빗물을 관리해야하는 이유

도시의 빗물을 관리하자

오늘날 대부분의 지역들은 도시화가 됨에 따라 콘크리트, 도로, 빌딩 등의 증가로 빗물이 스며들지 못하는 불투수면이 증가하였다. 서울시의 면적은 605.21k㎡ 정도 되는데 2020년 기준 불투수면적이 무려 약 49%나 된다. 현재 2023년에는 면적이 늘었을 가능성이 크다. 도시 구조물이 차지하는 면적이 넓어지게 되면 자연적인 물순환 구조의 왜곡이 발생되어 증발 · 침투는 줄어들고 빗물은 땅에 스며들지 못하게 되고, 지표면을 흘러 우수관으로 유입되는 빗물이 증가되면서 우수관이 처리 능력을 초과하게 되어 도시침수로 이어지게 된다. 특히나 올해 여름 빗물로 인해 침수가 되는 곳이 많아 많은 피해도 나왔었다. 

불투수면 증가, 지하수위 저하 및 하천유량의 감소, 친수공간 소멸, 홍수피해의 증가, 수자원확보의 어려움, 생태계 변화, 수질오염 증 등으로 문제점을 해결하기 위해서는 빗물관리가 필요하다. 빗물관리시설에는 빗물침투시설, 빗물저류시설, 빗물이용시설이 있다.

• 빗물침투시설 : 강우 시 직접유출량을 감소시키기 위해 인위적으로 빗물을 지표면 아래로 침투시키는 시설로, 침투통, 침투 트렌치, 침투측구, 투수성 포장, 투수성 보도블록 등의 시설을 말한다. 평상시 일반용 도로 사용되나 폭우 시 우수가 차오르도록 고안된 시설이다.
• 빗물저류시설 : 우수가 유수지 및 하천으로 유입되기 전에 일시적으로 저류 시켜 바깥수위가 낮아진 후에 방류하여 유출량을 감소시키거나 최소화하기 위하여 설치하는 시설로서 쇄석공저류, 운동장저류, 공원저류, 주차장 저류, 단지 내 저류, 건축물저류, 공사장 임시저류, 유지 · 습지 저류, 계곡저류 등의 시설이 있다.
• 빗물이용시설 : 침투 · 저류 및 저장된 빗물을 조경용수 · 청소용수 등 생활용수와 농업용수 · 공업용수 및 기타 용수 등에 이용하기 위한 시설을 의미한다.

우수관리 시스템을 조성하려면 환경 적합성, 시설에 적합한 부지와 규모, 빗물 저장용량, 오염물질의 종류를 고려해야 한다.

 

 

우수처리시스템의 단계별 공법

전처리

• 초기강우에 섞인 오염물질을 제거하고 대기오염이나 오염된 불투수면을 거쳐 오염된 빗물을 정화한다.
• 쇄석 여과 : 다공질의 쇄석층을 조성하는 방법이다. 시공법이 간단하고 유구 면적이 작아 흔히 이용한다.
• 침전 연못 : 비중이 높은 물질이 연못 바닥으로 가라앉는다. 연꽃 등을 식재하여 생물 서식공간으로도 이용할 수 있다. 다만 넓은 면적이 필요하고 관리 요구도가 높다.
• 수질 정화 식생대 : 비오톱 기능과 경관 향상효과를 기대할 수 있다. 유기물 함량이 높고 수량이 많은 곳에 적합하다.
• 침전정 : 오염이 심해서 침전물질이 많은 빗물에 적합하다. 침전 가능한 물질만 여과가 가능하다.
• 원심 분리정 : 설치가 간편하고 정화기능이 탁월하지만 시설비가 비싸고 관리요구도가 높다.

저류

• 우수의 유출차단 및 저장하는 기능을 한다. 빗물의 유출을 일시적으로 막는 것이다.
• 공원 저류 : 공원 조성과 동시에 저류기능을 극대화한다. 이용자 안전대책 수립이 필요하다.
• 동간 저류 : 주거단지의 동과 동 사이에 설치하는 시설로서 저류 된 빗물의 지속적인 이용이 가능하다. 저류조에 병원성 세균이 발생할 우려가 있다.
• 옥상 저류 : 생물 서식공간과 도시민의 휴식처를 제공하고 냉난방 에너지를 절약할 수 있다.
• 저류 연못 : 저류효과가 높고 유출지연 기능이 우수하다. 건식 연못과 습식 연못으로 구분한다.
• 주차장 저류 : 저류효과가 좋으나 주차장 이용자에게 불편을 줄 수 있다.

침투

• 지하로 빗물을 침투시켜 유출을 억제하고 지하수를 늘린다.
• 잔디 수로 : 침투량에 맞는 충분한 면적 확보 시 저류를 겸할 수 있으며 식생으로 비오톱 기능을 할 수 있다.
• 지표 침투 : 투수 포장을 하거나 쇄석 등의 다공질 물질을 채워 침투한다. 지표의 특성 파악이 중요하며 시공이 쉽고 유지관리가 간편하나 넓은 면적이 필요하다.
• 침투 연못 : 저류용량이 크고 저류 효과도 우수하다. 생물 서식공간으로 주위 경관과 연계할 수 있다.
• 침투 측구 : 모인 빗물을 도랑에 모아 지하로 이동시킨다. 부유물질 제거를 위해 전처리시설이 필요하다.
• 침투 트렌치 : 빗물을 지하로 신속하게 침투시킨다. 접근이 쉬워 유지관리가 편하다. 토사가 축적될 가능성이 있다.

 

LID : Low Impact Development

저영향개발(건조의 영향을 줄인다)이라고도 하며 빗물을 자원으로 취급하는 저비용 ·  저에너지 기법을 의미한다. LID는 도시지역에 나타나는 구조적 · 재질적 문제를 고려한 수자원관리를 위한 시스템이다. 수자원의 절약과 도시 내에서의 물의 저장 및 순화에 기여하며 비가 내릴 때 빗물을 여러 시설로 분산시키고 저장하거나 토양으로 침투시켜 도시 외부로 유출되지 않도록 한다. 새롭게 등장한 자원관리방법의 하나로 빗물을 자원으로 취급하며 대상부지의 수체계와 조화를 이루고 우수처리 기능과 정원의 기능을 겸한다.

국내 LID 기법의 분류

1. 식생형 시설

• 식생수로, 나무여과상자, 식생체류지, 식생여과대, 식물재배화분, 옥상녹화
• 식생의 흡착, 생화학적 반응, 식생토를 통한 침투를 이용하여 비점오염을 저감하고 하부 쇄석층의 저류를 통해 강우유출수를 저류 및 침투시키며 동식물의 서식공간을 확보하고 도시의 열섬 현상을 저감 하여 쾌적한 도심환경을 제공하는 시설이다.

2. 침투시설

• 침투트렌치, 침투도랑, 침투측구, 침투통, 투수성 포장
• 강우 유출수의 토양 침투를 통한 여과, 흡착작용에 따라 비점오염을 저감 시키고 유출저감과 지하수 충진으로 하천의 건천화를 예방하고 도심의 열섬 현상을 저감 하는 시설이다.

3. 빗물이용시설

• 빗물통
• 건축물의 옥상(지붕)에서 유출되는 강우를 차집하여 빗물통으로 유입시켜 빗물을 이용하는 시설이다.

LID의 특징과 효과 및 방향

1. 특징

• 저영향을 넘어서 긍정적인 영향을 미치도록 한다.
• 빗물에 의한 홍수 등의 위험도를 분산시킨다.
• 생태적인 시설을 도입하여 빗물을 나눠서 저장하는 저비용 저에너지 기법을 이용하여 관리의 유연성을 확보한다.
• 빗물의 생태적 가치를 극대화한다.

2. 효과

• 도시의 수질 개선한다.
• 도시의 열섬현상 완화한다.
• 지하수 고갈 또는 하천의 건천화를 방지한다.

3. 방향

• 빗물을 침투 · 저류 시킴으로써 도시화로 인해 왜곡된 물순환 체계를 회복한다.
• 녹지의 확보와 자연형 공간으로 조성하여 생태성을 회복한다.
• 빗물관리 목표량을 설정하여 강우의 유출량을 최소화하도록 한다.