosion), 피부손상(lesions) 및 종양(tumors)의 4 부류로 구분된 비정상종의 개체수 비율에 대한 메트릭이다.

나) 어류의 평가등급 산정방법(매트릭 산정법)

(1) 우리나라 하천차수(규모)에 따라 달라지는 메트릭은 M1, M2, M3, M7로서 건강성 평가 모델 및 매트리스 분석(평가지침)에 의거하여 산정한다.

(2) 나머지 메트릭(M4, M5, M6, M8)는 상대 비율에 의거하여 산정한다

(3) 어류평가지수는 최상(87.5 ~ 100, Excellent, A), 양호(56.2 ~ 87.5 미만, Good, B), 보통(25 ~ 56.2 미만, Fair, C), 불량(25 미만, Poor, D)의 4등급으로 구분한다.

다) 어류를 이용한 건강성 등급

 

생물등급	어류평가지수 (FAI)	환경상태	지표생물군
A	87.5 ≦ ∼ < 100.0	최상	금강모치, 둑중개, 미유기, 버들치, 산천어, 새미, 열목어, 참갈겨니
B	56.2 ≦ ∼ < 87.5	양호	갈겨니, 감돌고기, 꺽저기, 꺽지, 꾸구리, 남방종개, 눈동자개 등
C	25.0 ≦ ∼ < 56.2	보통	각시붕어, 강준치, 기름종개, 긴몰개, 납자루, 대농갱이, 동사리 등
D	0.0 ≦ ∼ < 25.0	불량	가물치, 가숭어, 끄리, 누치, 눈불개, 메기, 몰개, 미꾸라지 등

 

4) 서식 및 수변환경

가) 하천의 생물종다양성은 기본적으로 흐름의 다양성에 의하여 결정되며, 하천 내에 발생하는 하중도 및 사주의 개수를 파악하여 물흐름의 다양성에 의한 서식처 다양성을 평가한다.

나) 서식수변환경지수(HRI) 평가등급은 10개 항목의 점수를 합산한 지수를 2로 나눈 지수값으로 책정하며, 범위는 0점부터 100점까지로 각각 25점 단위로 등급을 평가한다(단, D등급은 0점에서 25점까지로 총 26점 범위).

다) 각 조사구간별 10개 항목을 평가한 후 제시되어 있는 평가 기준을 이용하여 서식 및 수변환경의 등급 평가를 실시한다

 

등급구분	환경 상태	서식수변환경지수 (HRI) 점수 범위	의미
A	최상	75 < ∼ ≦ 100	전체적으로 자연성을 잘 유지하고 있으며, 서식환경 역시 양호함
B	양호	50 < ∼ ≦ 75	서식환경 및 자연상태를 유지하지만 부분적으로 제한요인이 있음
C	보통	25 < ∼ ≦ 50	전체적으로 자연 상태를 보이고 있으나 제한 요인이 많음
D	불량	0 ≦ ∼ ≦ 25	심한 훼손으로 자연요소가 상당히 희박하며 서식환경에 제한이 큼

 

2.2 수량 산출 요령

2.2.1 수량 산출 내역

 

번 호	공 종	규 격	단 위	수 량	비 고
2.2	하천복원시설
2.2.1	여울 및 소(웅덩이)		m2
1)	차수매트 설치		m2
2)	채움 잡석	φ100 ~ 200 미만	m3
3)	잡석 부설	φ150 미만	m3
2.2.2	하중주
1)	돌놓기		m3
2)	원주말뚝설치		EA
3)	관목, 초화류 식재		주
2.2.3	수생태기능 공간		m2
1)	횃대		개소
2)	수제	말뚝	EA
		석재	㎡
3)	하천 식재	교목, 초화류	주
4)	수변식물군락 조성		주
5)	습지		m2
6)	비오톱		m2
2.2.4	폐천 및 구하도 복원		m2
2.2.5	생태통로 시설		m2
1)	수로 횡단시설 및 탈출시설		m
2)	어류 이동 관련시설		개소

 

2.2.2 재료(제품)의 규격 및 할증

 

재료(제품)명		규 격	할증(%)기준	비 고
원주말목		φ150㎜ 이상	5	H=3m
옹벽형 돌망태 채움돌		150㎜~300㎜	5	H=1m
주머니형 돌망태 채움돌		200㎜~300㎜	5
매트리스(채움돌)			5
차수매트			15
생태블럭(유공) 대형		1.0 x 1.0	5
모르타르		1 : 3	3
배수관(흄관)			3
조립식 구조물(플륨관)			3
전 석		03 ~ 0.5m3	10
사 석		30~100kg/개	10 20	일반하천(or보통지반) 감조하천(or연약지반)
잡 석		뒷채움, 기초	4
콘크리트블록		대형(1,000×1,000 이상)	5
매트(복합포)		15 t/m	15
돌망태 및 GABION 류		매트리스, 옹벽 등	3
섬유질 호안 류		코이어롤, 야자섬유 등	5
식재	교·관목		10
	초화류		10

 

2.2.3 수량 산출 방법

가. 여울 및 소

1) 다양한 크기의 돌을 사용하여 조성하는 여울의 가장 큰 소류력을 받는 정상부 및 여울 중앙부에는 저수로 만제 유량에서 떠내려가지 않는 크기의 돌을 사용한다.

2) 자연형 여울은 자연석과 통나무를 이용한 돌무덤이나 둔덕 등을 설치하여 조성할 수 있다.

3) 차수매트 수량은 설계도면에 준하여 산출하고 면적(㎡)으로 계산한다.

4) 잡석부설 및 채움잡석 수량은 설계도면에 준하여 산출하고 체적(㎥)으로 계산한다.

나. 하중주 및 비오톱

1) 굴곡이 다양한 지형을 형성시켜야 하므로 대형장비 적용이 곤란함에 따라 굴삭기(0.4㎥)＋ 플레이어트 콤펙터(1.5ton)을 기준으로 한다.

2) 성토후 인력과 장비의 조합으로 면고르기를 계상하여야 한다.

3) 성토 수량은 다짐상태로 산정하며 체적(㎥)으로 계산한다.

4) 하천에서 인위적으로 자연석을 채취 사용할 수 없으며 대용품으로 가공석, 석산돌을 적용할 수 있고, 돌놓기의 규격은 평균 Ø300~700㎜의 돌을 사용한다.

5) 수량은 설계도면에 준하여 산출하고 체적(㎥)으로 계산한다.

6) 체적산출시 반올림하여 소수 2째자리까지 산출하고, ton으로 환산하여 자재수량을 별도로 산출한다.

7) 돌의 구입은 현장 도착을 원칙으로 한다.

8) 원주말뚝 설치는 (방부)원주목 사용을 원칙으로 하며, 규격은 Ø150×L3,000~3,500으로 사용한다.

9) 수량은 설계도면에 준하여 산출하고 ea로 계산한다.

다. 횃대

1) 횃대설치는 원주목 사용을 원칙으로 하며, 규격은 Ø150×L3,000~3,500으로 사용한다.

2) 횃대는 경관용으로도 적용되나 가급적 일정거리인 조류 경계거리(개방시야) 확보가 필요하다.

3) 수량은 설계도면에 준하여 산출하고 개소로 계산한다.

라. 식재

1) 수목 자재비 할증(3%) 적용한다.

2) 지주목 및 시비량 기준 적부토(절취 및 상차), 산정한다.

3) 잔토처리량이 정확히 산정한다.

4) 인공토량, 시비량, 멀칭재 수량 산정한다.