방수로

굴포천방수로

방수로(放水路)는 하천을 보다 효율적으로 이용하기 위하여 물을 흘려보내도록 인공적으로 만든 물길이다.

개요

방수로는 강의 흐름의 일부를 분류(分流)하여 호수나 바다로 방출하기 위해 굴착한 수로(水路)로 분수로(分水路) 또는 홍수로라고도 하는데 치수공사(治水工事)에서 유량을 조절하기 위해 쓰인다.

분수로(分水路) 또는 홍수로라고도 한다. 치수공사(治水工事)에서 유량을 조절하기 위해 쓰인다. 일반적으로 평지하천의 치수는 홍수 때의 물이 하도(河道) 밖으로 범람하는 것을 방지하는 데 있으므로, 양쪽 기슭에 제방을 축조하고, 그 사이에 예상되는 홍수 유량을 유출시키는 데 충분할 만큼의 하도 공간을 남겨 둔다.

그러나 대도시를 관류하는 강에서는 설계상의 홍수유량이 결정되더라도 이것을 유출시키는 데 충분할 만큼의 하도를 취하고, 큰 제방을 구축한다는 것은 사실상 불가능하다. 그래서 홍수유량을 유출시키기 위한 수로를 만들고, 본류 쪽에 수문을 설치하여 홍수 때에는 이것을 닫아 물의 흐름이 수로에 들어가게 한다. 미시시피강(江) 중류부에서는 홍수를 직접 바다로 방류하기 위한 방수로가 아니고, 본류가 위험한 수위에 도달하면 안전 밸브를 가진 제방이 잘리어서 홍수류의 일부가 방수로로 들어가서 예정된 배수구역(범람구역) 내에 괴었다가 본류가 감수하면 또다시 본류로 유입하도록 되어 있다.

지하방수로는 도시의 지하에 대규모 수로 터널을 시공하여, 토지 수용에 대한 부담을 줄이며, 집중호우 발생 시 내수를 지하 방수로로 초기에 배제하여 도시 침수 피해를 줄일 수 있는 시설물을 의미한다.

지하방수로

말레이시아의 SMART 터널

SMART 터널

SMART 컨트롤센터의 홍수 감시 시스템

SMART 터널은 말레이시아 쿠알라룸푸르의 빗물 관리 및 도로 터널 「SMART : Stormwater Management and Road Tunnel」의 줄임말로 홍수 때 발생할 수 있는 배수 문제와 KL 시내의 교통체증 문제를 한 번에 해결할 수 있는 복층 구조의 터널이다. SMART는 강우로 인한 강물의 범람이 잦은 클랑(Klang)강의 범람에 의한 홍수피해를 방지하고 늘어난 교통량에 대응하기 위해 계획된 터널로 홍수조절기능을 수반한 다목적 도로 터널이며, 도로 터널과 배수 터널이 동시에 존재한다.

MMC Berhad과 Gamuda Berhad 간의 합작 투자 협약에 의해 건설되었고 2003년 1월에 공사를 시작해 2004년 6월부터 개통되었고 2007년 5월 14일에 완공된 이후 40회에 걸쳐 홍수를 우회했으며 약 14억 링깃(411억 8,800만 원)의 공공 피해를 방지는 물론 매일 러시아워 동안 교통 체증을 줄이는 데 도움이 되었다. 이 터널은 높이가 2m를 넘지 않는 자동차, MPV 및 SUV 만 통과 할 수 있다.

SMART 터널은 세계 최초의 복층구조의 터널로 13.2m의 지름을 가진 세계에서 가장 큰 터널로 알려져 있으며 총 5.36km 길이의 차가 통행할 수 있는 편도 2차선의 복층 구간과 북쪽의 클랑(Klang)강에서 남쪽의 케라용(Kerayong)강을 잇는 방수로와 동쪽 38번 고속도로로 연결되는 9.7km 길이는 최하부 홍수 조절 역할(물이 흐를 수 있는 부분)을 하는 빗물 우회 터널로 나누어져 있다.

즉, 터널은 맨 위, 중간층은 도로로 사용되고 맨 아래층은 수로로 사용하는 3층으로 구성되어 차가 다니는 구간, 홍수 시 물이 빠지는 구간으로 나뉘어 있다. 이중(二重) 목적의 터널은 홍수는 도심을 흐르는 두 개의 주요 강이 합류하는 지점으로부터 우회시키고, 그것의 중앙 부분은 도심으로 들어가는 주요 남쪽 관문의 교통 혼잡을 완화하기 위해 두 개의 갑판 고속도로로 연결된다.

물이 들어오는 곳과 나가는 곳이 각각 표시되어 있으며, 물속의 부유물 및 쓰레기 등을 분류할 수 있는 시스템 또한 갖추었다. 터널 안의 빗물 방류는 폭 6m, 높이 5.5m로 설치된 수문을 열고 닫으며 운영된다. 특히 홍수감식시스템을 바탕으로 15분 전, 15분 후, 30분 후, 60분 후 등 예측을 통해 홍수 상황에 대비가 가능하도록 운영되고 있다. 터널의 성공적인 구축으로 말레이시아는 4개 이상의 대규모 홍수를 피할 수 있었으며 홍수 피해 또한 감소되었다.

SMART 시스템의 작동원리는 간단하다. 홍수로 인해 범람한 물을 베렘방(Berembang) 및 SMART 터널이나 공원의 연못 등에 저장했다가 폭우가 그치면 저장했던 물을 케라용강을 통해 클랑강으로 다시 유입시키는 원리로 저장용량은 총 300만㎥ 규모이다. 폭우가 내릴 시 SCC(SMART Control Centrer, SMART 컨트롤센터)의 FDS(FloodDetection System, 홍수 감시 시스템)는 강의 수위 및 유량 데이터를 기반으로 SMART 터널은 4가지 모드로 작동한다. 각 단계에 따라 동작 여부, 물의 흐름 등을 파악한다. 전 과정은 계획적으로 운영되어 홍수 피해의 저감에 도움이 되고 있다.

일본 '수도권외곽방수로’

일본 사이타마현에 있는 저수 시설 수도권외곽방수로

전체 구성 다이어그램

일본 '수도권외곽방수로(首都圏外郭放水路)'는 일본 사이타마현(埼玉県) 가스가베시(春日部市), 도쿄 대도시 지역을 순환하는 국도 16호의 지하 약 50m에, 수해로부터 수도권을 지키는 전체 길이 6.3km(가스카베시 가미카나사키에서 고부치까지의 거리)에 이르는 세계 최대 규모의 방재 시설 지하방수로이다.

수도권 외곽 방수로가 생긴 배경은 이 시설이 있는 나카가와·아야세 강의 유역은 도네가와 강과 에도가와, 아라카와 같은 큰 강으로 둘러싸여 있는 지역으로 땅이 낮고 물이 고이기 쉬운 접시와 같은 지형을 이루고 있어 그동안 여러 차례 홍수 피해를 보았다. 또한, 강의 경사가 완만하고 물이 바다까지 흐르기 어렵다는 특징이 있어 폭우가 내리면 수위가 좀처럼 내려가지 않아 폭우가 내릴 때마다 홍수가 일어나, 심각한 침수 피해에 시달려 왔다. 게다가 최근에는 도시화가 급속히 진행되어 내린 비가 땅속으로 스며들기 어렵고 빗물이 한꺼번에 강으로 흘러들어 홍수가 발생하기 쉽다. 거기서 수해로부터 거리를 지키기 위한 '나카가와·아야세강 종합 치수 대책'의 일환으로 수도권 외곽 방수로가 건설되었다. 수도권 외곽 방수로의 완공으로 주변 지역에서 침수되는 가옥의 호수와 면적은 대폭 줄어 오랜 세월 홍수에 시달려온 유역의 피해를 크게 줄였다.

1992년에 시작된 이 프로젝트를 위해 일본 정부는 20억 달러(한화로 약 2조 6,120억 원)를 들여 14년간 공사한 끝에 2009년 완공한 조압 수조(調壓水槽)는 길이 177m, 폭 78m, 높이 18m의 거대 수조이다.

수조 내의 기둥을 보면, 「정상 운전 수위」 「펌프 정지 수위」라고 쓰여 있는 것을 볼 수 있다. 물이 정상 운전 수위를 초과하지 않도록 펌프의 운전을 조절하면서 가동한다. 수위가 펌프와 같은 높이인 펌프 정지 위치까지 내려가면, 공운전이 되어 버리기 때문에 운전을 멈춘다고 한다. 압력 조절식 물탱크의 천장을 모두 오른쪽으로 서 있는 멋진 광경을 연출한 듯 탁 트인 공간으로 59개의 거대한 각 기둥이 떠받치고 있어 「방재지하신전 防災地下神殿 방재지하신전」라고도 불리며 수도권 외곽지하방류수로를 상징하는 인기 건축물이다.

이렇게 거대한 기둥이 세워져 있는 이유가 있다. 압력 조절 수조는 지하수위가 높은 토지에 건설되었기 때문에 지하수의 압력으로 인해 수조가 상승할 위험이 있다. 기둥을 사용하여 천장을 지지함으로써 지하로부터의 부력을 억제하여 압력 조절 수조가 상승하는 것을 방지한다고 한다.

비가 많이 와서 강이 범람할 상황이 되면 물을 끌어들여 저장했다가 폭우가 끝나면 하천에 재방류한다. 터널 설치 전인 1993년 8월 폭우로 인근에서 침수된 가옥이 3117채에 이르렀던 것이 터널 1단계 완공 후인 2004년 10월의 비슷한 폭우엔 46채만 침수됐을 정도로 효과가 확인됐다.

다양한 해설

• 방수로 : 하천 공사의 편의상 또는 하천 주변에 발달한 시가지부의 개수 공사를 피해 공사비의 절약을 도모할 경우, 홍수 범람의 피해를 예방할 경우, 수력 발전소의 방류수의 방류 등에 인공적으로 설치하는 수로를 말한다.
• 방수로 : 저수지나 여수터의 하류단을 주수로나 다른 배수로에 연결시키는 수로.
• 방수로 : 홍수의 일부 또는 전부를 바다나 호수에 방류하기 위해서 본류로부터 분류시키는 수로를 말한다.
• 방수로 : 본천(本川)의 유량 조절이나 기타의 목적을 위해 호수 또는 바다로 신천(新川)을 새로 파서 방류 하는 것.
• 방수로 : 수차에서 나온 물을 다른 발전소의 취수구나 또는 원래의 하천으로 돌려 보내기 위한 수로를 이른다.
• 방수로 : 범람되지 않도록 만든 수로.
• 방수로 : 수차(水車)에서 흡출관을 나온 물이 본류와 합쳐지기까지 흐르는 수로.
• 방수로 : 수차나 터어빈으로부터 물을 유도하는 수로.

참고자료

• 〈방수로〉, 《위키백과》
• 〈방수로〉, 《네이버국어사전》
• 〈방수로〉, 《네이버백과사전》
• 〈홍수 피해를 막기 위한 말레이시아 SMART 터널 및 일본 수도권 외곽 방수로〉, 《교육3.0뉴스》, 2022-08-19
• 〈방수로〉, 《네이버백과사전》

같이 보기

• 강
• 물
• 하천
• 호수
• 바다
• 제방
• 토지
• 대도시

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