최근 지구온난화로 인한 이상기후로 국지성 집중호 우나 돌발홍수 등이 빈번하게 발생하고 있으며 기존 여수로의 설계 홍수량을 뛰어넘는 큰 홍수의 발생으 로 여수로의 홍수배제능력이 부족한 실정이다.
근래 국내에서 홍수배제능력을 증대시키기 위해 송석저수지, 미호저수지, 하동저수지, 우목저수지 등에 사이펀 여수로를 도입하여 여수로의 방류능력을 향상시킨 사 례가 있으며 만수위 이하에서도 사이펀 흐름으로 방 류가 가능하므로 사전방류 및 비상방류 목적으로 도 입한 사례도 있다(정재상 외 3명, 2018).
사이펀 흐름 의 수리구조물은 사이펀 여수로를 비롯하여 사이펀 취수시설(이태호 외 3명, 2017) 및 사이펀 비상방류시설, 사이펀 지하수 방류시설 등 다양한 용도로 활용 되고 있으며 특히 최근 긴급 재해대비 시설로 이동식 사이펀 긴급방류시설의 활용성이 높게 평가되고 있다 (문수진 외 4명, 2023).
사이펀 흐름 수리구조물의 가장 큰 특징은 상대적 으로 적은 공사비로 그림 1과 같이 제체나 구조물 상 부에 관로를 설치하여 별도의 동력없이 수위차를 이 용하여 자연유하 방식으로 방류할 수 있다는 것이다.
본 고에서는 사이펀 흐름의 수리구조물의 종류와 사 이펀 유발 원리, 실제 적용 사례를 소개하고자 한다.
2017년 한국농공학회 학술대회를 맞아 한국 농어촌공사 농어촌연구원 소속 이태호, 양영진, 장은철, 허 준 연구원이 “재해대비 농업용저수지 취수시설 개선연구” 라는 제목으로 사이펀을 활용한 소규모 저수지 취수시설 대체공법을 적용한 사이펀 취수시설 관련 논문을 발표했습니다. 논문 내용은 아래와 같으며 이 곳에서 보실 수 있습니다.
연구목적
본 연구의 목적은 이러한 복통의 취약점을 개선하기 위한 대책으로 사이펀을 활용한 소규모 저수지 취수시설 대체공법을 제시하고, 현장시험시공과 수리모형실험을 통하여 활용방안을 제시하는 것이다.
연구결과
제체내부에 복통이 설치된 소규모 농업용저수지에서 시설이 노후화 되었을 경우, 토공과 구조물의 접속부를 통한 파이핑 우려가 크고 이를 극복하기 위해 본 연구에서 제시된 사이펀공법을 각각의 항목에 대해서 비해 본 결과, 시설운영시 복통의 기능(사전방류 및 취수)을 대신할 수 있으며, 제체의 내측이 아닌 바깥부분에 설치되어 제체안정에 유리하고, 유지관리 및 개보수가 용이하였다. 또한, 최초 작동시 펌프를 통한 기동이 필요하지만 그 이후로는 복통과 마찬가지로 밸브조작에 의해서 작동이 가능하여 큰 차이가 없었다. 규모가 큰 여수로 사이폰 시설에 작동하는 진동 및 소음에 대해서는 현장시험시공에서는 발생하지 않았으며, 하류유출부 세굴에 대해서는 유출부 밸브로 유량조절이 가능하였다.
