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발간사
목차
머리말 18
01. 계류주변부의 개관 20
1.1. 계류주변부의 공간적 구조와 시간 22
1.1.1. 공간 구조 24
가. 계류주변부를 포함하는 공간 규모의 구조 26
1) 지역 규모 26
2) 경관 규모 27
3) 유역 규모 29
나. 계류주변부의 구조 30
다. 계류주변부 내의 구조 31
1.1.2. 시간 규모 33
1.2. 계류주변부의 횡단 구조 34
1.2.1. 유로 36
가. 레인의 충적수로 평형 법칙(Lane's Alluvial Channel Equilibrium) 36
나. 유출량 38
1) 지하수대와 유로 39
2) 유량 40
1.2.2. 홍수터 42
가. 홍수 저류 43
나. 지형 요소 43
1.2.3. 전이지대 45
1.2.4. 계류주변부의 식생 48
1.2.5. 홍수파 개념 48
1.3. 계류주변부의 종단 구조 48
1.3.1. 종단권역 48
1.3.2. 유역 형상 50
가. 수계조직 51
나. 하천차수 구분법 52
1.3.3. 유로 유형 53
가. 단일하천 및 다지하천 53
나. 만곡비 53
1.3.4. 소와 여울 54
1.3.5. 계류주변부의 식생 분포 55
02. 계류주변부의 프로세스, 특성 및 기능 58
2.1. 수문 및 수리학적 프로세스 60
2.1.1. 계류주변부의 수문·수리학적 과정 61
가. 차단, 증산 및 증발산 과정 61
1) 차단 61
2) 증산과 증발산 63
나. 침투, 토양수분 그리고 지하수 64
1) 침투 64
2) 토양수분 68
3) 지하수 68
다. 유출 71
1) 지표유출 71
2) 지중유출 72
3) 포화지표유출 73
2.1.2. 계류의 유량변화 및 생태적 영향 73
가. 유량 분석 73
나. 유량의 생태적 영향 75
2.2. 지형학적 프로세스 75
2.2.1. 계류주변부의 횡적 지형변화 과정 77
2.2.2. 계류주변부의 종적 지형변화 과정 77
가. 이송작용 77
나. 계류와 홍수터의 안정성 78
다. 계안 특성의 변화 79
라. 계류의 종단구조 79
03. 복원 설계 82
3.1. 계곡 형태, 연결성 그리고 공간구성 84
3.1.1. 계곡의 형태 85
3.1.2. 계류주변부의 연결구조와 크기 85
가. 인식적 접근방법 : 기준 계류주변부 87
나. 분석적 접근방법 : 목표 생물종의 기능적 요구조건 87
3.1.3. 배수와 지형을 고려한 설계 88
3.2. 토양 특성 88
3.2.1. 토양 답압 90
3.2.2. 토양 미생물 90
3.3. 식생 91
3.3.1. 수변완충대 92
3.3.2. 현존 식생 93
3.3.3. 식생 복원 94
3.3.4. 수직적 다양성 96
3.4. 계류 유로의 복원 97
3.4.1. 유로의 재건설 과정 98
3.4.2. 유로의 노선 및 평균경사 설정 102
3.4.3. 유로의 크기 102
가. 기준 유로구간(Reference Reaches) 103
나. 수리학적 기하 공식의 이용 104
다. 분석적인 방법의 이용 105
3.4.4. 설계의 검증 106
가. 모형실험법 107
나. 컴퓨터 모델 107
3.4.5. 상세 설계 109
가. 유로 형상 109
나. 수로의 종단면 및 여울 간격 110
3.4.6. 안정성 평가 111
가. 계상의 안정성 111
나. 계안의 안정성 112
다. 최대 허용 유속 116
라. 최대 허용 전단응력 118
마. 최대 허용 소류력 및 유로경사 121
바. 유사량 123
1) 유사의 이동 123
2) 유사량 함수 124
3) 유사 수지(sediment budgets) 126
4) 단일 호우사상에 의한 유사량과 연 유사량 130
5) 복원 후의 유사량 132
사. 안정공법 132
3.5. 계안 복원 133
3.5.1. 공법의 유효성 135
3.5.2. 안정 공법 136
가. 생지조 및 활목말뚝을 이용한 계안 보호 공법 137
나. 지오텍스타일을 이용한 계안 보호 공법 138
3.5.3. 전목을 이용한 계안 보호 공법 139
가. 전목을 이용한 나무제방 139
나. 근주 비제거 전목을 이용한 계안 보호 공법 140
다. 시공사례 142
3.6. 계류 내 서식지 복원 146
3.6.1. 계류 내 어류 서식지의 특성 147
3.6.2. 계류 서식환경 조성용 구조물 149
3.6.3. 계류 서식환경 조성용 구조물의 설계 151
가. 기획 151
나. 구조물의 종류 결정 153
다. 구조물의 크기 결정 153
라. 수리학적 효과 분석 154
마. 유사 이동 효과 분석 154
바. 재료의 선정 154
3.7. 토지이용 시나리오 155
3.7.1. 일반적 효과를 위한 설계 방법 156
가. 댐 157
나. 유로 개설 및 우회 160
다. 외래종 161
3.7.2. 농업 161
가. 가상 현존조건 162
나. 가상 복원결과 165
3.7.3. 임업 169
가. 임도 170
나. 완충수림대 171
3.7.4. 방목 172
3.7.5. 채광 174
3.7.6. 휴양 176
3.7.7. 도시화 177
가. 도시계류의 복원 설계 180
1) 개발 전 수문학적 특성의 부분적인 복원 180
2) 오염물질의 저감 180
3) 유로 형상의 안정화 181
4) 계류 서식지의 복원 181
5) 수변 식생대의 조성 181
6) 퇴적토사의 제거 181
7) 계류 내 생물군집 조성 182
04. 복원의 실행, 모니터링, 유지관리 184
4.1. 복원 실행 187
4.1.1. 사업지 준비 188
가. 작업구역 구획 188
나. 진입로 준비와 집결지 189
다. 훼손을 최소화하기 위한 예방조치 190
1) 현존 식생과 민감 서식지에 대한 보호 190
2) 침식 190
3) 수질 194
4) 대기질 196
5) 문화적 유산 196
6) 소음 197
7) 고형폐기물 처리 198
8) 작업지 공중위생 198
라. 적합한 장비 취득 199
4.1.2. 사업지 정리 200
가. 경계 설정 201
나. 불필요한 식물종의 제거 201
다. 배수 201
라. 현존 식생의 보호와 관리 202
4.1.3. 설치와 시공 203
가. 땅고르기 203
1) 성토 및 절토처리 203
2) 등고선 도랑내기 및 테라스 설치 205
3) 최종 땅고르기 205
나. 유로 변경 206
다. 식생 조성 208
1) 시기 208
2) 수집 209
3) 운반과 저장 210
4) 식재 원칙 211
5) 경쟁 식물 212
6) 화학물질 사용 213
7) 멀칭 213
8) 관수 216
9) 펜스 216
4.1.4. 검사 217
가. 시공 후 현장 검사 219
나. 시공 완료 후 검사 220
1) 현장 검사 221
2) 계안과 수로 구조물 222
3) 식생 223
4) 부대시설 225
4.1.5. 유지관리 226
가. 유로와 홍수터 228
나. 구조물의 보호와 기능향상 229
다. 식생 229
라. 기타 지형 230
4.2. 복원 평가를 위한 모니터링 방법 232
4.2.1. 적응 관리 233
4.2.2. 실행 모니터링 233
4.2.3. 효과 모니터링 233
4.2.4. 타당성 모니터링 234
4.2.5. 평가 파라미터 234
가. 물리적 파라미터 234
나. 생물학적 파라미터 236
다. 화학적 파라미터 237
4.2.6. 기준 지역 239
4.2.7. 인간의 관심 인자 240
4.3. 복원 관리 241
4.3.1. 하천 243
4.3.2. 산림 244
4.3.3. 어류와 야생동물 246
4.3.4. 인간의 이용 247
05. 부록 250
머리말 252
여러 가지 공법의 개념도 254
계류복원공법 254
계안처리공법 263
유로 재건설 274
계류주변부 공법 276
유역 관리 278
참고문헌 281
추가자료 290
국립산림과학원 연구자료 목록
[국립산림과학원 민원행정서비스헌장 등]
판권기
그림 1.1. 생태계의 다양한 규모. 23
그림 1.2. 일반적인 생태계의 기능. 24
그림 1.3. 생태계의 공간적인 구조. 25
그림 1.4. 경관 규모의 구성 27
그림 1.5. 계류주변부의 구조적 요소. 31
그림 1.6. 계류 및 주변부의 구조적 요소. 32
그림 1.7. 계류주변부의 횡단 구조(3가지 주 요소). 35
그림 1.8. 계류주변부의 일반적인 횡단구조. 36
그림 1.9. 유로 횡단면의 일반적인 형상. 37
그림 1.10. 홍수 수문곡선. 39
그림 1.11. 지하수대와 유로와의 상호관계.... 40
그림 1.12. 유량을 결정하는 변수. 41
그림 1.13. 홍수터의 구분. 43
그림 1.14. 홍수터의 지형학적 형상. 44
그림 1.15. 유로침식에 의한 테라스의 형성과정.... 46
그림 1.16. 홍수파의 개념 요약. 47
그림 1.17. 하천 종단면의 3개 권역. 49
그림 1.18. 권역별 유로의 변화. 50
그림 1.19. 유역의 수계조직 51
그림 1.20. 하천차수의 분류(Strahler, 1957). 52
그림 1.21. 소와 여울의 분포. 54
그림 2.1. 수문순환 과정. 60
그림 2.2. 산림에서 강수의 일반적인 이동경로. 63
그림 2.3. 토양내 물의 이동. 65
그림 2.4. 강우의 침투와 유출. 66
그림 2.5. 토성별 수분보유특성. 67
그림 2.6. 지하수대의 구조. 69
그림 2.7. 물의 유출경로. 70
그림 2.8. 지표유출과 요지저류. 71
그림 2.9. 유량빈도곡선의 예. 74
그림 2.10. 유수에 의한 입자의 이송작용. 78
그림 2.11. 계류의 종단구조. 80
그림 3.1. 전형적인 계류주변부의 모습.... 84
그림 3.2. 계류주변부의 횡적 연결구조. 사다리 형태의 자연서식지 구조는 경합적인 토지이용 상태 하에서 계류주변부의 구조와 기능을 복원할 수 있는 좋은 방법이 된다. 86
그림 3.3. 산지계류를 따라 형성된 식생분포. 다양한 토양분포는 다양한 식물 군집의 형성을 촉진한다. 89
그림 3.4. 계안지역의 토양 답압. 답압된 토양은 깊게 갈아 엎거나 식생을 도입하여 불투수층을 제거해야 한다. 91
그림 3.5. 계류주변부의 식생분포. 식생은 계류주변부의 기능을 제어하는 기본적인 요소이다. 92
그림 3.6. 계류를 따라 분포하는 현존 식생. 94
그림 3.7. 계류주변부의 다양한 식물군집. 기준 식물군집에 대한 연구는 복원지역에서 식물군집의 구성 및 분포에 대한 정보를 얻기 위한 가장 좋은 방법이 될 수 있다. 95
그림 3.8. 맹아력이 강한 수종의 말뚝박기. 96
그림 3.9. 계류주변부 가장자리의 식생구조. 97
그림 3.10. 설계 평가를 위한 모델의 운용. 108
그림 3.11. 자연적인 만곡계류의 복원을 위한 횡단면 형상의 배치. 109
그림 3.12. 계류의 만곡구간과 홍수터. 110
그림 3.13. 경사조절공법. 112
그림 3.14. 만곡 유로구간의 유로변경. 만곡 유로구간의 바깥쪽 계안에서 계속된 계안 침식으로 인한 유로가 변경됨. 114
그림 3.15. 계안 붕괴의 진행단계. 115
그림 3.16. 흙수로의 최대 허용 유속(보호공법 미적용). 117
그림 3.17. 비점착성 물질로 만들어진 유로의 최대 허용 전단응력(계안 물질은 5mm 이상의 입도를 가지고 있으며, 소류사의 발생이 없는 경우). 119
그림 3.18. 만제유량시의 유속과 유로경사, 소류력과의 관계 122
그림 3.19. 유사 수지를 이용한 유로구간의 안정성 평가. 129
그림 3.20. 유량-유사량곡선 131
그림 3.21. 계안 안정공법의 실시효과.... 134
그림 3.22. 침식 계안의 현장 예비조사 135
그림 3.23. 생지조 및 활목말뚝을 이용한 계안 보호 공법 모식도. 137
그림 3.24. 활목말뚝박기를 이용한 계안 보호 공법의 효과. 138
그림 3.25. 근주 비제거 전목과 거석을 이용한 계안 보호 공법. 140
그림 3.26. 근주 비제거 전목을 계안을 절개한 트랜치에 설치하는 모습 141
그림 3.27. 미국 워싱턴 주 킹 카운티 계안 복원 공사 상세도. 143
그림 3.28. 계안 안정을 위한 녹화 지오그리드의 설치. 144
그림 3.29. 계안 보호 공사 완공 직후의 모습. 144
그림 3.30. 계안 보호 공사 완공 후 1년 경과한 모습. 145
그림 3.31. 계류내 서식지 환경. 147
그림 3.32. 유로의 측량. 149
그림 3.33. 계류 서식환경 조성용 구조물의 예. 152
그림 3.34. 유사의 퇴적으로 범람한 계류. 156
그림 3.35. 생태적 요소를 고려하지 않은 농업적 토지이용(가상 조건). 163
그림 3.36. 가상적인 복원 공법의 시공효과. 167
그림 3.37. 채광지역의 계류주변부 복원.... 175
그림 3.38. 잘 통제된 계류주변부 접근 방법의 예. 176
그림 3.39. 불투수 지표면에서의 지표유출 발생. 178
그림 4.1. 복원이 완료된 하천. 성공적인 복원을 위해서는 복원 구조물을 적절하게 설치하고, 모니터링하고, 유지 관리해야 한다. 186
그림 4.2. 시공지의 미사 펜스. 적절하게 설치된 미사 펜스는 사업지 외부로의 퇴적물 방지에 상당한 효과를 나타낸다. 191
그림 4.3. 침식 방지를 위한 미사 펜스 설치 방법. 침식 방지물은 적절하게 설치되어야 한다. 192
그림 4.4. 침식방지를 위한 짚단 설치 방법. 193
그림 4.5. 중장비의 계류 내 이동. 반드시 필요한 경우를 제외하고는 중장비의 하천 내 진입은 피해야 한다. 195
그림 4.6. 하천 부근에서 발굴된 유적지. 197
그림 4.7. 복원사업지에서 작업 중인 굴삭기. 199
그림 4.8. 강기슭에서의 분사식 파종작업. 종자, 물, 비료를 싣고있는 특수 탱크 트럭이 녹화에 이용된다. 200
그림 4.9. 중장비로 인한 식생지역 훼손. 203
그림 4.10. 사면경사에 따른 절토와 성토 처리. 204
그림 4.11. 바퀴자국으로 울퉁불퉁한 지역. 울퉁불퉁한 지면의 경사면은 평편하게 단압된 표면보다 식물에 더 좋은 생육환경을 제공한다. 206
그림 4.12. 생지조의 운반 및 저장. 운반 도중에 건조되는 것을 방지하기 위해 촉촉한 삼베로 감싼다. 건조는 운반 저장하는 동안 생꺽꽂이의 생존에 대한 주요 위협요소이다. 211
그림 4.13. 멀칭이 잘된 사업지. 215
그림 4.14. 영구적 가축 펜스. 217
그림 4.15. 검사자의 일일 보고서 양식. 218
그림 4.16. 홍수 퇴적물. 전체 계류주변부에 대해 홍수에 의한 퇴적물 축적 지역을 파악하기 위해 매년 검사를 실시해야 한다. 221
그림 4.17. 펜스. 펜스의 보전상태를 주기적으로 조사해야 한다. 222
그림 4.18. 보식 작업. 식재된 식물이 생존하는지 만족할 만큼 성장하는지를 확인하기위해 자주 검사하는 것이 중요하다. 224
그림 4.19. 보식 후 1~2년 경과 : 2년 말에 처음 식재 개체수의 50% 또는 그 이상이 건강하게 잘 자라야 한다. 224
그림 4.20. 일반 유지관리. 무너진 옹벽을 보수하기위해 토양 생물공학적 기술이 이용된다. 227
그림 4.21. 쌓여진 목재 잔해. 목재 잔해의 제거는 복원 목적과 상반될 수도 있다. 228
그림 4.22. 계류주변 산책로. 공공이용 장소와 휴양시설에는 도로, 산책로, 배수시설, 간판 등의 유지가 필요하다. 231
그림 4.23. 계류주변부의 측량. 234
그림 4.24. 계류주변부에 대한 인간의 관심. 미관은 건전한 계류주변부와 관련된 높은 효용 가치이다. 240
그림 4.25. 최적관리기법으로 이용되는 가축 펜스. 현재의 최적관리기법을 고찰함으로써 관리 규정을 수립하는데 도움이 된다. 242
그림 4.26. 계류주변 식생 전지. 모니터링을 통해 계류주변 식생의 관리 필요성을 파악할 수 있다. 244
그림 4.27. 하천변 산림과 인근 고지대. 하천변 산림의 관리는 인근 고지대 산림과 독립적으로 진행해서는 안 된다. 246
그림 4.28. 낚시꾼. 낚시와 기타 휴양 활동을 복원 관리에 고려해야한다. 247
그림 4.29. 오프 로드 차량. 민감한 지역과 영향이 적은 지역을 공공 계류주변부내에 명확하게 표시해야 한다. 248
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