식생수로 설계기준_저영향개발기법(LID)(1)

 

 

 

1. 서론

 

도시에서 빗물을 침투 및 저류시킴으로써 자연적인 물순환 체계로 회복하고자 하는 저영향개발 LID : Low Impact Development) 기법이 새로운 대안으로 제시되고 있다. LID 기법은 개발에 따른 영향을 최소화하는 기법이므로
지속가능한 개발을 위해서는 각종 개발사업에 이에 대한 고려가 필요하다.

 

2. 용어정의

1) 비점오염원(非點汚染源) :「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」제2조제2호에 따라 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정 장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원을 말함

2) 강우유출수(降雨流出水) :「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」제2조제5호에 따라 비점오염원의 수질오염물질이 섞여 유출되는 빗물 또는 눈 녹은 물 등을 말함

3) 불투수층(不透水層) :「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」제2조제6호에 따라 빗물 또는 눈 녹은 물 등이 지하로 스며들 수 없게 하는 아스팔트 · 콘크리트 등으로 포장된 도로, 주차장, 보도 등을 말함

4) 비점오염저감시설 :「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」제2조제6호에 따라 수질오염 방지시설 중 비점오염원으로부터 배출되는 수질오염물질을 제거하거나 감소하게 하는 시설로서 환경부령으로 정하는 것을 말함

5) 저영향개발기법 :「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 시행령」제73조제2항제3호에 따라 개발사업 등으로 인하여 불투수층에서 발생하는 강우유출수를 최소화하여 자연 상태의 물순환 회복에 기여할 수 있는 기법(이하 “LID 기법”)

6) 저영향개발 기술요소 :「저영향개발 기술요소 가이드라인(환경부, 2013)」에 따라 자연상태와 유사한 수문특성이 구현될 수 있도록 저류, 침투, 여과, 증발산 등의 기능을 통해 강우유출량을 관리하는 시설 및 설계방법(이하 “LID 기술요소”)

7) 저류시설: 강우유출수를 저류하여 침전 등에 의하여 비점오염물질을 줄이는 시설로저류지 ․ 연못 등을 포함함

8) 침투시설 :「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 시행규칙」별표6에 따라 강우유출수를 지하로 침투시켜 토양의 여과·흡착 작용에 따라 비점오염물질을 줄이는 시설로서 유공 (有孔)포장, 침투조, 침투저류지, 침투도랑 등을 포함함

9) 식생형시설:「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 시행규칙」별표6에 따라 토양의 여과, 흡착 및 식물의 흡착(吸着)작용으로 비점오염물질을 줄임과 동시에, 동 ․ 식물 서식공간을 제공하면서 녹지경관으로 기능하는 시설로서 식생여과대와 식생수로 등을 포함함

10) 빗물이용시설 :「물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률」제2조제3호에 따라 건축물의 지붕면 등에 내린 빗물을 모아 이용할 수 있도록 처리하는 시설을 말함

 

 

2. 식생형시설 설계기준

1) 식생수로(Vegetated swale)

식생을 갖춘 개수로이며 배수구역으로부터 발생되는 우수유출수를 포착하여 비점오염물질을 저감함과 동시에 운송하는 역할

 

• 건식 식생수로(Dry Swale) : 식생을 갖춘 수로로 배수시스템 상부에 여과상(filterbed)을 두고 있다. 이러한 형태의 수로에서는 우수유출수 전량이 여과상을 통과하고 수로 바닥을 통하여 침투가 일어나도록 설계

 

건식 식생수로 구조

 

 

• 습식 식생수로(Wet Swale) : 수분의 보유와 습지의 조건을 갖추도록 설계되므로 수로를 따라 습지식생을 유지할 수 있다. 수분을 보유하기 위해서 낮은 지하수위와 투수성이 낮은 토양이 필요하다. 

 

• 세부 설계기준

식생수로는 식생 및 토양층과 강우유출수 유속과 접촉시간을 최대화 할 수 있도록종방향 경사(5% 이내) 설치계획이 중요하다

(1) 수로 종단경사 : 1~4% 이내(가장 이상적인 경사는 1~2%)를 원칙으로 하나, 부득이한 경우 2% 초과 시 낙차공(15~30㎝)을 설치

(2) 최대유속 : 0.8m/sec 이하
(3) 체류시간 : 9분 이상
(4) 최대 바닥폭 : 2.5m 이하
(5) 사면경사 : 1:2 이상(가급적 1:3 이상)
(6) 길이 : 최소 30m 이상
(7) 수심 : 수로내 잔디가 식재된 경우에는 7.5㎝ 이하, 그 외 식종이 식재된 경우에
는 식물의 평균높이 보다 5㎜ 이하
(8) 수로제방 여유고 : 최대수심으로부터 15~30㎝ 부여
(9) 건식 식생수로는 바닥 밑에 30~60㎝ 정도의 투수성 토양설치(쇄석층 30㎝, 토양층(흙+자갈) 30㎝ 이상 설치하고 토양층 아래 유공관을 설치할 수 있다)

• 용량설계 기준

(1)식생수로 바닥폭

n : 조도계수
W : 식생수로 바닥 폭(m, 최대 2.5m)
WQF : 수질처리유량(Water Quality Flow, ㎥/s)
D : 통수가능 깊이(m, 최대 0.1m)
S : 식생수로 종단경사

(2) 식생수로 유속 : 식생수로 유속은 수질처리유량(WQF)을 이용하여 결정하며 그 값이
0.8m/s 이하가 되어야 한다. 

Q : 유량(㎥/s)
0.8m/s : 식생수로 최대 허용 유속 당 폭 산정

(3) 식생수로 길이

L : 식생수로 길이(m)
Tr : 유하시간(수리학적 체류시간)(sec)

 

 

 

출처: 저영향개발기법(LID) 설계 가이드라인, 2016.12, 환경부