KR20070111436A

KR20070111436A - 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서지속적으로 발전하는 방법

Info

Publication number: KR20070111436A
Application number: KR1020070110863A
Authority: KR
Inventors: 한상관
Original assignee: 한상관
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2007-11-21
Also published as: KR100807404B1

Abstract

본 발명은 하천 중간에 하천의 제방높이보다 높은 저수조를 계단식으로 다단 축조하여 저수량을 크게 확보하고, 각 저수조에 형성되는 수문 위치에는 발전시설을 구비하여 강수량과 큰 상관없이 지속적으로 발전이 이루어지도록 한 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법에 관한 것으로, 일정한 각도로 경사진 하천을 따라 그 중간에는 저수조를 계단식으로 다단 설치하되, 각 저수조의 상면은 수평을 이루게 하여 그 물 유입부위는 하천의 제방위치보다 낮게 구성하면서 각 저수조의 물 저장부위는 하천의 제방위치보다 높게 구성하며, 각 저수조의 하면은 하천의 경사각과 동일하게 구성하고; 각 저수조의 양측에는 하천으로 유입되는 물이 유동할 수 있도록 수로를 각각 형성하고, 각 저수조의 물 유입부위 양측 위치의 수로에는 각각 개폐문을 설치하여 각 수로를 통해 유동하는 물을 각 저수조의 내부로 유입시킬 수 있도록 구성하며; 각 저수조의 물 저장부위 정면 하단부에는 수력발전용 터빈이 회전가능하게 설치된 배출구를 각각 형성하면서 각 배출구를 개폐하는 수문을 설치하고; 각 수력발전용 터빈은 발전장치와 연결하고, 발전장치는 충전유니트와 전기적으로 연결되도록 배선하여 각 저수조에 저수된 물을 각 배출구를 통해 배출하면서 지속적으로 발전하는 것이다.

Description

하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법{Method to generate power continuously and to purify folluted water by means of constructing reservoir water space having big capacity higher than bank of river}

본 발명은 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하천 중간에 하천의 제방높이보다 높은 저수조를 계단식으로 다단 축조하여 저수량을 크게 확보하고, 각 저수조에 형성되는 수문 위치에는 발전시설을 구비하여 강수량과 큰 상관없이 지속적으로 발전이 이루어지도록 한 것이다.

주지하다시피, 하천은 전체적으로 볼 때 일정한 각도로 경사져있으며, 이러한 하천변에는 물이 범람하지 않도록 제방이 형성되고, 제방으로부터 하천방향으로 비스듬하게 제방을 보호하기 위해 옹벽, 블록, 돌망태 등을 설치하게 된다.

이러한 하천을 통해 물이 그대로 흘러가게 되면 이러한 하천수를 전혀 이용할 수 없는 단점이 있었던바, 하천의 중간중간에 댐이나 수중보를 설치하여 이러한 댐이나 수중보와 하천 양측의 제방을 통해 형성되는 저수공간에 하천수를 저장함으로써 이러한 저장수를 농업용 또는 공업용으로 활용하고 있다.

그런데, 일반적인 하천에 형성되는 댐이나 수중보의 경우 하천을 있는 형태 그대로 막아놓은 것이므로 저수공간의 크기가 작을 수밖에 없어 저수량 역시 적게 되고, 따라서 농업용수 또는 공업용수를 확보하기에 어려움이 있는 실정이다.

한편, 하천에 설치된 댐이나 수중보에는 저수공간의 물을 선택적으로 방류하기 위해 수문을 설치하게 되며, 이러한 수문을 자동으로 구동하기 위해서는 수위를 감지하는 센서, 유압시스템, 종합컨트롤 시스템과 이러한 각 시스템을 구동하기 위한 전력이 필요하게 된다.

종래에는 이러한 수문 구동에 소요되는 전력으로 일반전력을 공급받아 사용하였으므로 그 소비전력이 매우 커지는 단점이 있었으며, 하천에 설치되는 댐 또는 수중보의 수문위치에 발전시설을 구비하여 발전을 도모할 수도 있으나 하천에 형성되는 저수공간에는 전술한 바와 같이 지속적으로 발전할 수 있을 만큼의 수량이 확보되지 않아 발전이 제대로 이루어지지 못하는 단점이 있었다.

본 발명은 물을 대용량으로 저장하여 농업용수 또는 공업용수를 확보할 수 있도록 함은 물론 강수량과 큰 상관없이 지속적으로 발전이 이루어지도록 하여 큰 전력량을 확보할 수 있도록 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 하천의 중간에 최대높이가 하천의 제방보다 높은 저수조를 계단식으로 다단 설치하고, 각 저수조의 양측에는 하천으로 유입되는 물이 유동할 수 있도록 수로를 각각 형성하되, 각 수로에는 개폐문을 설치하여 각 수로를 통해 유동하는 물이 각 저수조의 물 유입부위 양측벽을 통해 넘쳐 각 저수조로 유입되도록 하며, 각 저수조의 하단부에는 수력발전용 터빈이 회전가능하게 설치된 배출구를 형성하면서 이 배출구를 개폐하는 수문을 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하천을 따라 그 중간에 하천의 제방보다 높게 저수조가 다단으로 형성되고, 각 저수조의 양측에 형성되는 수로를 통해 유동하는 물도 각 저수조로 유입되도록 구성된 것이므로 높은 곳에 위치한 농경지와 산업단지 또는 농업용수, 공업용수, 생활용수로 사용하기에 충분한 량의 저장수를 확보할 수 있는 이점이 있 으며, 각 저수조에 형성되는 수문을 개방하면 물이 배출구를 통해 빠져나가면서 자연 정화될 수 있음은 물론 각 배출구에 설치되어 있는 발전장치를 통해 발전이 이루어지게 되어 수문을 자동으로 구동하기 위한 충분한 량의 전력을 생산할 수 있음은 물론 남은 전력은 일반전력공급시스템에 제공할 수 있어 지자체의 수입원으로 활용할 수도 있는 이점도 있는 것이다.

또한, 저수조의 중간중간에 생태이동통로를 형성해주게 되면 각 수로에 서식하는 물고기 또는 수생곤충들이 섭이를 위해 또는 자신에 맞는 환경을 찾아 반대편 수로 자유롭게 이동할 수 있으므로 이러한 과정에서 자연스럽게 먹이사슬을 형성하여 생태계의 균형을 이룰 수 있으며, 각 수로의 물이 서로 섞이면서 폭기가 일어나 물속에 포함되어 있던 오염물질이 미립자로 분해되면서 수질을 정화시켜줄 수 있는 이점도 있는 것이다.

또한, 하천을 분할하여 일측에는 다단의 저수조를 형성하고 반대측에는 운하를 형성하는 경우 다단의 저수조를 통해 대용량의 물을 확보하여 농업용수, 공업용수, 생활용수로 활용토록 함과 동시에 다단의 저수조로부터 물을 배출하면서 지속적으로 발전할 수 있음은 물론 운하를 통해 배를 통행시킬 수 있어 완벽한 하천 시스템을 구축할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 제시된 각 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

[제 1실시예]

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 평면도이다.

본 발명은 대용량의 물을 저수하여 각종 용수를 확보함과 동시에 지속적인 발전이 이루어지도록 한 것으로, 일반적인 하천은 그 바닥과 수면 사이의 높이가 너무 낮으므로 먼저 하천을 따라 그 중간에 다단계의 계단식 저수조(10)를 설치하기 위해 하천의 바닥을 굴착하여 파내게 되며, 이러한 굴착과정에서 생산되는 모래와 자갈과 돌과 흙을 선별해 내어 흙은 하천 인근의 논이나 밭으로 운반하여 복토에 사용하고, 수로의 양측 면을 보호하는 제방시설물(2)들을 상기 선별과정에서 선별된 자갈과 모래와 돌들을 사용하여 설치하게 된다.

또한, 각 저수조(10)의 상면이 수평을 이루도록 저수조 구성용 거푸집을 설치하고, 그 내부에 철근을 배열하며, 상기 선별과정에서 선별된 모래와 자갈들을 이용하여 저수조(10)를 축조하는데 사용되는 레미콘을 제조하게 되며, 상기 제조된 레미콘을 저수조 구축용 거푸집에 투입하여 저수조(10)를 구축하고, 각 저수조(10)의 외벽과 내벽에 부착된 거푸집을 해체하는 과정을 통해 하천의 상류로부터 유입되는 물 유입부위는 하천의 제방(1)위치보다 낮게 구성하면서 각 저수조(10)의 물 저장부위의 상단부는 하천의 제방(1)위치보다 높게 구성하며, 각 저수조(10)의 하면은 하천의 경사각과 동일하게 단계별로 각각의 저수조(10)를 구성하게 된다.

또한, 하천의 양측 제방(1)에는 비스듬하게 옹벽을 축조하거나, 옹벽블록 또 는 호안블록을 쌓거나, 돌망태를 설치하여 흙이 흘러내리거나 무너지지 않도록 제방시설물(2)들을 축조할 수도 있다.

이러한 제방시설물(2)과 각 저수조(10)의 양측 사이에는 산 또는 논이나 밭으로부터 하천으로 유입되는 물이 흐를 수 있도록 별도의 수로(20)를 각각 형성하여 각 수로(20)로 유입되는 물들이 각 저수조(10)의 물들과는 별개의 형태로 흐르게 하고, 각 저수조(10)의 물 유입 부위 양측 위치의 수로(20)에는 각 수로(20)를 통해 흐르는 물들이 모아질 수 있도록 각각의 개폐문(21)을 설치하여 이를 통해 보조저수조(20')를 형성토록 하며, 개폐문(21)의 개폐를 조절하여 각 보조저수조(20')의 내부에 모아진 물들이 각 저수조(10)로 유입되도록 한다.

각 저수조(10)의 물 저장부위 정면 하단부의 배출구(11)에는 수력발전용 터빈(31)을 회전가능하게 설치하고, 배출구(11)에는 각 배출구(11)를 개폐하는 수문(12)을 설치하며, 각 수력발전용 터빈(31)은 발전장치(30)와 연결하여 수문(10)의 개방을 조절하는 것에 따라 각 저수조(10)에 저류된 물이 배출구(11)를 통해 빠져나갈 때 수력발전용 터빈(31)을 회전시켜 발전이 이루어지도록 한다.

또한, 발전장치(30)는 변전소 또는 각각의 가정이나 산업 현장과 전기적으로 통하도록 배선하여 송전하도록 구성하거나, 발전장치(30)와 충전유니트(32)를 전기적으로 연결하여 발전장치(30)를 통해 발전된 전력을 충전토록 하고, 충전유니트(32)에 충전된 전력을 수문(12)과 개폐문(21)을 자동으로 구동하기 위한 유압유니트(40)에 공급하여 수문(12)과 개폐문(21)의 구동에 필요한 전력을 자가발전을 통해 수급토록 구성할 수 있으며, 나머지 전력은 가정이나 산업 현장에 송전하도록 구성되어 있는 전력공급시스템(50)에 제공하여 가정이나 산업 현장에서 소비하도록 구성할 수도 있다.

아울러, 도시하지는 않았지만 개폐문(21) 설치위치에도 발전장치를 구비하여 개폐문(21)을 개폐하는 것에 따라 발전이 이루어지도록 구성할 수도 있다.

물론, 각 개폐문(21)과 각 수문(12)에는 동력수단이 연결되어 동력수단을 구동하는 것에 의해 각 개폐문(21)과 각 수문(12)을 수동 또는 자동으로 개폐되도록 구성함은 자명하다.

또한, 본 발명에 적용되는 각 개폐문(21)은 측방으로 개폐되거나, 전도식 또는 부상식 수문과 같은 형상으로 구성할 수 있고, 수문(12)은 슬라이딩 수문, 권양기 수문, 회전수문 등 어떠한 형태의 수문이든 모두 적용가능하며, 배출구(11)에 설치되는 수력발전용 터빈(31)은 배출구(11)의 폭 방향으로 회전축이 위치되도록 하여 배출되는 물의 압력에 의해 회전될 수 있도록 구성할 수 있고, 배출구(11)의 설치 위치를 고려하거나 상류에서 떠 내려오는 골재와 같은 이물질들이 터빈을 고장내는 것을 방지하기 위하여 배출구(11)의 형상은 다양하게 변경하여 구성할 수 있으며, 터빈의 설치개수는 배출구(11)의 크기에 따라 다양하게 변경하여 구성할 수 있다.

또한 배출구(11)의 이외의 부분에 또 다른 배출구를 구성하여 이곳에 수력발전용 터빈을 설치한 후 배출되는 수압을 이용하여 발전용 터빈을 회전시키는 방법을 이용하여 전기를 생산할 수가 있는 것임으로 이러한 설계변경은 당연히 본 발명의 권리 범위에 속한 것은 당연한 것이다.

도면상의 은선은 하천의 원래 바닥위치를 나타낸 것이다.

이와 같이 구성된 상태에서 각 수로(20)의 개폐문(21)을 폐쇄하게 되면 하천을 통해 흐르는 물, 빗물, 지하로부터 배출되는 물이 각 저수조(10)의 상단부를 통하여 흘러들어가면서 저수조(10)에 순차적으로 채워짐과 동시에, 또 각 수로(20)를 통해 흐르는 물이 개폐문(21)에 의해 보조저수조(20')에 모였다가 각 저수조(10)의 물 유입부위 양측벽을 넘어 각 저수조(10)의 내부로 유입될 수 있다.

각 저수조(10)의 수위가 모두 만수위가 되면 각 저수조(10)의 수문(12)을 개방하게 되고, 수문(12)이 개방됨에 따라 각 저수조(1)의 정면 하단부에 형성되어 있는 배출구(11)를 통해 상류로부터 유입되는 수량만큼을 배출해줌과 동시에 발전이 이루어지면서, 비중이 무거운 깨끗한 물들은 중력과 비중의 작용에 따라 비중이 가벼운 오염된 물들을 밀어내면서 배출되고, 물속에 함유된 비중이 가벼운 오염물질들은 물질 밀림작용과 물질 해탈 작용과 물질 새치기작용과 물질 보존 본능의 법칙에 따라 비중이 무거운 깨끗한 물들에게 밀려나면서 물의 상부측으로 강제 이동되어 오염된 수질을 자연적으로 정화시키게 된다.

이와 함께, 각 저수조(10)의 저수공간에 저장된 저장수의 상층부에 정체되어 있는 비중이 가벼운 오염된 물들은 저수공간에서 발생하는 미생물에 의한 자연적인 정화 작용과, 물질속에 파고들어 가서 오염물질구조를 파괴하여 분해시키는 삼투압작용에 의한 자연적인 정화작용과, 물질분자와 물질분자들이 부딪히면서 발생하는 물질 마찰작용에 의한 오염물질의 구조를 파괴하는 작용에 의해 오염물질들이 자연적으로 정화되는 자정작용과, 태양열에 의한 자연적인 정화작용과, 강의 상류로부 터 내려오는 깨끗한 물속에 섞여 있는 용존산소와의 희석에 의해 오염된 수질을 정화하는 작용이 저수공간의 내부에서 자연스럽게 이루어지는 것이다.

한편, 각 저수조(10)의 배출구(11)를 통해 물이 배출되는 과정에서 그 수압에 따라 배출구(11)에 형성되어 있는 다수의 수력발전용 터빈(31)이 회전되며, 이러한 수력발전용 터빈(31)의 회전에 따라 이와 연결되어 있는 발전장치(30)를 통해 전력이 발생되고, 이러한 전력이 충전유니트(32)를 통해 모아지게 된다.

충전유니트(32)에 모아진 전력은 각 저수조(10)의 수문(12)과 개폐문(21)을 구동하기 위한 센서, 유압유니트(40), 종합컨트롤시스템으로 공급되어 그 구동에 필요한 전력을 자체 수급하게 된다.

그런데, 본 발명에 따른 각 저수조(10)는 그 높이가 하천의 제방(1) 위치보다 높게 구성되어 있고, 또 원래의 하천 바닥을 더 파 내려가 그 높이를 인위적으로 높게 구성한 것이므로 저수량이 방대하며, 특히 하천 전체의 물이 모두 각 저수조(10)의 저수공간에 저수되므로 이러한 저수된 물을 조금씩 흘려보내면서 지속적으로 발전을 수행할 수 있어 그 전력생산량이 수문(12)과 개폐문(21)의 구동에 필요한 전력 이상이 되며, 이러한 남는 전력은 일반 전력공급시스템(50)에 제공하여 일상생활에 필요한 전력으로 공급해줌으로써 지방자치단체의 수입원이 될 수 있는 것이다.

또한, 발전장치(30)를 통해 발전된 전력이 일반 가정이나 산업현장과 전기적으로 직접 연결되어 있는 경우에는 발전과 동시에 그 전력이 일반 가정이나 산업현장으로 송전되어 사용될 수 있다.

또한, 각 저수조(10)의 저수공간에는 대용량의 저장수가 채워지게 되므로 높은 곳에 위치한 농경지와 공업지대에 물을 신속하게 공급 할 수가 있음을 물론 농업용수, 공업용수, 생활용수로 활용하기에 충분한 양의 저장수를 확보할 수 있는 것이다.

또한, 홍수와 같이 유입수량이 급격하게 증가하게 되면 각 저수조(10)의 모든 수문(12)과 각 수로(20)의 모든 개폐문(21)을 개방하여 빠른 시간 내에 물을 방류해줌으로써 안정된 수위를 유지할 수 있으며, 이러한 수문(12)의 개폐정도 또는 개폐문(21)의 개폐정도는 도면상에 도시하지는 않았지만 수위센서, 유압유니트, 종합컨트롤시스템의 제어 등을 통해 자동으로 컨트롤할 수 있음은 자명하다.

그리고, 본 발명에 적용되는 저수조(10)의 형상은 밑부분은 넓고 상부 측은 좁은 형태와 같이 다양하게 변형하여 구성할 수 있는 것이므로 저수조(10)의 형상을 다소 변경하여 본 발명에 적용한다 하더라도 이러한 설계변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 하천의 경사도가 구간구간 다른 만큼 각 저수조(10)의 설치 높이 역시 모두 동일하지는 않으며, 교량와 같은 장소에서는 저수조(10)의 높이가 제방(1)의 위치와 동일하거나 낮을 수도 있는 것으로, 이러한 저수조(10)의 약간의 변형은 전체적인 관점에서 일부의 예외 사항으로 이해되어야 할 것이며, 이와 같이 저수조(10)의 형상을 하천의 경사도, 하천의 굴곡, 교량의 유무 등에 따라 변형하여 적용하는 것 역시 전체적으로 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

다음은 하천바닥을 굴착하여 저수조의 기초를 조성함과 함께 굴착시에 발생 하는 모래와 자갈과 돌과 흙과 같은 부재들을 처리하는 방법에 대하여 설명한다.

본 발명에 적용되는 저수조를 구성하기 위해서는 하천 바닥의 굴착이 당연히 이루어져야 한다.

하천바닥에는 모래와 자갈과 돌과 같은 골재와 흙이 함께 섞여 있기 때문에 각각의 부재들을 소재별로 선별하는 작업이 우선적으로 진행되어야 한다.

이러한 작업을 통하여 선별되는 모래와 자갈들은 저수조를 축조하는데 소요되는 레미콘의 재료로 이용하고, 돌들은 제방을 보호하는 제방시설물(2)의 재료로 이용함과 함께 흙들은 하천 주의의 밭의 성토용으로 사용하여 산성화되어가는 토질의 개량을 도모할 수가 있는 것이다.

또한, 본 공법중에서 토목공사를 포함하는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 2실시예]

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도이다.

이러한 본 발명의 제 2실시예는, 배출관(13)을 제방보다 높은 위치에 해당하는 저수조(10) 부위에 연결하여 농업용수, 공업용수, 생활용수 등에 사용할 목적으로 저수조(10)에 저류되어 있는 물을 배출시킬 때 별도의 펌프없이 중력에 의해 자연적인 배수가 이루어지도록 한 것이다.

종래 저수지 또는 하천의 수중보에 형성되는 저수공간에 저류되는 물을 배출하여 농업용수, 공업용수, 생활용수로 활용하기 위해서는 펌프가 연결된 배출관을 저수공간에 침지하였던바, 이와 같이 구성할 경우 배출관의 설치시 불가분 펌프가 필요하게 되므로 펌프 구매비용 및 설치비용이 소요됨은 물론 펌프를 구동하여야만 저수공간의 물을 배출할 수 있으므로 전력이 소모될 수밖에 없어 유지비용이 많이 소요되는 단점이 있었다.

그런데, 본 발명에 따른 저수조(10)의 저수공간은 제방(1)의 상면보다 높은 곳에 위치되어 있으므로 배출관(13)의 일측 단부를 저수조(10)의 제방보다 높은 위치에 해당하는 저수공간 상부측에 위치시키게 되면 배출관(13)을 하방으로 경사지게 설치할 수 있으며, 이와 같이 배출관(13)이 하향 경사지게 설치되면 저수조(10)에 모여있던 물이 별도의 펌프없이도 중력에 의해 배출관(13)을 따라 외부로 배출될 수 있는 것이므로 이러한 배출되는 물을 농업용수, 공업용수, 생활용수로 활용할 수 있는 것이다.

또한, 배출관(13)을 설치할 때 펌프가 필요없게 되므로 배출관(13) 설치에 소용되는 비용을 절감할 수 있으며, 펌프를 구동하기 위한 전력이 필요없게 되어 유지비용이 전혀 들지 않는 이점이 있는 것이다.

그리고, 계곡의 하천에 본 발명에 따른 저수공간이 형성되어 있는 경우 이러한 저수공간으로부터 물을 배출하여 고지대에 있는 농업시설, 공업시설, 생활시설에 별도의 펌프없이도 물을 공급할 수 있어 물 공급에 따른 비용을 크게 절감할 수 있는 이점도 있는 것이다.

또한, 본 발명의 제 2실시예와 같은 구조의 저수 및 발전장치를 산간지역에 설치하면서 배출관(13)의 단부에 스프링클러를 장착하여 갈수기에 산악지대의 야생 초콕에 물을 자동으로 공급토록 해줌으로써 자연환경을 더욱 원활하게 보존할 수 있도록 구성할 수도 있는 것으로, 이러한 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 3실시예]

도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 저수 및 발전장치의 평면도이고, 도 7은 도 6의 A-A선 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예는 저수조(10) 양측 수로(20)를 통해 흐르는 물이 별도의 개폐문 없이도 저수조(10)로 유입될 수 있도록 구성한 것으로, 하천을 따라 그 중간에는 다단계의 계단식 저수조(10)를 설치하되, 저수조(10)의 물유입부위 양측은 제방(1)을 향해 사선방향으로 벌어지게 형성하면서 그 외측 단부가 제방까지 연장된 안내부(14)를 형성한 것이다.

또한, 저수조(10)의 중간중간에는 물흐름방향과 직각되는 방향으로 각 수로(20)를 유동하는 물들끼리 서로 교환되면서 이를 통해 물고기 또는 수생곤충들이 반대편쪽으로 이동할 수 있도록 생태이동통로(15)를 형성하게 된다.

또한, 도면상에 도시하지는 않았지만 각 저수조(10)의 정면 하부 중앙에는 수문과 발전장치가 구성되는 것은 자명하다.

이와 같이 구성하게 되면 각 수로(20)를 통해 흐르는 물이 저수조(10)의 비스듬히 형성된 안내부(14)와 만나면서 자연스럽게 저수조(10)의 안쪽 방향으로 안내되어 각 저수조(10)의 저수공간으로 흘러들어가게 되므로 각 수로(20)에 별도의 개폐문이 없어도 수로(20)를 통해 흐르는 물을 저수조(10)측으로 유입시킬 수 있게 된다.

물론, 각 저수조(10)에 물이 채워지면 수문을 개방하여 물을 아래쪽으로 인접한 다른 저수조(10)로 내보내면서 발전을 수행하여 이를 통해 수문에 필요한 전력을 공급하거나, 일반전력으로 제공할 수 있음은 자명하다.

한편, 하천의 중간에 저수조(10)가 위치되는 것이므로 저수조(10)의 수로(20)는 서로 단절될 수밖에 없으며, 수로(20)의 하단부와 연결되는 저수조(10)의 물 유입부위를 통해 각 수로(20)가 연결된 것이기는 하지만 이 부위에서는 각 수로(20)를 통해 저수조(10)로 물이 유입됨은 물론 상위측 저수조(10)로부터 하위측 저수조(10)로 물이 배출되므로 수류가 매우 강해 각 수로(20)에 서식하는 물고기 또는 수생곤충이 반대편 수로(20)로 이동하는 것이 사실상 불가능하였다.

따라서, 본 발명에서는 저수조(10) 양측의 수로(20)에 서식하는 물고기 또는 수생곤충들이 반대편 수로(20)로 왕래할 수 있도록 저수조(10)의 중간중간에 물흐름방향과 직각되는 방향으로 생태이동통로(15)를 각각 형성한 것으로, 이러한 각 생태이동통로(15)를 통해 물고기 또는 수생곤충들이 섭이를 위해 또는 자신이 서식하기 좋은 환경을 찾아 자유스럽게 오갈 수 있으며, 이러한 과정에서 각 수로(20)에 서식하는 물고기 또는 수생곤충들이 자연스럽게 먹이사슬을 형성하면서 생태계의 균형을 이루게 되는 것이다.

또한, 각 수로(20)의 물들이 서로 이동하면서 폭기가 일어나 물분자에 포함된 오염물질이 물분자로부터 분리되고, 또 각 분자들이 서로 마찰하면서 오염물질 을 점차 작은 크기의 미립자로 분해, 소멸시키게 되므로 수질이 자연스럽게 정화되는 것이다.

그리고, 본 발명의 제 3실시예에서는 수로(20)에 개폐문(21)이 설치되지 않은 것을 예로 하여 설명하였으나, 수로(20)의 중간에 개폐문을 설치하여 갈수기에 수로(20)를 통해 흐르는 물을 가두어 둘 수도 있고, 또 홍수시에는 개폐문을 모두 개방할 수도 있으며, 개폐문 부위에 발전장치를 설치하여 개폐문을 통해 물이 흐르는 동안 발전을 수행할 수도 있는 것이므로 수로(20)에 개폐문이 형성되거나 또는 개폐문이 형성되지 않은 것 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 본 발명의 제 3실시예와 같은 구조의 저수 및 발전장치를 산악지대의 하천에 설치하게 되면 마치 사방댐과 같이 별도의 동력없이도 저수조에 물이 모여 자연스럽게 용수를 확보할 수 있으며, 산불발생시 이러한 용수를 활용하여 산불진압용도로 활용할 수도 있는 것으로, 이러한 실시예들 역시 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 4실시예]

도 8은 본 발명의 제 4실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도이다.

일반적인 하천에는 징검다리 또는 교량이 형성되어 이를 통해 하천을 건너게 되는데, 본 발명과 같이 제방(1)의 높이보다 저수조(10)의 높이가 더 높아지도록 구성하게 되면 교량를 형성하기 어려운 점이 있다.

또한, 일반적인 하천에 형성되어 있는 징검다리 또는 교량의 경우 홍수 등에 의해 수위가 증가하여 징검다리 또는 다리위로 넘칠 경우에는 하천을 건널 수 없는 단점이 있는 것이었다.

그런데, 본 발명에 따른 저수조(10)는 제방(1)의 위치보다 높게 형성되므로 저수조(10)의 중간에 터널식 교량(16)을 설치할 경우 일측 제방(1)으로부터 타측 제방(1)으로 이동할 수 있는 통로를 형성할 수 있어 수위와 상관없이 항상 하천을 건널 수 있는 이점이 있게 되며, 본 발명의 제 4실시예는 이러한 점에 착안하여 안츨한 것이다.

즉, 저수조(10) 중 제방(1)과 수평을 이루는 부위에 사람이 출입할 수 있는 터널식 교량(16)을 설치하고, 이러한 터널식 교량(16)과 제방(1)을 연결하도록 저수조(10) 양측의 수로(20) 상부에도 연결교량(22)를 각각 설치한 것으로, 터널식 교량(16)과 저수조(10)의 사이는 완벽하게 실링되어 물이 터널식 교량(16)으로 누수되지 않도록 해야 함은 자명하다.

이때, 연결교량(22) 및 터널식 교량(16)의 하부에는 각각의 교량(16)(22)를 받쳐주도록 교각(17)(23)을 설치해야 함은 자명하다.

또한, 연결교량(22) 및 터널식 교량(16)은 다단계로 구성되는 저수조 중 지리적인 조건을 고려하여 군데군데 설치하면 된다.

이와 같이 구성하게 되면 제방(1)의 높이보다 높게 형성된 저수조(10)를 통해 보다 많은 량의 물을 저수할 수 있고, 이를 배출하면서 지속적으로 발전을 수행할 수 있으며, 산 또는 논이나 밭으로부터 하천으로 유입되는 물은 각 수로(20)를 통해 흘러 각 저수조(10)로 유입되면서 수질의 정화 및 발전을 수행할 수 있다.

또한, 제방(1)과 저수조(10)를 연결하는 각 연결교량(22)과 저수조(10)의 중간에 형성되어 있는 터널식 교량(16)을 통해 일측 제방(1)으로부터 반대측 제방(1)으로 이동할 수 있어 편의성을 도모할 수 있게 된다.

또한, 저수조(10)에 물이 저수되어 수위가 터널식 교량(16)의 위치보다 높은 경우에도 물이 터널식 교량(16)의 내부로 유입되지 않으므로 언제든지 안전하게 하천을 건널 수 있는 이점도 있게 된다.

물론, 홍수와 같이 저수위가 급격하게 증가하는 경우에는 저수조(10)에 형성되어 있는 수문과 각 수로(20)에 형성되어 있는 개폐문을 모두 개방하여 터널식 교량(16)이 수압에 의해 파손되는 것을 방지해야 함은 자명하다.

그리고, 이러한 터널식 교량(16) 및 연결교량(22)은 콘크리트 구조물로 축조함이 바람직하나, 보행자들의 보행에 따른 하중과 어느 정도의 수압에 견딜 수 있는 견고함을 제공할 수 있다면 어떠한 재질로 구성하여도 상관없는 것이다.

또한, 터널식 교량(16)의 터널 형상은 다양하게 변경 가능한 것이므로 터널식 교량(16)의 터널 형상을 변경하여 적용한다 하더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 연결교량(22)에도 추락방지를 위해 난간을 형성해야 함은 자명하며, 연결교량(22) 및 터널식 교량(16)을 받쳐주는 교각(17)(23) 역시 그 형상을 다양하게 변경할 수 있고, 교각(17)(23)의 개수 역시 연결교량(22) 또는 터널식 교량(16)의 길이에 비례하여 구성하면 되는 것이다.

[제 5실시예]

도 9는 본 발명의 제 5실시예에 따른 저수 및 발전의 정단면도이다.

본 발명에 따른 저수조는 인공적인 구조물이므로 동절기에 저수된 물이 결빙되면 물과 얼음의 부피차이에 의해 동파의 우려가 있다. 또한, 동절기에는 수문을 폐쇄하게 되므로 발전을 기대할 수도 없게 된다.

따라서, 본 발명의 제 5실시예는 저수조(10)의 동파를 방지하기 위해 저수조(10)의 양측 상부에 태양전지판(61)을 설치하고, 이러한 태양전지판(61)을 태양광발전유니트(62)와 연결하며, 저수조(10)의 내벽면에는 열선(63)을 지그재그식 또는 격자식으로 설치하고, 태양광발전유니트(62)로부터 발전된 전력이 열선(63)으로 인가되도록 구성한 것이다.

이때, 태양광발전유니트(62)와 열선(63)의 사이에는 충전유니트(64)를 구비하여 태양광발전유니트(62)로부터 발전된 전력을 충전하였다가 열선(63)측으로 인가하도록 구성하게 되며, 도시하지는 않았지만 태양광발전을 통해 발생된 전력이 상시 열선(63)으로 균일하게 인가되도록 종합컨트롤시스템을 통해 제어하게 된다.

또한, 태양전지판(61)은 일출시부터 일몰시까지 태양광을 집광할 수 있도록 정남향으로 설치해야 함은 자명하다.

이와 같이 구성하게 되면 일조량이 좋은 낮시간 때 태양전지판(61)을 통해 태양광을 집광하고, 태양광발전유니트(62)를 통해 전력을 발생시켜 충전유니트(64)에 충전하며, 충전유니트(64)에 모인 전력을 저수조(10)의 내벽에 설치되어 있는 열선(63)으로 인가하게 되므로 열선(63)이 발열되어 저수조(10)의 내벽을 상시 영상의 온도로 유지할 수 있으며, 따라서 기온이 영하로 떨어지더라도 저수조(10)에 채워진 물이 결빙되지 않아 저수조(10)의 동파를 방지할 수 있는 것이다.

또한, 일조량이 좋은 때 태양광발전유니트(62)를 통해 많은 량의 전력을 생산하여 충전유니트(64)에 충전시킨 상태에서 야간 또는 날씨가 좋지 않을 때에도 충전유니트(64)에 충전된 전력을 열선(63)측으로 인가할 수 있어 날씨에 상관없이 저수조(10)가 동파되는 것을 완벽하게 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 제 5실시예에 따른 태양전지판(61), 태양광발전유니트(62), 충전유니트(64), 열선(63) 등으로 이루어진 태양광발전장치는 기온이 올라가는 계절에는 철거하였다가 기온이 영하로 떨어지는 계절에만 선택적으로 다시 설치할 수 있도록 착탈식으로 구성할 수도 있는 것이며, 이러한 변형된 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 6실시예]

도 10은 본 발명의 제 6실시예에 따른 저수조의 정단면도이다.

본 발명의 제 6실시예는 열선과 같은 별도의 발열수단없이도 저수조(10)의 동파를 방지하기 위한 것으로, 이를 위해 저수조(10)를 하방향으로 갈수록 점차 그 폭이 넓어지도록 형성한 것이다. 즉, 단면상 사다리꼴로 형성한 것이다.

물과 얼음은 그 부피가 7%정도 차이 나며, 물의 표면으로부터 결빙이 시작되어 점차 하방향으로 결빙이 진행되는 것이므로 저수조(10)에 모인 물이 결빙될 때 에는 물의 표면으로부터 결빙이 이루어져 점차 하방향으로 결빙이 진행된다.

이러한 결빙과정에서 물과 얼음의 부피차이에 의해 얼음이 차지하는 부피가 증가되더라도 저수조(10)의 부피가 하방향으로 갈수록 점차 증가되도록 형성되어 있어 저수조(10)가 물과 얼음의 부피차이에 의해 동파되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이때, 저수조(10)는 하방향으로 갈수록 그 단위 부피가 적어도 7% 이상씩 증가되도록 형성하여 결빙이 진행되면서 얼음이 차지하는 부피가 원래의 물 부피보다 증가되더라도 이러한 부피차이에 의해 저수조(10)가 동파되는 것을 방지할 수 있도록 해야 함은 자명한 것이다.

또한, 본 발명의 제 5실시예와 제 6실시예를 복합적으로 적용하여 저수조(10)의 동파를 완벽하게 방지할 수도 있는 것이며, 이러한 변형된 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 7실시예]

도 11은 본 발명의 제 7실시예에 따른 저수조의 정단면도이다.

본 발명의 제 7실시예는 저수공간의 저수용량을 확대하여 보다 많은 량의 물을 가두어두기 위한 것이다.

이를 위해 저수조(10)의 하단부 양측 벽체 사이의 폭은 하천 전체의 폭보다는 좁게 구성하고, 저수조(10)의 중간부 양측 벽체를 외측방향으로 확장하여 저수조(10)의 상부 양측 벽체 사이의 폭이 하부 양측 벽체 사이의 폭보다는 넓어지도록 구성한 것이다.

이때, 저수조(10)의 하부 양측에는 수로(20)를 형성해야 하므로 저수조(10)의 하단부 양측 벽체 사이의 폭은 하천 전체의 폭보다는 좁게 구성해야 하며, 저수조(10)의 상부 양측 벽체 사이의 폭은 특별한 제한이 없어 이러한 저수조(10)에 물이 채워졌을 때 수압을 무난히 견딜 수 있는 정도의 폭으로 구성하면 된다.

도면상의 미설명 부호 18은 저수조(10)를 확장시키는 부위를 이루는 확장부를 나타낸다.

이와 같이 구성하게 되면 저수조(10)의 저수용량이 본 발명의 제 1실시예 내지 제 6실시예에 비해 저수조(10)가 확장된 만큼 확대될 수 있으므로 비가 많이 내리는 계절에 확대된 저수용량만큼의 물을 더 가두어 두었다가 비가 내리지 않는 계절에 이를 배출하여 공업용수, 농업용수, 생활용수로 활용할 수 있으므로 각종 용수가 부족하지 않게 되며, 물을 조금씩 배출하면서 발전도 지속적으로 수행할 수 있는 이점도 있는 것이다.

즉, 본 발명의 제 7실시예에 따르게 되면 저수조(10)의 양측 벽체 사이의 폭을 상부측에서 외측방향으로 확장한 것이므로 그에 해당하는 만큼 저수용량을 크게 확보할 수 있어 강우량에 크게 구애받지 않고 꼭 필요한 용수를 충분히 확보할 수 있음은 물론 발전도 지속적으로 수행할 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 제 7실시예에 따라 저수조(10)의 상부측으로 확장할 때에는 수압에 무난히 견딜 수 있도록 확장부(18)를 비스듬히 확장함이 바람직하며, 수압을 충분히 견딜 수 있는 한도 내에서 저수조를 확장하는 확장부(18)의 기울기는 수평에 가까울수록 저수용량을 크게 할 수 있음은 자명하다.

[제 8실시예]

도 12는 본 발명의 제 8실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도이고, 도 13은 본 발명의 제 8실시예에 따른 저수 및 발전장치의 측단면도이다.

본 발명의 제 8실시예는 운하와 저수 및 발전의 기능을 동시에 구현할 수 있도록 한 것으로, 이를 위해 굴삭기 등의 장비를 이용하여 하천을 따라 바닥면 전체를 깊게 굴착하고, 굴착과정에서 생산되는 모래와 자갈과 돌과 흙을 선별하여 흙은 하천 인근의 논이나 밭으로 운반하여 복토에 사용하고, 자갈과 모래와 돌들은 하천의 양측 면을 보호하는 제방시설물(2)들을 축조하는데 사용하게 된다.

또한, 하천의 일측을 따라 다단계로 이루어지면서 각각의 상면이 제방(1)의 위치보다 높게 수평을 이루는 다단계의 저수조(10)를 축조할 수 있도록 철근을 배열하고 거푸집을 축조하며, 상기의 선별과정에서 선별된 모래와 자갈들을 이용하여 저수조(10)를 축조하는데 사용되는 레미콘을 제조하고, 상기 제조된 레미콘을 저수조 구축용 거푸집에 투입하여 하천의 일측을 따라 다단계의 저수조(10)를 구축하게 되며, 거푸집을 해체하여 하천의 일측을 따라 다단계로 이루어지면서 각각의 상면이 제방의 위치보다 높게 수평을 이루는 다단계의 저수조(10)를 구성하게 된다.

하천의 일측에 다단계의 저수조(10)가 구성되면 다단계의 저수조(10)가 설치된 하천의 반대측에는 배가 통행할 수 있는 운하(70)가 자연스럽게 형성되고, 또 각 저수조(10)의 운하 반대측에는 산 또는 논이나 밭으로부터 물이 하천으로 유입 되어 유동하는 수로(20)가 형성된다.

따라서, 이러한 수로(20)와 운하(70)를 연결하여 수로(20)측의 물이 운하(70)로 흘러들어갈 수 있도록 각 저수조(10)에 관형상으로 된 다수의 연결통로(71)를 형성하게 되며, 저수조 구축용 거푸집을 축조할 때 연결통로(71)가 설치될 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 설계하게 됨은 자명하다.

또한, 각 저수조(10)는 중간부에서부터 운하(70)의 위쪽으로 확장부(18)를 형성하여 각 저수조(10)의 용적을 넓히도록 구성할 수도 있는데, 이럴 경우 확장부(18)의 형성위치는 그 하부에 위치되는 운하(70)를 통해 배가 지나다닐 수 있도록 운하(70)의 수위보다는 높은 위치에 위치되어야 함은 자명하며, 운하(70)를 통해 흐르는 물은 대체로 하천의 경사면과 유사한 각도로 경사지게 흐르는데 반해 각 저수조(10)에 형성되는 확장부(18)는 수평을 이루게 되므로 각 저수조(10)에 형성되는 확장부(18)는 상류 일측에서 그 폭이 각 저수조(10)의 하부 폭만큼 좁아져 배가 이동하는데 방해를 주지 않아야 함은 자명하다.

또한, 각 저수조(10)의 물유입부위 측방위치에 해당하는 운하(70) 위치에는 각각 전도식 수문, 회전식 수문, 고무보 등으로 이루어진 수문(72)을 설치하여 배가 진입할 수 있을 정도로 운하(70)의 수위를 높여주게 되는데, 각 수문(72)의 높이는 각 저수조(10)의 물유입부위 측벽보다는 높게 형성하여 물이 각 수문(72)을 넘게 되면 일부가 각 저수조(10)로 유입되도록 구성하게 된다.

또한, 도시하지는 않았지만 운하(70)의 각 수문(72) 위치에는 수문(72)의 개방시 수압에 의해 회전되면서 전기를 발생시키는 발전장치를 구비할 수 있으며, 각 저수조(10)에는 농업용수, 공업용수, 생활용수로 사용하기 위해 저류된 물을 배출할 수 있도록 배출관을 연결할 때 배출관 연결부위에 발전장치를 구비하여 전력을 발생시키도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성된 상태에서 각 저수조(10)와 운하(70)가 설치되어 있지 않은 하천의 상류에서 물이 저수조(10)와 운하(70)로 나뉘어 각각 유입되며, 저수조(10)측으로는 본 발명의 제 1실시예 내지 제 7실시예와 마찬가지로 물이 계단식으로 축조되어 있는 각 저수조(10)에 순차 채워져 농업용수, 공업용수, 생활용수 등에 사용되고, 각 저수조(10)에 설치되어 있는 수문(12)을 통과하면서 발전이 이루어지게 되는 것이며, 확장부(18)에 의해 각 저수조(10)의 상부측이 확장되어 있으므로 그에 해당하는 만큼 저수량을 증대시킬 수 있어 각종 용수를 더욱 많이 확보할 수 있음은 물론 지속적인 발전이 가능해지게 된다.

또한, 각 저수조(10)와 연결된 배출관의 연결부위에 발전장치가 구비되는 경우에도 각 저수조(10)의 물이 배출되면서 발전이 이루어질 수 있음은 자명하다.

운하(70)로 유입되는 물은 각각의 수문(72)에 의해 단계별로 저수되며, 이러한 상태에서 배가 하류로부터 진입하게 되면 모든 수문(72)은 폐쇄된 상태를 유지하면서 최하류의 수문(72)을 완전 개방하여 배가 수문(72) 위쪽으로 통과할 수 있도록 하며, 배가 수문(72)을 통과하게 되면 최하류측 수문(72)을 폐쇄함과 동시에 최하류측 수문(72)의 상부로 인접한 수문(72)을 개방하여 배가 다시 최하류측 수문(72)의 상부로 인접한 수문(72)을 통과하게 하는 과정을 단계별로 반복하여 배가 운하를 따라 상류로 이동할 수 있게 된다.

즉, 다단의 수문(72)을 통해 운하(70)의 물을 가두어두게 되면 갈수기와 같이 유입수량이 부족한 경우에도 배가 운하를 통해 상류로 이동할 수 있을 정도의 수위를 제공해줄 수 있는 것이며, 유입수량이 많아 물이 수문(72) 위쪽으로 넘치게 되면 이러한 넘치는 물 중 일부는 각 저수조(10)로 유입되고, 일부는 운하(70)로 유입될 수 있는 것이며, 폭우 또는 홍수와 같이 유입수량이 급격하게 증가하는 경우에는 각 수문(72)을 개방해주어 빠른 시간내에 운하(70)의 수위를 적정하게 유지해줄 수 있는 것이다.

또한, 각 수문(72)의 위치에 발전장치가 구비되어 있어 배의 이동 또는 수위 조절을 위해 수문(72)을 개방해주게 되면 물이 배출되면서 그 수압에 의해 발전장치를 돌려주어 전기를 발생시킬 수 있는 것이며, 운하(70) 역시 각 수문(72)에 의해 항상 적정한 수위의 물을 가두어두게 되므로 이러한 저류된 물을 배출시켜 농업용수, 공업용수, 생활용수 등에 활용할 수 있음은 당연한 것이다.

따라서, 본 발명의 제 8실시예에 따르게 되면 대용량의 물을 저수하여 농업용수, 공업용수, 생활용수를 확보할 수 있고, 다단의 발전장치를 통해 지속적인 발전을 수행할 수 있으며, 배를 이동시킬 수 있고, 물고기가 상류로 이동할 수 있어 생태계를 유지 또는 복원할 수 있는 것이다.

한편, 산, 논, 또는 밭으로부터 물이 운하(70)로 유입됨과 동시에 저수조(10)의 운하 반대측에 위치한 수로(20)로도 유입되며, 이러한 물은 수로(20)를 통해 유동하다가 각 저수조(10)를 가로질러 설치된 관형상의 연결통로(71)를 통해 운하로 유입될 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 저수조(10)가 하천의 일측에 치우쳐 다단의 저수조(10)가 구축되는 것을 예로 하여 설명하였으나, 저수조(10)는 각 지역의 지형적인 특색, 그림자의 위치 등을 고려하여 하천의 왼쪽 또는 오른쪽 중 선택하여 치우치게 구성할 수 있는 것이므로 하천에서 각 저수조(10)의 치우침 방향을 변경하여 구성한다 하더라도 이러한 것들은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 각 저수조(10)의 길이, 운하(70)에 설치되는 수문(72) 사이의 간격 역시 각 지역의 지형적인 특색, 하천의 경사도 등에 따라 달라질 수 있는 것이므로 이러한 각 저수조(10)의 길이, 운하(70)에 설치되는 수문(72) 사이의 간격은 특별하게 한정하지는 않는다.

또한, 도면상에 도시하지는 않았지만 각 저수조(10)의 축조 후 각 저수조(10)의 내면에 방수코팅을 해주거나, 철판이나 스테인리스 스틸로 방수판을 덧대어 주게 되면 각 저수조(10)로부터 누수가 방지되어 각 저수조(10)의 수명을 오래도록 유지할 수 있는 이점이 있게 된다.

[제 9실시예]

도 14는 본 발명의 제 9실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도이다.

본 발명의 제 9실시예는 하천의 일측이 산이나 절벽 등에 의해 막혀 있는 하천에 본 발명에 따른 저수 및 발전장치를 적용한 것으로, 먼저 굴삭기등의 장비를 이용하여 하천을 따라 바닥면 전체를 깊게 굴착하고, 하천의 일측 산이나 절벽의 반대쪽 중간에 하천의 일측을 따라 다단계로 이루어지면서 각각의 상면이 제방(1)의 위치보다 높게 수평을 이루는 저수조(10)용 측벽을 축조하여 산 또는 절벽과 측벽을 통해 저수조(10)를 형성하게 되고, 저수조(10)용 측벽의 외측 제방면에는 블록, 돌망태, 옹벽 등의 제방시설물(2)을 축조하게 된다. 그러면 저수조(10)의 외측과 제방시설물(2)의 사이에는 자연스럽게 산 또는 논이나 밭으로부터 물이 하천으로 유입되어 유동하는 수로(20)가 형성될 수 있다.

물론, 하천의 바닥면을 굴착할 때 발생되는 모래, 자갈, 돌, 흙 등은 저수조의 축조, 제방시설물의 축조, 주변 논밭의 복토 등에 활용할 수 있음은 자명하며, 도면상에 도시하지는 않았지만 저수조(10)용 측벽을 축조하면서 저수조(10)의 하단부에 측벽과 산 또는 절벽의 사이를 연결하는 정면벽을 축조하고 여기에 배출구, 수문, 발전장치 등을 설치함은 당연하며, 수로(20)에도 개폐문과 발전장치를 설치할 수 있다.

또한, 저수조(10)는 중간부에서부터 수로(20) 위쪽으로 확장부를 형성하여 각 저수조(10)의 용적을 넓히도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성하게 되면 본 발명의 제 1실시예 내지 제 7실시예와 마찬가지로 물이 계단식으로 축조되어 있는 각 저수조(10)에 순차 채워져 농업용수, 공업용수, 생활용수 등에 사용되고, 각 저수조(10)에 설치되어 있는 수문을 통과하면서 발전이 이루어지게 된다.

또한, 하천의 일측에만 저수조(10)를 이루는 측벽을 축조하고 일측은 산이나 절벽이 측벽 역할을 하게 되므로 지형을 이용하여 저수조(10)를 구축하기 유리해지 며, 일측에 형성되어 있는 수로(20)를 통해 산이나 논이나 밭으로부터 유입되는 물이 유동하다가 각 저수조(10)로 유입될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 제 9실시예에 따르게 되면 하천의 일측이 산이나 절벽을 이루는 경우에도 이러한 지형을 이용하여 제방(1)의 높이보다 높은 대용량의 저수조(10)를 구축함으로써 대용량의 물을 저수하여 농업용수, 공업용수, 생활용수를 확보할 수 있고, 다단의 발전장치를 통해 지속적인 발전을 수행할 수 있는 것이다.

그리고, 도면상에는 하천의 왼쪽에 저수조(10)를 이루는 측벽을 축조한 것을 예로 하여 도시하였으나, 하천의 왼쪽에 산이나 절벽이 위치한 경우에는 저수조(10)를 이루는 측벽을 오른쪽에 형성해야 함은 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 10실시예]

도 15는 본 발명의 제 10실시예에 따른 저수 및 발전장치의 측단면도로서 발전장치가 하강된 경우를 나타낸 것이고, 도 16은 본 발명의 제 10실시예에 따른 저수 및 발전장치의 측단면도로서 발전장치가 상승된 경우를 나타낸 것이다.

본 발명의 제 10실시예는 배출구(11)의 물 배출측에 설치되는 발전장치(30)를 승하강 가능하게 구성하여 홍수와 같이 저수조(10)의 수위가 급격하게 증가하여 저수된 물을 다량 방류할 때 이물질에 의한 발전장치(30)의 파손을 방지하기 위한 것으로, 저수조(10)의 최하단부 배출구(11) 외측에는 전단면 전폭에 걸쳐 발전장치(30)가 위치되고, 발전장치(30)의 상부에는 연결대(33)가 고정되며, 연결대(33)의 상단부와 저수조(10)의 최하단부 벽체 외측 상부 사이에는 작동실린더(34)와 그 피스톤로드(35)가 회전가능하게 연결되고, 저수조(10)의 최하단부 벽체의 작동실린더 연결위치 하부에는 지지축(36)이 고정되어 지지축(36)의 선단부에 연결대(33)의 상부 일측이 회전가능하게 연결된 것이다.

이와 같이 구성한 상태에서 평상시에는 작동실린더(34)를 신장시켜 발전장치(30)를 배출구(11)의 외측에 위치시키게 되고, 수문(12)을 개방하여 배출구(11)를 통해 저수조(10)에 채워진 물이 배출될 때 그 배출수압에 의해 발전장치(30)의 터빈(31)이 회전되어 발전이 이루어지게 된다.

그런데, 홍수와 같이 저수조(10)의 수위가 급격하게 증가되는 경우에는 배출구(11)를 개폐하는 수문(12)을 완전 개방하여 저수위를 빠른 시간내에 안정시키게 되는데, 유속이 빠른 경우에는 상류로부터 나뭇가지와 같은 대형 이물질이 물과 함께 저수조(10)로 유입되어 배출구(11)를 통해 배출될 수 있으며, 만일 배출구(11)의 외측에 발전장치(30)가 위치되어 있는 경우에는 이러한 대형 이물질에 의해 발전장치(30)가 파손될 수 있다.

따라서, 본 발명의 제 10실시예에서는 발전장치(30)를 기상상태에 따라 선택적으로 승하강시킬 수 있게 구성한 것으로, 홍수와 같이 수위가 급격하게 증가되고 대형 이물질이 유입될 가능성이 있는 경우에는 작동실린더(34)를 수축시켜 연결대(33)의 상단부를 당겨주게 되고, 연결대(33)의 상단부가 당겨지면 지지축(36)을 중심으로 연결대(33)의 하단부에 고정되어 있는 발전장치(30)는 상방향으로 회전되어 공중으로 뜨게 되는 것이며, 이와 같이 발전장치(30)가 공중으로 뜨게 되면 배출구(11)를 통해 다량의 물이 빠른 속도로 배출되면서 대형 이물질이 같이 배출되 더라도 발전장치(30)는 배출되는 물 및 대형 이물질과의 직접 접촉하지 않게 되므로 파손을 방지할 수 있는 것이다.

여기서, 본 발명의 제 10실시예에서는 발전장치(30)를 지렛대의 원리로 승하강시키는 것을 예로 하여 설명하였으나, 발전장치(30)를 승하강시킬 수 있는 수단은 이러한 지렛대 원리 이외에도 많이 존재할 수 있는 것으로, 이러한 발전장치(30)의 승하강수단을 변경하여 적용한다하더라도 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 11실시예]

도 17은 본 발명의 제 11실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 측단면도이고, 도 18은 본 발명의 제 11실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 정단면도이다.

본 발명의 제 11실시예는 하천의 물을 저수하는 공간을 상하 2중으로 구성하여 보다 많은 량의 물을 저수함과 동시에 물을 빼내지 않은 상태에서 저수공간의 바닥에 쌓인 이물질을 준설하여 제거할 수 있도록 한 것으로, 먼저 굴삭기 등의 장비를 이용하여 하천을 따라 바닥면을 깊게 굴착하고, 이러한 하천의 중간부에 양측 제방(1)의 높이보다는 높게 제 1저수조(80)를 축조함과 동시에 양측 제방(1)과 제 1저수조(80)의 양측 사이에 수로(20)를 각각 형성하며, 제 1저수조(80)의 위쪽으로 다수의 지주(91)에 의해 지지되도록 제 2저수조(90)를 축조하고, 제 2저수조(90)의 물 유입부위에는 단차를 갖도록 하여 이 부위가 토사적층부(92)를 이루도록 구성하게 된다.

또한, 도시하지는 않았지만 다른 실시예와 마찬가지로 수로(20)에는 개폐문이 구비되고, 이러한 개폐문은 제 1저수조(80)의 비교적 낮은 위치의 측벽보다 높게 형성되어 이러한 부위를 통해 수로(20)를 통해 유동하는 물이 제 1저수조(80)측으로 유입되도록 구성하게 된다.

이때, 제 1저수조(80)와 제 2저수조(90)는 공히 하천과 직접 접촉하는 물 유입부위를 제외하고 3면에 벽체가 형성된 구조로 되어 물이 채워질 수 있도록 구성하게 되며, 제 2저수조(90)로부터 배출되는 물이 제 1저수조(80)로 유입될 수 있도록 정면상 제 1저수조(80)의 폭이 제 2저수조(90)의 폭보다는 넓게 구성된다.

또한, 제 2저수조(90)의 정면벽 하부에는 배출구(93)를 형성하고, 이러한 배출구(93)를 선택적으로 개방할 수 있도록 개폐문(94)을 형성하게 되며, 도시하지는 않았지만 제 1저수조(80)에도 배출구를 형성할 수 있고, 각 저수조(80)(90)의 배출구 위치에 발전기를 위치시켜 물의 배출시 발전이 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 이러한 제 1저수조(80)와 제 2저수조(90)가 상하부로 2중으로 구성되는 것을 경사진 하천에 순차 계단식으로 구성할 수 있음은 자명하다.

이와 같이 구성한 상태에서 제 2저수조(90)의 개폐문(94)을 폐쇄하면 하천의 물이 먼저 토사적층부(92)를 통해 유입되며, 물에 포함된 비중이 무거운 토사들은 토사적층부(92)에 쌓이면서 물만 제 2저수조(90)로 유입되어 제 2저수조(90)가 점차 채워지게 된다.

이때, 제 2저수조(90)의 배출구(93)는 개폐문(94)을 통해 폐쇄한 상태에 있 게 되므로 물은 제 2저수조(90)에 채워질 때까지 제 2저수조(90)의 외부로 빠져나가지 않고 제 2저수조(90)에 점차 차오르게 되고, 결국 제 2저수조(90)로부터 넘치거나 배출되면서 낙하하여 그 하부에 위치한 제 1저수조(80)로 유입되어 제 1저수조(80)에 물이 차오르게 된다.

따라서, 다른 실시예들과 동등한 면적을 가지면서도 제 1저수조(80)와 제 2저수조(90)에 각각 물이 저수될 수 있으므로 그 저수량을 2배 정도 증대시킬 수 있으며, 이러한 저수된 물을 농업용수, 공업용수, 생활용수로 충분히 활용할 수 있는 것이다.

또한, 산이나 논으로부터 수로(20)로 유입되는 물은 수로(20)를 통해 유동하다가 제 1저수조(80)의 비교적 낮은 위치의 측벽보다 높게 형성된 개폐문에 의해 막혀 수위가 상승하다가 제 1저수조(80)의 측벽을 넘어 제 1저수조(80)로 유입될 수 있다.

홍수와 같이 급격하게 수위가 증가하는 경우에는 제 2저수조(90)의 정면벽에 형성된 개폐문(94)을 개방해주게 되며, 이럴 경우에는 물이 제 2저수조(90)에 채워지기 전에 배출구(93)를 통해 하부로 낙하될 수 있어 보다 빠른 시간내에 수위를 안정화시킬 수 있게 된다.

한편, 토사적층부(92)에 토사가 쌓이게 되면 이를 준설하여 제거해주어야 하는데, 이럴 경우에는 제 2저수조(90)의 배출구(93)를 개방하여 제 2저수조(90)에 물이 채워지지 않도록 하거나, 제 2저수조(90)에 채워진 물을 농업용수, 공업용수, 생활용수로 모두 활용하여 비운 상태에서 토사적층부(92)에 쌓인 토사를 걷어낼 수 있으므로 종래와 같이 준설을 위해 저수공간의 물을 인위적으로 모두 빼내는 것과 같은 별도의 준설준비를 하지 않고도 자연스럽게 준설이 이루어질 수 있으며, 특히 저수조 전체를 준설하는 것이 아니고 전체 저수공간에 비해 작은 면적을 차지하는 토사적층부(92)에서만 준설이 이루어질 수 있으므로 준설이 빠른 시간내에 편리하게 이루어질 수 있는 이점도 있는 것이다. 이때 제 1저수조(80)에는 토사가 거의 유입되지 않게 되므로 제 1저수조(80)에서는 준설을 할 필요가 없게 된다.

그리고, 본 발명의 제 11실시예에서는 각 저수조(80)(90)에 발전장치가 설치된 것을 도시생략하였으나, 각 저수조(80)(90)에 배출구를 형성하고, 이러한 배출구 위치에 발전장치를 구성하여 각 저수조(80)(90)로부터 물을 배출하면서 발전이 이루어지게 할 수 있음은 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 본 발명의 제 11실시예에서는 제 1저수조(80)의 위쪽에 제 2저수조(90) 하나만 형성되는 것을 설명하였으나, 제 1저수조(80)의 위쪽에 다수의 저수조를 순차 위치되게 하여 보다 많은 량의 용수를 확보할 수 있도록 구성할 수도 있는 것으로, 이러한 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 12실시예]

도 19는 본 발명의 제 12실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도이다.

본 발명의 제 12실시예는 하천의 양측 제방에 도로가 형성되는 경우 도로의 위쪽으로 저수조(10)를 위치시켜 보다 큰 저수량을 확보하기 위한 것으로, 하천의 바닥부를 굴삭기 등의 장비를 통해 원래의 위치보다 깊게 파내고, 여기에 하천의 폭보다는 좁은 폭으로 저수조(10)를 축조하면서 이와 동시에 제방(1)과 저수조(10)의 사이에 수로(20)가 각각 형성되도록 하고, 저수조(10)의 중간부 양측 벽체를 외측방향으로 확장하여 이러한 확장부(18)가 하천을 넘어 제방(1)에 형성된 도로(100)의 위쪽까지 연장되도록 하며, 그 연장부위의 끝단에서 벽체를 세워 저수공간을 확보하게 된다.

이때, 저수조(10)의 확장부(18)는 도로(100)를 통행하는 차량과 간섭되지 않도록 충분히 높은 위치에 위치되게 해야 하며, 저수조(10)의 확장부(18)와 제방(1)의 사이에는 확장부(18)를 지지해주도록 다수의 지주(19)로 받쳐주게 된다.

이와 같이 구성하게 되면 저수조(10)의 저수용량을 보다 크게 확보할 수 있어 비가 많이 내리는 계절에 확대된 저수용량만큼의 물을 더 가두어 두었다가 비가 내리지 않는 계절에 이를 배출하여 공업용수, 농업용수, 생활용수로 활용할 수 있으므로 각종 용수가 부족하지 않게 되며, 물을 조금씩 배출하면서 발전도 지속적으로 수행할 수 있는 이점도 있게 된다.

또한, 하천 양측의 제방(1)에 형성된 도로(100)와 이를 통해 주행하는 차량이 저수조(10)와 간섭되지 않으므로 도로로서의 기능은 원활하게 유지할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명의 제 12실시예에 따르게 되면 충분한 저수용량을 확보함과 동시에 제방(1)에 형성되어 있는 도로(100)는 그대로 그 기능성을 유지할 수 있는 이점 이 있는 것이다.

또한, 본 발명에서는 도로(100)의 위쪽으로 저수조(10)의 확장부(18)가 형성되는 것을 예로 하여 도시하였지만 경우에 따라서는 저수조(10)의 확장부(18)가 도로(100)의 위쪽을 터널과 같은 형상으로 덮어주도록 구성할 수도 있는 것으로, 이러한 변형된 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

그리고, 도면에서는 저수조(10)의 확장부(18)가 수평방향으로 형성된 것을 예로 하여 도시하였으나, 수압에 무난히 견딜 수 있도록 확장부(18)를 비스듬히 형성하고 별도의 지주(19)를 세우지 않는 형상으로 구성할 수도 있는 것으로 이러한 변형된 실시예 역시 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 13실시예]

도 20은 본 발명의 제 13실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 측단면도이고, 도 21은 본 발명의 제 13실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 정단면도이다.

본 발명의 제 13실시예는 산간지역에서 수해방지 및 용수확보를 위해 축조하는 사방댐, 하천의 취수보 또는 수중보, 또는 일반적인 물막이 또는 댐, 수문을 이용한 저수 시스템, 고무댐, 전도식 수문 등(이하, 댐으로 통칭함)의 위쪽에 별도의 저수조를 축조하여 보다 많은 량의 물을 저수함과 동시에 물을 빼내지 않은 상태에서 저수공간의 바닥에 쌓인 이물질을 준설하여 제거할 수 있도록 한 것으로, 먼저 댐(110)의 위쪽으로 다수의 지주(121)에 의해 지지되도록 저수조(120)를 축조하고, 저수조(120)의 물 유입부위에는 단차를 갖도록 하여 이 부위가 토사적층부(122)를 이루도록 구성하게 된다.

이때, 저수조(120)는 하천과 직접 접촉하는 물 유입부위를 제외하고 3면에 벽체가 형성된 구조로 되어 물이 채워질 수 있도록 구성하게 되며, 저수조(120)로부터 넘치거나 배출되는 물이 하부의 댐(110)에 의해 형성된 저수공간(111)으로 유입될 수 있도록 정면상 저수조(120)의 폭이 저수공간(111)의 폭보다는 좁게 구성된다.

또한, 저수조(120)의 정면벽 하부에는 배출구(123)를 형성하고, 이러한 배출구(123)를 선택적으로 개방할 수 있도록 개폐문(124)을 형성하게 되며, 도시하지는 않았지만 댐(110)에도 배출구를 형성할 수 있고, 댐(110) 또는 저수조(120)의 위치에 발전기를 위치시켜 물의 배출시 발전이 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 13실시예에 따라 댐(110)의 상부에 저수조(120)가 구성되는 구조를 경사진 하천에 순차 계단식으로 구성할 수 있음은 자명하다.

이와 같이 구성한 상태에서 저수조(120)의 개폐문(124)을 폐쇄하면 하천의 물이 먼저 토사적층부(122)를 통해 유입되며, 물에 포함된 비중이 무거운 토사들은 토사적층부(122)에 쌓이면서 물만 저수조(120)로 유입된다.

이때, 저수조(120)의 배출구(123)는 개폐문(124)을 통해 폐쇄한 상태에 있게 되므로 물은 저수조(120)에 채워질 때까지 저수조(120)의 외부로 빠져나가지 않고 저수조(120)에 점차 차오르게 되고, 결국 저수조(120)로부터 넘치거나 배출되면서 낙하하여 그 하부에 위치한 저수공간(111)으로 유입되는 것이다.

따라서, 일반적인 댐에 비해 저수조(120)만큼 더 많은 량의 용수를 확보할 수 있으며, 이러한 저수조(120)에 저수된 물과 댐(110)의 저수공간(111)에 저수된 물을 농업용수, 공업용수, 생활용수, 산불진압용도로 충분히 활용할 수 있는 것이다.

또한, 홍수와 같이 급격하게 수위가 증가하는 경우에는 저수조(120)의 정면벽에 형성된 개폐문(124)을 개방해주게 되며, 이럴 경우에는 물이 저수조(120)에 채워지기 전에 배출구(123)를 통해 하부로 낙하될 수 있어 보다 빠른 시간내에 수위를 안정화시킬 수 있게 된다.

한편, 토사적층부(122)에 토사가 쌓이게 되면 이를 준설하여 제거해주어야 하는데, 이럴 경우에는 저수조(120)의 배출구(123)를 개방하여 저수조(120)에 물이 채워지지 않도록 하거나, 저수조(120)에 채워진 물을 농업용수, 공업용수, 생활용수, 산불진압용도로 모두 활용하여 비운 상태에서 토사적층부(122)에 쌓인 토사를 걷어낼 수 있으므로 종래와 같이 준설을 위해 저수공간의 물을 인위적으로 모두 빼내는 것과 같은 별도의 준설준비를 하지 않고도 자연스럽게 준설이 이루어질 수 있으며, 특히 저수조(120) 전체를 준설하는 것이 아니고 전체 저수조(120)의 저수공간에 비해 작은 면적을 차지하는 토사적층부(122)에서만 준설이 이루어질 수 있으므로 준설이 빠른 시간내에 편리하게 이루어질 수 있는 이점도 있는 것이다. 이때 댐(110)에 의해 형성된 저수공간(111)에는 토사가 거의 유입되지 않게 되므로 저수조(120)의 하부에 위치된 저수공간(111)에서는 준설을 할 필요가 없게 된다.

그리고, 본 발명의 제 13실시예에서는 댐(110)의 저수공간(111) 상부에 저수조(120)가 하나만 구성되는 것을 예로 하였으나, 댐(110)의 위쪽에 다단으로 저수 조를 순차 축조하여 보다 많은 량의 용수를 확보할 수 있도록 구성할 수 있는 것으로, 이러한 실시예들 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 측단면도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 저수 및 발전장치의 평면도.

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 저수 및 발전장치의 평면도.

도 7은 도 6의 A-A선 단면도.

도 8은 본 발명의 제 4실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 9는 본 발명의 제 5실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 10은 본 발명의 제 6실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 11은 본 발명의 제 7실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 12는 본 발명의 제 8실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 13은 본 발명의 제 8실시예에 따른 저수 및 발전장치의 측단면도.

도 14는 본 발명의 제 9실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 15는 본 발명의 제 10실시예에 따른 발전장치가 하강된 경우의 저수 및 발전장치의 측단면도.

도 16은 본 발명의 제 10실시예에 따른 발전장치가 상승된 경우의 저수 및 발전장치의 측단면도.

도 17은 본 발명의 제 11실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 측단면도.

도 18은 본 발명의 제 11실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 19는 본 발명의 제 12실시예에 따른 저수 및 발전장치의 정단면도.

도 20은 본 발명의 제 13실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 측단면도.

도 21은 본 발명의 제 13실시예에 따른 2중 저수 및 발전장치의 정단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 제방 2 : 제방보호공 10,120 : 저수조

11,93,123 : 배출구 12,72 : 수문 13 : 배출관

14 : 안내부 15 : 생태이동통로 16 : 터널식 교량

17,23 : 교각 18 : 확장부 19,91,121 : 지주

20 : 수로 20' : 보조저수조 21,94,124 : 개폐문

22 : 연결교량 30 : 발전장치 31 : 수력발전용 터빈

32,64 : 충전유니트 33 : 연결대 34 : 작동실린더

35 : 피스톤로드 36 : 지지축 40 : 유압유니트

50 : 일반 전력공급시스템 61 : 태양전지판 62 : 태양광발전유니트

63 : 열선 70 : 운하 71 : 연결통로

80 : 제 1저수조 90 : 제 2저수조 92,122 : 토사적층부

100 : 도로 110 : 댐 111 : 저수공간

Claims

일정한 각도로 경사진 하천에 저수공간을 설치하여 오염된 수질을 정화시킴과 동시에 발전하는 방법에 있어서,

하천을 따라 그 중간에는 다단계의 계단식 저수조(10)를 설치하기 위한 하천의 굴착과정과, 굴착과정에서 생산되는 모래와 자갈과 돌과 흙을 선별해 내는 과정과, 선별된 흙을 하천 인근의 논이나 밭으로 운반하여 복토하는 과정과, 수로의 양측 면을 보호하는 제방시설물들을 상기 선별하는 과정에서 생산된 자갈과 모래와 돌들을 사용하여 축조하는 과정과, 상기 각 저수조(10)의 상면이 수평을 이루도록 저수조 구성용 거푸집에 철근을 배열하는 과정과, 상기 선별된 모래와 자갈들을 이용하여 저수조(10)를 축조하는데 사용되는 레미콘을 제조하는 과정과, 상기 제조된 레미콘을 저수조 구축용 거푸집에 투입하여 저수조(10)를 구축하는 과정과, 상기 각 저수조(10)의 외벽과 내벽에 부착된 거푸집을 해체하는 과정을 통해 하천의 상류로부터 유입되는 물 유입부위는 상기 하천의 제방(1)위치보다 낮게 구성하면서 상기 각 저수조(10)의 물 저장부위의 상단부는 상기 하천의 제방(1)위치보다 높게 구성하며, 상기 각 저수조(10)의 하면은 상기 하천의 경사각과 동일하게 단계별로 각각의 저수조(10)를 구성함과 함께;

상기 각 저수조(10)의 양측에는 산 또는 논이나 밭으로부터 하천으로 유입되는 물이 흐를 수 있도록 별도의 수로(20)를 각각 형성하여 상기 각 수로(20)로 유입되는 물들이 상기 각 저수조(10)의 물들과는 별개의 형태로 흐르게 하고, 상기 각 저수조(10)의 물 유입 부위 양측 위치의 수로(20)에는 상기 각 수로(20)를 통해 흐르는 물들이 모아 질 수 있도록 각각의 개폐문(21)을 설치하여 이를 통해 보조저수조(20')를 형성토록 하며, 상기 개폐문(21)의 개폐를 조절하여 상기 각 보조저수조(20')의 내부에 모아 진 물들을 상기 각 저수조(10)로 유입시킴과 함께;

상기 각 저수조(10)의 물 저장부위 정면 하단부의 배출구(11)에는 수력발전용 터빈(31)을 회전가능하게 설치하고, 상기 배출구(11)에는 상기 각 배출구(11)를 개폐하는 수문(12)을 설치하며, 상기 각 수력발전용 터빈(31)은 발전장치(30)와 연결하고, 상기 발전장치(30)는 변전소 또는 각각의 가정이나 산업 현장과 전기적으로 통하도록 배선하여 송전하도록 구성함과 함께;

상기 각각의 저수조(10)와 보조저수조(20')에 저수된 물들은 상기 각 배출구(11)와 상기 개폐문(21)을 통해 배출하는 과정을 통하여 지속적으로 발전하는 것을 특징으로 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 발전장치(30)와 충전유니트(32)를 전기적으로 연결하여 상기 발전장치(30)를 통해 발전된 전력을 충전토록 하고, 상기 충전유니트(32)에 충전된 전력을 상기 수문(12)과 개폐문(21)을 자동으로 구동하기 위한 유압유니트(40)에 공급하여 상기 수문(12)과 개폐문(21)의 구동에 필요한 전력을 자가발전을 통해 수급 토록 하며, 나머지 전력은 가정이나 산업 현장에 송전하도록 구성되어 있는 전력공 급시스템(50)에 제공하여 가정이나 산업 현장에서 소비하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저수조(10)의 제방보다 높은 위치에는 상기 저수조(10)의 저수공간에 저류된 물을 펌프없이 배출할 수 있도록 배출관(13)의 일단부를 연결하여 상기 배출관(13)이 전체적으로 하방향으로 경사지도록 구성하는 것을 특징으로 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 각 저수조(10)의 물유입부위 양측은 상기 제방(1)을 향해 사선방향으로 벌어지게 형성하면서 그 외측 단부가 상기 제방(1)까지 연장된 안내부(14)를 형성하여 상기 각 수로(20)를 통해 흐르는 물이 상기 각 저수조(10)의 안쪽으로 안내되도록 하며, 상기 저수조(10)의 중간중간에는 물흐름방향과 직각되는 방향으로 상기 각 수로(20)를 연결하는 생태이동통로(15)를 각각 형성하여 상기 각 수로(20)에 서식하는 물고기 또는 수생곤충들이 반대편 수로(20)로 자유롭게 이동하면서 생태계의 균형을 유지함과 동시에 각 수로(20)의 물이 섞이면서 폭기가 일어나 하천의 수질을 정화하는 것을 특징으로 하는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저수조(10) 중 상기 제방(1)과 수평을 이루는 부위에는 사람이 출입할 수 있는 터널식 교량(16)을 설치하고, 상기 터널식 교량(16)과 상기 각 제방(1)을 연결하도록 상기 저수조(10) 양측의 수로(20) 상부에는 연결교량(22)를 각각 설치하여 일측 제방(1)으로부터 반대편 제방(1)으로 건너갈 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저수조(10)의 양측 상부에 태양전지판(61)을 설치하고, 상기 태양전지판(61)을 태양광발전유니트(62)와 연결하며, 상기 저수조(10)의 내벽면에는 열선(63)을 지그재그식 또는 격자식으로 설치하고, 상기 태양광발전유니트(62)와 상기 열선(63)의 사이에는 충전유니트(64)를 구비하며, 상기 태양광발전유니트(62)로부터 발전된 전력이 상기 충전유니트(64)를 거쳐 상기 열선(63)으로 인가되도록 구성하여 상기 열선(63)이 발열되는 것에 따라 상기 저수조(10)의 내벽 인접부위의 온도를 상시 영상으로 유지하여 상기 저수조(10)의 동파를 방지토록 하는 것을 특징으로 하는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저수조(10)의 하단부 양측 벽체 사이의 폭은 하천 전체의 폭보다는 좁게 구성하고, 상기 저수조(10)의 중간부 양측 벽체를 외측방향으로 확장하여 상기 저수조(10)의 상부 양측 벽체 사이의 폭이 하부 양측 벽체 사이의 폭보다는 넓어지도록 구성하여 보다 큰 저수용량을 확보할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제방(1)에 도로가 형성되는 경우, 상기 저수조(10)의 중간부 양측 벽체를 외측방향으로 확장할 때 이 확장부(18)가 상기 하천을 지나 상기 도로(100)의 위쪽으로 통행차량과 간섭되지 않는 위치까지 확장하며, 상기 저수조(10)의 확장부(18)와 상기 제방(1)의 사이는 다수의 지주(19)를 통해 지지해주어 보다 큰 저수용량을 확보하면서 상기 도로(100)의 기능성은 유지토록 하는 것을 특징으로 하는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
일정한 각도로 경사진 하천에 저수공간을 설치하여 오염된 수질을 정화시킴과 동시에 발전하는 방법에 있어서,

하천을 따라 바닥면을 굴착하는 과정과, 상기 굴착과정에서 생산되는 모래와 자갈과 돌과 흙을 선별하는 과정과, 상기 선별된 흙을 하천 인근의 논이나 밭으로 운반하여 복토하는 과정과, 하천의 양측 면을 보호하는 제방시설물(2)들을 상기 선별과정에서 생산된 자갈과 모래와 돌들을 사용하여 축조하는 과정과, 상기 하천의 일측을 따라 다단계로 이루어지면서 각각의 상면이 제방의 위치보다 높게 수평을 이루는 다단계의 저수조(10)를 축조할 수 있도록 철근을 배열하고 거푸집을 축조하는 과정과, 상기 선별된 모래와 자갈들을 이용하여 상기 저수조(10)를 축조하는데 사용되는 레미콘을 제조하는 과정과, 상기 제조된 레미콘을 저수조 구축용 거푸집에 투입하여 하천의 일측을 따라 다단계의 저수조(10)를 구축하는 과정과, 상기 각 저수조(10)의 외벽과 내벽에 부착된 거푸집을 해체하는 과정과, 상기 각 저수조(10)의 내면에 방수코팅을 하거나 방수판을 덧대어주는 과정을 통해 하천의 일측을 따라 다단계로 이루어지면서 각각의 상면이 제방의 위치보다 높게 수평을 이루는 다단계의 저수조(10)를 구성함과 함께;

상기 다단계의 저수조(10)가 설치된 하천의 반대측에는 배가 통행할 수 있는 운하(70)를 형성하되, 상기 각 저수조(10)의 물 유입부위에 해당하는 운하(70) 위치에는 상기 각 저수조(10)의 물 유입부위 측벽보다는 높게 수문(72)을 각각 설치하여 배가 이동할 수 있는 수위를 확보한 상태에서 배가 진입할 때 하부측의 수문(72)부터 순차적으로 개방 및 폐쇄하도록 하고, 상기 각 수문(72)의 설치위치에는 발전장치를 구비하며, 상기 각 저수조(10)의 운하 반대측에는 산 또는 논이나 밭으로부터 물이 하천으로 유입되어 유동하는 수로(20)를 형성하며, 상기 각 저수 조(10)에는 상기 수로(20)와 상기 운하(70)를 연결하는 연결통로(71)를 형성하여 상기 수로(20)측의 물이 상기 운하(70)로 흘러들어가게 하고, 하천의 물 중 일부는 상기 운하(70)를 통해 흘러 내려가 상기 운하(70)를 통해 배가 통행할 수 있도록 함과 동시에 상기 하천의 나머지 물은 다단의 저수조(10)를 통해 단계별로 채워져 생활용수의 조달과 발전에 이용하는 것을 특징으로 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,

상기 하천의 일측에 산 또는 절벽이 위치한 경우에는 상기 하천의 산 또는 절벽의 반대측에만 저수조(10)용 측벽을 축조하여 산 또는 절벽과 일측의 측벽을 통해 저수조(10)를 형성하고, 그 외측에 제방(1)을 축조하여 제방(1)과 저수조(10)용 측벽 사이에 수로(20)를 형성하는 것을 특징으로 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,

상기 저수조(10)의 최하단부 배출구(11) 외측에는 전단면 전폭에 걸쳐 발전장치(30)를 위치시키고, 상기 발전장치(30)의 상부에는 연결대(33)를 고정하며, 상기 연결대(33)의 상단부와 상기 저수조(10)의 최하단부 벽체 외측 상부 사이에는 작동실린더(34)와 그 피스톤로드(35)를 회전가능하게 연결하고, 상기 저수조(10)의 최하단부 벽체의 작동실린더 연결위치 하부에는 지지축(36)을 고정하여 상기 지지축(36)의 선단부에 상기 연결대(33)의 상부 일측을 회전가능하게 연결하여 상기 발전장치(30)를 기상상태에 따라 승하강할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
일정한 각도로 경사진 하천에 저수공간을 설치하여 오염된 수질을 정화시킴과 동시에 발전하는 방법에 있어서,

하천을 따라 바닥면을 굴착하고, 이러한 하천의 중간부에 양측 제방(1)의 높이보다는 높게 제 1저수조(80)를 축조함과 동시에 상기 양측 제방(1)과 상기 제 1저수조(80)의 양측 사이에 수로(20)를 각각 형성하며, 상기 제 1저수조(80)의 위쪽으로 다수의 지주(91)에 의해 지지되도록 제 2저수조(90)를 축조하여 하천수를 상기 제 1저수조(80)와 상기 제 2저수조(90)에 저수할 수 있도록 하고, 상기 제 2저수조(90)의 물 유입부위에는 단차를 갖도록 하여 이 부위가 토사적층부(92)를 이루도록 구성하되, 상기 제 1저수조(80)의 일부분에서는 그 측벽이 상기 수로(20)의 높이보다 낮아지도록 형성하여 상기 수로(20)를 통해 유동하는 물이 상기 제 1저수조(80)로 유입되도록 하며, 상기 제 2저수조(90)로부터 배출되는 물이 상기 제 1저수조(80)로 유입될 수 있도록 정면상 상기 제 1저수조(80)의 폭이 상기 제 2저수조(90)의 폭보다는 넓게 구성하고, 상기 제 2저수조(90)의 정면벽 하부에는 개폐 문(94)에 의해 개폐되는 배출구(93)를 형성하여 상기 제 2저수조(90)에 채워진 물을 상기 제 1저수조(80)로 선택 배출할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.
일정한 각도로 경사진 하천에 댐(110)을 설치하여 이를 통해 형성된 저수공간(111)을 통해 용수를 확보하고, 상기 저수공간(110)의 물을 배출하는 과정에서 오염된 수질을 정화함과 동시에 발전하는 방법에 있어서,

상기 댐(110)의 위쪽으로 다수의 지주(121)에 의해 지지되도록 저수조(120)를 축조하여 하천수를 상기 댐(110)에 의해 형성되는 저수공간(111)과 상기 저수조(120)에 함께 저수할 수 있도록 하고, 상기 저수조(120)의 물 유입부위에는 단차를 갖도록 하여 이 부위가 토사적층부(122)를 이루도록 구성하되, 상기 저수조(120)로부터 배출되는 물이 상기 댐(110)에 의해 형성되는 저수공간(111)으로 유입될 수 있도록 정면상 상기 저수조(120)의 폭이 상기 댐(110)에 의해 형성되는 저수공간(111)의 폭보다는 좁게 구성하고, 상기 저수조(120)의 정면벽 하부에는 개폐문(124)에 의해 개폐되는 배출구(123)를 형성하여 상기 저수조(120)에 채워진 물을 상기 댐(110)에 의해 형성되는 저수공간(111)으로 선택 배출할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 하천의 제방보다 더 높은 형태로 구성되는 대용량의 다단계 저수공간을 이용하여 오염된 수질을 정화시키면서 지속적으로 발전하는 방법.