Transcript 하천복원(청주)-김진홍교수

중앙대학교 건설환경공학과 교수
김 진 홍
하천복원의 필요성
-
유역의 토지이용 변화
이, 치수 목적 하천개발
대규모 구조물 설치
하천 골재채취
인위적인
개발, 변형
생태계
교란
하천복원
필요성
증대
- 경제 발전
- 환경의 중요성 인식
- 생태환경에 대한 욕
구
하천환경 (River Environment)
• 하천환경
- 물과 그 주변공간의 통합체로 이루어진 하천 그 자체
- 수환경(수량, 수질, 수생태)
- 공간 환경(경관)
* 친수
협의; 하천 구역, 광의; 유역 전체
• 하천의 3대 기능
- 이수기능 ; 공학적 기능
- 치수기능 ; 공학적 기능
- 환경기능 ; 자연적 기능
(하천동식물의 서식처, 수질 자정, 심미적 기능)
하천환경 (River Environment)
• 하천환경 관리
- 하천의 이ㆍ치수 기능과 환경 기능의 상충을 최소화하고
서로 조화하면서 환경 기능을 보전, 복원, 창출하는 하천관리
자연형 하천
- 자연스럽게 가꾼 하천 cf) 자연 하천, 생태 하천
- 자연형 하천 공법 ; 콘크리트와 같은 인위적 재료 대신 나무, 풀, 돌,
흙 같은 자연재료, 또는 생태재료를 최대한 이용하고 하천의 자연
형태에 가깝게 하천을 조성하는 공법
Stones with willows
Riparian wetlands
* 자연형하천 사례 ; 전주천, 양재천
* 자연하천 사례 ; 내성천, 남한강(동강)
하천의 진화
하천의 기능
공학적 기능
(이수, 치수)
환경적 기능
(생물서식처,
수질자정, 친수)
공원 하천
방재하천 (양재천구간, 1996)
공원 하천 (양재천 강남구간)
• 친수성을 강조하여 (재)
정비된 하천
• 친수기능회복/이치수기능 유지
/ 서식처 기능 미흡
cf) 생태 하천
자연 하천
• 자연 그대로의 하천
• 자연상태가 상당히 유지된 하천
• 환경기능 양호 / 공학기능 미흡
방재 하천
• 이·치수 목적으로 정비된 하천
• 이·치수 기능 양호 / 환경기능 미흡
( 하천복원 )
자연형 하천
• 생물서식처를 강조하여
복원된 하천
• 이·치수 기능 유지
/ 서식처기능 양호
자연형 정비하천
• 환경기능을 (일부) 고려하여
정비되는 하천
• 이·치수 기능 양호
• 환경기능(일부) 유지,보전
자연하천
자연형 정비하천 (안성천 지류)
자연형 하천 (양재천 서초구간)
하천 복원 (River Restoration)
- 넓은 의미로 수변 복원 (stream corridor restoration)
- 훼손된 하천의 생물 서식처를 되살리기 위해 하도와 하천 변을 원래
의 자연 하천에 가깝게 되돌리는 것.
* 소극적 복원 : 하천에 교란을 주는 원인 제거 또는 저감 (remediation)
* 적극적 복원 : 교란으로 훼손된 하천을 복원
* 하천 복원의 대상 : 하도, 홍수터, 강턱, 제방 등을 포함한 경관생태
적으로 연속된 수변
- 주로 생태 서식처의 보전, 복원에 중점
stream restoration in urban area
국외 하천복원의 진행
EU
오스
트리아
네덜
란드
덴마크
영국
스위스
한국
미국
독일
일본
국외 하천복원 현황
유럽
일본
- 1970년 독일 등의 근자연형하천공법
(Naturnaher Wasserbau)
1) 자연에 가깝고(Naturnaher),
2) 다양한 자연(Mehjr Natur)
으로의 복원
- 2000년 물관리기본지침 작성
(Water Framework Directive)
: 생태적 하천복원
유럽
- 1991년 일본 국토교통성 하천국
→ 다자연형하천만들기 사업
-2004년 국토교통성 환경행동 계획
→ 자연재생사업(자연재생추진법)
: 하천유역전체의 복원 +
NPO 등의 이해당사자 참여
일본
국내
근자연형하천복원(1989)
다자연형하천사업(1991)
하천환경정비사업(1996) 등
물관리기본지침(2000)
자연재생사업(2004)
자연형 하천정화사업 추진지침(2004)
물환경관리기본계획(2006)
생태하천 만들기 10개년 계획(2007)
국내외 하천생태 복원관련 기술의 도입흐름
국외 하천복원 현황
유럽
- 라인강의 복원 사례 ;
* 홍수 대책으로 본래 하천의 토지에 포함되는 범람원을 하천으로 회귀
* 범람원의 복원 측면에서 홍수대책은 하천복원과 병행되는 형태로 추진
유럽의 범람원의 특성을 살린 사행하천 복원사례
국외 하천복원 현황
일본
각 부문의 이해당사자 참여 보장
(자연재생추진법)
토사유입 억
제
수환경 보전
야생생물의 생식/
생육환경 보전
사행하천의 복원
습지식생의
제어
쿠시로가
와 습지
지하수의 보전
범례
하천구역
공원구역
천연기념물
습지의 재생
지정지
일본의 자연재생사업 사례(좌)와 추진체계(우)
국외 하천복원 현황
미국
20세기 후반 : 환경규제에 따른 댐건설 규제
1980년 : 주정부의 자연형 하천계획 및 공법지침서
1992년 : 국가연구평의회(NRC)의 수생태복원위원회 보고서
1998년 : 수변복원지침서(USGS) 작성
2008년 : 환경보호청의 복원 및 보호를 위한 유역관리 핸드북
플로리다 주의 키시미 강 및 에버그레이즈 습지 복원
하천복원의 현황
1) 지천의 연계성을 고려한 종합적인 계획 미흡
- 유역 전체의 master plan 없이 제한된 구간에서 시행
* 청계천
* 부산 수영강
* 안성천
← 유역 전체를 종합적으로 고려한 하천복원 종합계획(마스터플랜)
수립
← 중장기 생태모니터링 추진계획 수립
← 체계적이고 종합적인 유역 통합관리 방안 추진
하천복원의 현황
2) 지역주민 의사 수렴 없이 사업 진행
- 지역에 위치한 하천복원 사업은 그 지역에 거주하는 주민의 의사
를 물어 계획수립에 반영하는 것이 원칙
← 지역에 위치하는 주민이 가장 하천의 특성을 잘 파악
← 사업의 효과에 대한 직접적인 영향을 받기 때문
* 청계천
* 부산 수영강
* 판교 신도시 운중천, 금토천
- 하천복원 사업 시 주민참여 의무화의 제도적 방안 모색
← 기본설계 단계에서 사업 후의 모니터링 단계까지
하천복원의 현황
3) 하천에 과도한 콘크리트 구조물, 석축 호안 설치
- 흐름의 유속이 매우 빠른 지점을 제외하고는 콘크리트 대신
자연재료의 구조물 이용
← 흐름의 유속이 빠르더라도 유속저감 시설 설치 후 자연재료 이용
광주천
성북천
하천복원의 현황
4) 하천 유로의 사행이 시행되지 않음
- 유로가 사행되면 하천생태 서식처가 자연스럽게 형성
* 청계천, 수영강, 광주천의 도심구간 하천
* 무주 남대천
- 하도 전체 사행이 불가능하다면, 저수로만이라도 사행
광주천
하천복원의 현황
5) 유지수량 확보를 해당 유역에서 자체적으로 해결하지 못함
- 하천 건천화 방지를 위해 외부로부터 인위적으로 수량 양수
← 양수에 따른 에너지 과다 사용 및 지구 온난화 문제 발생
* 청계천, 신천, 광주천의 도심구간 하천
cf) 전주천
- 유역 지표면의 투수층 설치, 빗물 저류 및 침투 시설 활용
← 치수 측면에서도 바람직
- 해당 유역의 소규모 하수처리시설 설치에 의해 유역 내에서
자체적으로 해결
논의 사항
건천화 방지 및 유지용수 확보
대규모 종말처리 시설
소규모 중간처리 시설
하천복원의 현황
6) 생태적인 관점보다는 친수화 및 공원화에 치중
- 생물 서식처의 복원보다는 산책로, 저수호안 조경 식재 및 각종 교량
위주로 계획
* 청계천, 당현천, 광주천
← 하천 고수부지는 생태서식을 최우선으로 하며 과도한 체육시설,
친수시설 및 주차장, 도로, 조명시설 등은 가급적 금지
청계천 하천복원(?)
Pseudo(?) Stream Restoration
* 청계천 Project
- 도심하천 복원?
* 주안점 : 조경, 건축에
중점을 둔 하천의 심
미적 가치 제고
- Amenity
* 도시화된 하천에서
필수적인 하천생태계
복원 소홀!!
Pseudo(?) Stream Restoration
하천복원의 현황
7) 환경친화적 공법 적용에 식생 미활착
- 세굴 방지를 위한 호안 구조물에도 식생활착 도모
- 기존 호안 구조물의 경우 대부분 식생활착이 불충분
← 부직포 사용
* 중랑천, 수영강
하천복원의 한계
• 이.치수 위주/친수, 경관, 조경 중심
• 유량의 계절적 변동 심각
• 수량 부족/ 건천화 현상, 하천 범람
• 수질악화 (특히 도심구간 하천)
• 도심구간 하천 주변의 고착화
Pseudo (?) Stream Restoration
* 하천 복원의 오해
→ 공원하천 조성
* 하천복원의 진정한 목표인
생태계 회복에 대한 간과
Pseudo (?) Stream Restoration
* 재료의 잘못 사용;
- 거석, 콘크리트 블록, 통
나무의 과다 사용
→ 또 다른 형태의 “정비
하천”
하천복원의 전망
* 하천환경에 대한 시민의식 향상
* 하천복원 사업의 긍정적인 효과 발생
* 하천환경, 생태에 관한 지속적인 연구
* 하천복원에 관한 정부의 지속적인 투자
양재천 하천복원 과정
1996년 4월
1998년 7월
1997년 2월
2000년 8월
1997년 8월
2010년 10월
홍수와의 공생Living with Flood
: 하천복원의 궁극적 목표
- 홍수방지에서 하천복원으로의 paradigm의
변화
- 홍수와 함께하는 living with flood 사회
조성
- 홍수를 제방과 하도에 가두지 말고 저류지,
논에 월류/저류
- 계획 제방은 물론 기존 제방에도 적용
하천복원 기본 구상
기본 방향
• 하천의 물리적 형상을 자연에 가깝게 복원
• 자연생태계의 역동성과 지속성을 확보할 수 있도록 수변환경 조성
• 하천의 환경생태적 가치와 하천경관의 잠재적 가치 향상
• 치수적으로 안전 및 경관 확보
• 환경적으로 지속가능
바람직한 하천 모습
하천복원 기본 구상
• 하천 건천화 방지 (수량확보)
- 건천화 원인 ; 불투수층과 차집관거 설치, 지하수의 과다 사용
- 건천화 대책 ; 수량확보 및 하천 유지유량 공급
- 유지유량 산정
① 수질 ② 친수활동 ③ 경관 ④ 생태계를 종합적으로 고려, 산정
- 유지유량 확보 방안
① 하수처리수 재이용 : 소규모의 하수처리시설 설치
← 대규모의 종말처리시설 및 펌핑시설은 불합리
② 지표면 투수층화 (물순환 건전화 확보)
③ 빗물 저류/침투시설 설치
④ 녹지 시설 확충, 소규모 저류지 설치
⑤ 지하철 역사 배출수 이용
⑥ 타 수계의 하천수 이용
하천복원 기본 구상
•저수로의 사행 조성
- 직선화된 저수로는 사행시켜 여울과 소의 자연형성 유도
- 수리, 수문 분석을 통한 자연사행에 가깝게 설계
- 수변 구역의 식생 활착 유도
- 옛 물길 회복, 구하도/폐천 복원
•복개 철거 및 퇴적오니 제거
- 생태서식의 기초 여건 마련
- 오염된 퇴적 오니를 준설하여 통수능 확보 및 저질 개선
•하천의 자연단면 형성
- 복단면 지양
http://cafe437.daum.net/_c21_/bbs_read?grpid=1LjJ9&fldid=
g1Xu&contentval=0000Fzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
내성천 사행
하천복원 기본 구상
• 저수/고수 호안의 식생활착 유도
- 수생식물의 역할 ; 적정 수온 유지 및 생태 서식, 수질 개선
- 저수호안에 자연석+식생, 나무틀+식생 호안
- 고수호안에 생태블록 호안
사석채우기
이상
부직포
200
기초잡석
300 100
1500
100
2000
자연석+식생호안
나무틀+식생호안
생태블록호안
하천복원 기본 구상
• 낙차공의 개량
- 설치목적 ; 흐름의 소류력에 의한 하상세굴 방지
- 생태이동 통로 설치
* 낙차공 뒷면에 완경사 자연석 설치 (ramp 시설)
* 어도 설치
ramp 시설
어도 시설 (낙차공 좌안)
하천복원의 기술적 검토 사항
* 유지용수 산정 기준
→ 우리 하천 실정에 적합한 수면폭, 수심, 유속 결정
→ 친수, 경관, 생물 서식을 종합적으로 고려
* 자연형 하천 공법에 대한 수리적 안정성
→ 홍수시의 식생 거동 특성 (훼손, 소멸 등)
→ 토사 퇴적/세굴
* 수생식물의 식재 기준
→ 식재 범위, 식재 밀도
→ 식재에 따른 홍수위 상승, 통수능 저해
양재천 식생
하천 복원의 기술적 검토 사항
* 적용 공법에 대한 수리적 안정성 조사
- 어류 서식처(여울,소)의 홍수시의 유실, 토사퇴적 여부
- 호안공/습지/하중도의 홍수기 이후의 유실, 훼손 여부
- 적용 공법의 적정성 판단
* 식재된 수생식물의 지속적 활착 여부 조사
- 식재식물과 자생식물과의 경합
- 홍수시의 높은 소류력에 대응
- 하상 차수시설에 따른 고수부지 식물의 활착
- 동절기 식물 고사
양재천 식생
하천 복원의 기술적 검토 사항
저수로 호안공의 유실 모습
식생롤 및 자연석호안공의 식생 훼손
하천복원의 기술적 검토 사항
* 사업 이후의 수질정화 효과 조사
- 수생식물의 수질정화 기능
- 폭기 발생 여부
* 사업 이후의 생물서식 효과 조사
- 여울의 어류서식 기능 판단
- 저수 호안공 및 습지의 생물서식 기능
- 생물 서식의 다양성 조사
양재천 생물서식
감사합니다