최근에 산업발전과 급격한 도시화로 인하여 하천수질이 악화되고 물수요량이 증대되고 있다. 또한 하천으로 흐르는 각종 오․폐수를 차집하여 관로를 통해 하류의 하수 처리장으로 직접 유송함에 따라 도시 중심을 흐르고 있는 하천내 급격한 유량 감소가 발생하고 있다.

 

특히 갈수기에는 하천에 흐르는 유량의 절대량이 부족하여 흐름 은 거의 발생하지 않고 있으며 곳곳에 고여 있는 물이 부패하면서 악취가 발생하고, 모기 등의 해충으로 인하여 하천 주변의 주민들에게 많은 혐오감을 주고 있다.

 

이로 인하여 하천이 주민의 활동공간이나 휴식공간 등 친수공간으로서의 역할을 감당하지 못하고 있을 뿐 아니라 오히려 접근하기를 꺼리는 장소로 인식되고 있는 실정이다.

 

또한 하천의 유량이 적어지고 유입된 오염물질 농도가 커지면서 하천이 갖고 있는 고유의 자정능력 이상으로 유입되어 가정하수, 공장폐수 등으로 오염된 중소 하천이 제 기능을 발휘하지 못하고 있다. 자정작용은 하천 생태계가 갖는 순환성과 다양성으로 환경오염에 의한 피해를 흡수 완화하여 안정성을 획득하려는 반응기작으로서 자연 이 갖는 훌륭한 자기 조정능력임에도 불구하고 최근 우리의 하천은 이 같은 능력이 결여되어 있다.

 

도시하천은 도시민들의 휴식공간으로 하천 수변의 자연환경 또는 친 수공간의 요구 등에 의하여 자연형 하천으로의 회귀 필요성이 더욱 강조되고 있다.

 

따라서 본 연구는 도시중소하천에서 발생되는 건천화와 수질오염으로 상실된 하천의기능을 회복하기 위하여 수질개선 및 유지유량 확보 방안의 도출을 그 목적으로 한다.

 

이를 위해 본 연구는 도시중소하천의 수리학적 특성과 자정능력 검토, 하천 자정능력 향상기법의 개발, 도시중소하천의 유지유량확보방안 및 기술개발 등 3개의 세부과제로 진행되었으며, 세부과제별 연구내용은 다음과 같다.

 

첫 번째 도시 중․소하천에서의 수질현황 및 수리․수문학적 특성을 조사하고 물질수지 산정법과 수리-수질 모델을 적용하여 하천의 자정능력을 평가하고자 하였다.

 

특히 문헌을 통하여 지금까지 연구된 하천수계에서의 오염물질의 거동, 자정작용, 도시하천의 특성 등을 연구 분석하고, 도심지에 위치한 대상하천을 선정하여 하천의 수리학적 특성 및 자정능력을 조사하였다.

 

하천수질, 퇴적물, 부착성 미생물군집의 현황은 유역특성별로 구획하여 유기물질과 영양염류를 중심으로 조사하였고, 자정능력 인자인 자정계수, 수질종합지수, BOD 삭감율을 산정하여 유속, 유량, 조도계수 등과 같 은 수리학적 인자와의 상관성을 도출하였다.

 

또한 다양한 보의 형태제작을 통하여 산 소전달 효과와 하상재료가 하천수질에 미치는 영향을 분석하였고, 수리-수질모델을 이용하여 수리학적 특성 변화가 자정능력에 미치는 영향을 조사하였다.

 

두 번째 자연정화 공법을 이용한 수처리 시스템에 대한 자료수집 및 연구․적용사례를 조사하였고, 이에 대한 결과로 에코 콘크리트의 국내외 기술개발 현황과 그 특성을 연구하였다.

 

에코콘크리트의 다양한 배합실험, 미생물 부착실험, 물리․화학적 특 성 조사(공극률,압축강도, 내구성, 투수계수 등) 등을 통하여 하천에서 적용 가능 한 재료로써의 적용성을 검토하였다. 또한 인공수로에서 에코콘크리트를 적용한 하천 구조물을 제작 운전하여 오염된 하천수의 수질향상 기능을 평가하였다. 하천구조물 은 보와 하상재료로 나누어 각 구간별 처리효율을 산정하였고, 유량변화, 유입수질변화, 재료변화에 따른 하상부착 생물막의 변동과 수질개선효과를 비교․검토하였다.

 

마지막으로 건천화가 현저하게 진행된 도심 지내 하천을 선정하여 수리․수문학적 특성을 조사, 평가하고 하천유지유량 확보 방안을 제시하였다.

 

 

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