Abstract
Weirs are to secure amount water of streams and drop structures are to enhance stabilization of stream bed and bridges are to connect isolated region, which are called stream crossing structures. In the stream design criteria, directions for minimum size of structures are suggested to secure stability of stream crossing structures. However the sizes of almost all existing weirs and drop structures are not satisfied with the stream design criteria and only 22 percent of the peirs of bridges are satisfied. To enhance hydraulic stability of existing weirs and drop structures, it is required that the ratio of bed protection to apron should be above 3.3. According to factual survey of structures in the sample streams, it has been shown that the longitudinal slope of rapid works with 1:20 is the most reasonable to design velocity if existing weirs and drop structures are rehabilitated into rapid works. It has been known that violating freeboard and span length of piers should make existing bridges reconstructed or removed. However, comprehensive review including deterioration level of bridges, special regulation for span length, etc. should be considered to determine rehabilitation plan of bridges. In this study, a procedure has been suggested to improve hydraulic stability of weirs, drop structures and piers of bridges. Sound environment of stream and reduction of natural disaster could be achieved by improving stability of cross structures, which could be obtained by governmental budget and active stream management including observance of design criteria.
보는 하천수량을 확보하고 낙차공은 하상안정을 위한, 그리고 교량은 차량 등의 이동을 위한 하천횡단시설물이다. 그러한 시설물의 안정성을 확보하기 위하여 하천설계기준에서는 시설물의 최소 규모에 관한 지침을 제시하고 있으나 실태 조사 결과에 의하면, 기존 보 및 낙차공의 물받이 및 바닥보호공의 규모는 설계기준을 만족시키지 못하는 경우가 대부분이고 교량의 교각은 일부만 만족시키는 것으로 나타났다. 기존 보 및 낙차공의 수리적 안정성을 제고하기 위해서는 설계기준에서 제시한 바닥보호공에 대한 물받이의 비율인 3.3을 최소값으로 확보해줄 필요가 있다. 표본하천 시설물 실태조사에 의하면 기존 보 및 낙차공을 자연형 여울공으로 개량할 경우 적용하는 종단경사는 1:20이 가장 적정한 것으로 나타났다. 또한, 교량의 철거 또는 재가설에 관한 결정에서 교각의 여유고 및 경간장 위배사항만 고려하고 있지만, 향후 교량 노후도 및 경간장 완화 규정 등을 종합적으로 검토하여 결정하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 설계기준, 하천실태 조사결과, 일본사례 등을 통하여 기존 보, 낙차공 및 교각의 수리적 안정성을 제고하는 종합적인 방안을 제시하였다. 하천횡단시설물의 안정화 노력은 정부 차원의 예산 지원과 적극적인 하천관리를 통하여 이룰 수 있으며, 이를 통하여 하천재해를 예방하고 건전한 하천 환경을 유지할 수 있을 것이다.
