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II
III
IV
V
VI
용범위시설별
설치 및 관
리·운영
매뉴얼비점오염저감시설의 선정
모니터링
계획수립
및 평 가방법안전시설
기여과형준
시설의 지하매설 실험방법 비점오염저감시설의
기술요소 저류 기능
여과 기능
침투
기능 증발산 생태 서식처
지하수
함양 심미성 적용성 단지 도로 침투통
(Dry wells) ∨ ∨ ∨ ∨ ◉ ○
투수성포장
(Porous pavement) ∨ ∨ ∨ ∨ ◉ ○
모래여과장치
(Sandfilter) ∨ ∨ ∨ ○ △
빗물통
(Rain barrel) ∨ ◉
-식생체류지는 식물이 식재된 토양층과 모래층 및 자갈층 등으로 구성되며, 강우유출수가 식재토양층 및 지하침투 과정에서 비점오염물질을 저감시키는 시설이다.
식생체류지 (Bioretention)
시설개요
해설
식생체류지는 잔디, 초본식물, 나무 등 다양한 식생들을 식재하여 강우유출수를 침투 및 여과시켜 비점오염물질을 저감시키는 시설로 복합적 기능을 가지고 있다.
식생체류지는 저비용으로 고효율의 강우유출수 관리를 할 수 있으며, 경관성과 심미적 효과가 높 고, 주거단지, 산업단지, 각종 공원, 도로, 주차장 등 다방면의 입지에 적용 가능하며, 기존 녹지를 활용할 수 있으므로 부지확보가 용이하다. 기존 녹지공간을 활용하지 않을 경우 비교적 넓은 부지 면적이 소요되므로 토지이용계획 수립 시 설치 부지를 사전에 확보하는 것이 필요하다.
연석
아스팔트 포장 식생사면
식재부
집수구
뿌리덮개층
식재토
배수관
모래층
자갈층 얕은 웅덩이
〈그림 35〉 식생체류지 구조
강우유출
불루수면 저류부
침투부
식재토
토목섬유(선택사항) 잔골재층
유공관 식생토
〈그림 36〉 투수지역에 설치되는 식생체류지 구조
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VI 적
용범위시설별
설치 및 관
리·운영
매뉴얼비점오염저감시설의 선정
모니터링
계획수립
및 평 가방법안전시설
기여과형준
시설의 지하매설 실험방법 비점오염저감시설의
① 식생체류지는 유입부, 침강지, 저류 및 침투부 등으로 구성된다.
② 식생체류지는 토양층, 모래층, 자갈층 등으로 구성할 수 있다.
③ 식생체류지의 폭은 최소 50cm 이상으로, 깊이는 최소 0.8m 이상으로 한다.
④ 식생체류지의 식생은 초본 또는 관목으로 구성한다.
⑤ 식생체류지는 강우 후 최대 3일 이내에 전체 수질처리용량이 배제되도록 설계하여야 한다.
설치기준
해설
① 주거 및 상업지역의 보도, 주차장, 수변공간의 도로와 보도 인근에 적용이 가능하며, 도심지 경 관을 향상시키고 친환경적인 개선을 도모할 수 있다. 식생체류지의 형상은 원형, 각형 등 현장 에 따라 다양하게 계획할 수 있으나, 단회로(Short circuiting)를 방지하고 충분한 처리시간을 확 보하도록 한다. 이러한 식생체류지는 유입부, 침강지 및 저류와 침투부 등으로 구성되며, 저류와 침투부는 다양한 층의 토양으로 구성된다.
식생체류지를 비롯한 나무여과상자, 식물재배화분, 유공포장도 모두 동일하게 적용할 수 있다.
<그림 37>의 담수심(d1)은 초기우수가 담수되는 저류공간이며, 저류부는 인위적인 식생 토양층 중 유공관까지를 말한다. 저류부(d2)는 유공관으로 처리된 초기우수가 빠지게 되므로 침투와는 무관하다. 그러나 유공관 아래는 침투를 통해 초기우수가 처리된다. 따라서 침투부(d3)는 원지반 토양의 투수속도 등을 고려하여 설계하는 것이 타당하다.
〈그림 37〉 식생체류지의 단면 개념도
② 식생체류지의 저류와 침투부는 식물이 식재된 토양층과 모래층 및 자갈층 등으로 구성되며, 강 우유출수가 식재토양층 및 지하침투 과정에서 비점오염물질을 저감시키는 시설이다. 빗물정원 (Rain garden)도 본 시설에 속하며 동일한 시설기준을 따른다.
③ 식생체류지의 상부 담수심은 15 ~ 30cm 정도로 하고 폭은 최소 0.5m 이상으로 하며, 토양층은 30
~ 60cm로 조성할 수 있다. 물의 저류 및 침투를 위하여 내부 공극은 최소 0.35 이상을 확보한다.
④ 식생체류지의 식생은 다년초 및 관목 등을 적절히 구성하여 식재한다. 단, 시설이 도로 또는 시 내에 설치될 때는 시야확보와 경관을 위하여 관목의 경우 1.2m 이하로 조성함이 바람직하다.
⑤ 식생체류지는 강우 후 최대 3일(72시간) 이내에 전체 수질처리용량을 모두 배제하도록 설계되 어야 한다. 식생체류지는 강우 시 강우유출수를 받아 처리한 후 전량 배수되어야 다음 강우사상 에 대비할 수 있다.
식생체류지의 규모는 수질처리용량에 근거하여 산정한다.
규모 산정방법
해설
식생체류지의 설계를 위해서는 담수심(d1)의 용량 V1, 토양층에 저류되는 용량 V2 , 차집시간동안 유 공관으로 나가는 용량 V3 , 하부원지반으로 침투되는 용량 V4 모든 용량의 합이 수질처리용량(WQv) 보다 크도록 설계한다.
〈그림 38〉 식생체류지의 용량산정 개념도 토양층
저류부
침투부
유공관 d1
d2
d3
(토양층) k1, n1
유공관 d1
d2
(하부 원지반) k2 침투용량 V3
저류용량 V1
저류용량 V2
침투용량 V4
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설치 및 관
리·운영
매뉴얼비점오염저감시설의 선정
모니터링
계획수립
및 평 가방법안전시설
기여과형준
시설의 지하매설 실험방법 비점오염저감시설의
수질처리용량은 다음 각각의 용량의 합으로부터 계산된다.
V1 = A × d1 , V2 = n1 × A × d2 , V3 = k1 × A × T, V4 = k2 × A × T 시설의 용량 ∑V ≧ WQv
= V1 + V2 + V3 + V4
= (A × d1) + (n1 × A × d2) + (k1 × A × T) + (k2 × A × T)
= A (d1 + n1 × d2 + k1 × T + k2 × T)
식생체류지의 표면적 Af는
단, 유입시간에 대한 자료가 있는 경우 해당자료를 활용
이 식은 식생체류지, 나무여과상자, 식물재배화분, 유공포장(하부유공관 있는 경우)등에 공통으 로 적용될 수 있다.
Af = 식생체류지의 표면적(m2) WQv = 수질처리용량(m3) d1 = 담수심 깊이(m) n1 = 식재토양층의 공극율 d2 = 식재토양층의 깊이(m)
k1 = 식재토양층의 투수속도(mm/h) k2 = 하부토양의 침투속도(mm/h) Tf = 유입시간(h, 2시간 적용)
나무여과상자는 나무 또는 큰 관목이 식재된 박스를 매립하여 식재토양층의 여과 및 나무의 생화학적 반응을 통해 강우유출수에 포함된 오염물질을 저감시키는 시설이다.
나무여과상자 (Tree box filter)
시설개요
해설
나무여과상자는 주로 맨홀 등의 시설로 유입되기 전 가로수 조경공간에 주로 설치되므로 추가적인 부지소요가 적어 시가화 지역의 도로에 적용하기 용이한 시설이다.
우드칩 부설 유입구 자갈
여재 연석
식생토
자갈
우수관 연결
우수관거
도로 보도
〈그림 39〉 나무여과상자 개념도 Af = WQv
d1 + n1 × d2 + Tf(k1 + k2) × 10-3
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리·운영
매뉴얼비점오염저감시설의 선정
모니터링
계획수립
및 평 가방법안전시설
기여과형준
시설의 지하매설 실험방법 비점오염저감시설의
① 나무여과상자는 유입수의 에너지 분산을 위하여 표면에는 약 5cm 깊이의 자갈층을 두는 것이 좋다.
② 나무여과상자는 유입된 강우유출수를 여과시킨 후 기존 우수관으로 유출되도록 하여야 한다.
③ 나무여과상자의 규모는 폭 1m와 길이 1m를 기준으로 한다.
④ 나무여과상자는 강우량이 많아 설계유입량을 초과할 경우를 대비하여 월류시설을 설치하여 월류된 강우유출수가 기존 우수관로로 배수될 수 있도록 하여야 한다.
⑤ 나무여과상자 내 수목은 가뭄, 침수, 염분에 내성이 있는 것으로 선정하여야 하며, 수목의 뿌리 가 지나치게 빨리 성장하는 수목은 피해야 한다.
설치기준
해설
① 나무여과상자는 유입부의 낙차가 있을 경우 세굴을 방지하기위해 자갈층을 상부에 두거나 유입 부에 에너지 감쇄공을 설치하는 것이 좋다.
② 나무여과상자는 도로에서 유출된 강우유출수를 나무여과상자로 유도한 이후 여과와 침투과정 을 거쳐 오염물질을 제거한 이후 기존 우수관으로 유출되도록 설계 한다. 물의 저류 및 여과를 위하여 내부 공극은 최소 0.35 이상을 확보하는 것이 바람직하다.
③ 나무여과상자는 도로의 가로수 공간에 설치되어야 하기 때문에 규모에 제한이 있다. 따라서 나 무여과상자의 일반적 규모는 폭 1m와 길이 1m를 기준으로 하고 수질처리용량에 적합하도록 깊 이와 개수를 산정한다.
④ 강우량이 많아 설계유입량을 초과할 경우에는 월류시설을 설치하여 월류수를 기존 우수관로로 배수시켜야 한다.
⑤ 나무여과상자에 조성되는 관목은 가뭄, 침수, 염분에 내성이 있는 것으로 선정하여야 한다. 또한 수목선정 시 뿌리가 지나치게 빨리 성장하는 종은 피해야 한다.
식물재배화분은 식물이 식재된 토양층과 그 하부를 자갈로 채워 강우유출수를 식재토양층 및 지하로 침투시켜 오염물질을 저감시키는 시설이다.
식물재배화분 (Planter box)
시설개요
해설
주거 및 상업지역의 보도, 주차장, 수변공간의 도로와 보도 인근에 적용이 가능하며, 도심지 경관을 향상시키고 친환경적인 개선을 도모할 수 있다.
식물재배화분은 현장여건에 따라 식물재배화분을 둘러싼 벽체가 있는 시설과 벽체가 없는 시설 또는 좁은 저류지와 같은 시설 등 그 형태와 구성에 따라 다양하게 적용할 수 있다.
〈그림 40〉 식물재배화분 개념도 유출
자갈 토목섬유
식생토 방수섬유
II
III
IV
V
VI
용범위시설별
설치 및 관
리·운영
매뉴얼비점오염저감시설의 선정
모니터링
계획수립
및 평 가방법안전시설
기여과형준
시설의 지하매설 실험방법 비점오염저감시설의
① 식물재배화분은 다양한 형상으로 설계할 수 있으며, 단회로를 고려하여 설계한다.
② 식물재배화분은 상부로부터 저류층, 식재토양층, 하부 자갈층 등으로 구성되며, 적정 폭은 최소 50cm 이상으로 한다.
③ 식물재배화분은 초본과 관목으로 적절히 조합하여 식재 한다.
④ 강우량이 많아 설계유입량을 초과할 경우를 대비하여 월류시설을 설치한다.
⑤ 조성되는 수목은 가뭄, 침수, 염분에 내성이 있는 것으로 선정하여야 하며, 수목의 뿌리가 지나 치게 빨리 성장하는 수목은 피해야 한다.
⑥ 식물재배화분은 강우 후 최대 3일 이내에 전체 수질처리용량이 배제되도록 설계하여야 한다.
설치기준
해설
① 식물재배화분의 형상은 원형, 각형 등 현장에 따라 다양하게 계획할 수 있으나, 단회로(Short circuiting)를 방지하도록 설계한다.
② 식물재배화분은 폭은 최소 50cm 이상이 되도록 설치하는 것이 좋다. 식물재배화분의 바닥경사 는 모든 방향에서 0.5% 이상이 되지 않도록 주의한다. 물의 저류 및 여과를 위하여 내부 공극은 최소 0.35 이상을 확보하는 것이 바람직하다.
③ 식물재배화분 조성 식재는 초본과 관목을 적절히 조합하여 식재하며, 심미성과 경관성을 고려 하여 설계한다.
④ 강우량이 많아 설계유입량을 초과할 경우에는 월류시설을 설치하여 월류수를 기존 우수관로로 배수시켜야 한다.
⑤ 관목은 가뭄, 침수, 염분에 내성이 있는 것으로 선정하여야 한다. 또한 수목선정 시 뿌리가 지나 치게 빨리 성장하는 종은 피해야 한다.
⑥ 식물재배화분은 강우 후 최대 3일(72시간) 이내에 전체 수질처리용량을 모두 배제하도록 설계 되어야 한다. 강우 시 강우유출수를 받아 처리한 후 전량 배수되어야 다음 강우사상에 대비할 수 있다.
식물재배화분의 규모 수질처리용량에 근거하여 산정한다.
규모 산정방법
해설
식물재배화분은 처리된 강우유출수가 전량 유공관으로 유출되는 경우와 유공관과 하부토양으로 침 투되는 경우로 구분할 수 있다. 후자의 경우에는 식생체류시설의 산정식을 이용할 수 있으며, 전자 의 경우에는 다음의 식으로 식물재배화분의 규모를 산정한다.
단, 유입시간에 대한 자료가 있는 경우 해당자료를 활용 Af = 식물재배화분의 표면적(m2)
WQv = 수질처리용량(m3) d1 = 담수심 깊이(m) n1 = 식재토양층의 공극율 d2 = 식재토양층의 깊이(m)
k1 = 식재토양층의 투수속도(mm/h) Tf = 유입시간(h, 2시간 적용) Af = WQv
d1 + n1 × d2 + Tf × k1 × 10-3