해안의 인공적 모래 공급 ~ 사빈(양빈)

사빈(양빈)의 개요, 목적, 기능

이번 시간에는 사빈(양빈)에 대하여 알아보는 시간이 되겠습니다.

 

사빈(양빈)은 해안에 인공적으로 모래 등을 공급하여 해안 뒤에 있는 인명이나 자산을 해일이나 파랑으로부터 보호하거나 호안 등의 세굴을 방지할 목적을 가지며 방호 상의 기능 외에도 환경 상의 기능, 이용 상의 기능을 가집니다.

 

조성하고자 하는 사빈은 소요 기능을 발휘할 수 있도록 목표성능을 설정하고 이를 만족하도록 사빈의 폭, 높이, 길이를 정합니다. 사빈을 개량할 경우네는 단면 및 평면 형상과 함께 그 단면을 구성하는 재질을 정합니다. 그리고 사빈이 외력작용에 대해서 설계공용기간 중에 유지되는지의 안전성능을 검토하도록 합니다.

 

사빈(양빈)은 해안에 인공적으로 모래 등을 공급하여 해빈을 조성하는 것으로서 그 중에 침식되기 이전의 과거 해안선까지 복구하는 것을 해빈복원, 재해방지 및 해빈의 이용을 위해 과거 해안선 이상으로 해빈 폭을 확장하는 것을 해빈확장으로 구분 할 수 있습니다. 여기서 사빈(양빈)에는 개펄과 자갈 해안을 포함합니다.

 

다음으로 사빈(양빈)의 목적과 기능을 말씀드리겠습니다.

자연해빈은 파랑의 에너지 감소 또는 분산시켜 배후지를 방호하는 기능을 가지고 있습니다. 양빈공은 이러한 기능 이용을 목적으로 해안에 토사를 보급하여 인공적으로 해빈을 조성, 유지하는 공법이며 부근에 값싼 토사가 있는 경우나 해안선을 적극적으로 전진시켜야 할 경우에 사용됩니다. 특히 모래사장 해안의 항구에서 수심유지도 겸하여 상류 측의 해안에 퇴적된 모래를 하류 측의 침식해안으로 샌드 바이패스(Sand bypass) 하는 것은 효과적입니다.

해안의 방호를 목적으로 하는 사빈의 기능으로는 내습하는 파랑의 쇄파 등에 의해 파 에너지를 감쇠시켜 파의 처오름 높이를 낮게 하고 혹은 월파 유량을 감소시키는 소파 기능이 기대됩니다. 또 호안 등의 세굴을 방지하는 기능이 기대됩니다.

사빈은 저서동물이나 폭기 작용에 의해 해수정화를 촉진하며 양호한 생물의 생식·생육 환경을 형성하는 등 연안환경 상의 기능을 갖고 있습니다. 또한 레크레이션, 스포츠 공간, 농업이나 어업의 작업장 등으로서의 이용 기능도 갖고 있습니다.

 

사빈은 일반적으로 호안 및 소파 시설과 일체로 배후지의 침수 및 월파를 방지합니다. 배후지 방호 수준 즉, 어느 정도 월파를 허용할 것인가, 혹은 파의 처오름 높이를 어느 정도로 할 것인가는 해안 관리자가 배후지의 토지 이용 상황, 경제성 등을 종합적으로 감안해서 정하고 이를 만족하도록 설계하는 것이 바람직합니다.

 

단기적 내파성능은 사빈의 변형 중 단기적인 변형에 대한 성능입니다. 사빈은 보통 고파랑 시에 침식되고 평상시에는 퇴적을 반복하기 때문에 고파랑시에 침식되어도 필요한 소파 효과가 확보되지 않으면 안됩니다. 호안 등의 기초부가 세굴을 받지 않으려면 고파랑 시에 침식이 생기더라도 호안을 지탱하는 충분한 해빈 폭을 확보할 필요가 있습니다.

 

사빈의 중장기적인 변형에 대한 성능으로서 수 십 년의 기간에 걸쳐 불가역적인 침식의 유무를 확인할 필요가 있습니다. 연안표사가 불균형하면 불가역적인 침식이 발생합니다. 이런 불가역적인 침식이 생기면 설계공용기간 중에 필요한 사빈의 제원을 확보하기 어려울 뿐만 아니라 설계공용기간 이후에도 문제가 발생될 수 있습니다.

사빈은 설계공용기간 중에 이안제에 의한 설상사주의 형성이나 돌제에 의한 해안의 전진 및 후퇴 등 구조물의 설치에 따라 변화합니다. 이런 변화도 고려해서 설계공용기간 중에 요구되는 기능을 발휘할 수 있도록 필요한 사빈의 제원이 확보될 필요가 있습니다. 또한 설계공용기간 이후라도 유지관리(동적양빈 포함) 함에 따라 장기적으로 안정될 필요가 있습니다.

 

시빈의 형상과 함께 재질은 사빈의 성능이나 안전성을 규정하는 중요한 요소입니다. 양빈 등에 의해 사빈을 설계할 때는 그 단면 형상, 평면 형상과 함께 그 단면을 구성하는 양빈재의 입경 등 재질에 대해 필요한 제원을 정합니다. 양빈의 형태로는 표사 제어시설의 설치에 따라 표사량을 적극적으로 줄여서 해빈의 정적인 안정을 꾀하는 정적양빈과 연안표사량의 부족분을 보충하여 표사 하류 쪽의 공급원으로 해빈의 안정을 꾀하는 동적양빈으로 분류할 수 있습니다.

 

아래 그림은 양빈의 설계 흐름도 입니다. ~ 참고하시면 됩니다.

양빈의 설계 흐름도

 

양빈재 투입방법(공법)의 종류는 다음과 같습니다.

1. 연속급사법은 방호구간의 침식부의 상류 측에 1개소 또는 수개소에 연속적으로 토사를 보급함으로써 연안표사를 증가시켜 해안을 조성하고 유지하는 방법입니다. 이 공법에는 도류제 또는 방파제에 의하여 퇴적된 토사를 침식측으로 보급하는 샌드바이패스가 포함됩니다.

2. 저류사법(貯留砂法)은 연속급사법과 같이 연속적으로 토사를 보급하는 것이 아니고 어느 일정기간분에 해당하는 토사를 방호구간의 상류 측 수 개소에 쌓아두어 그 결과에 의하여 하류 측으로 토사의 이동량을 증가시키는 방법입니다.

3. 마지막으로 직접치사법(直接置砂法)은 전 방호구간에 대하여 한 번에 모래를 쌓아두는 점이 저류사법과 다르지만 이 경우에도 하류 측의 해빈에 대하여는 명백하게 저류사로서의 역할을 하기 때문에 조성 후에 유지를 위해서는 토사의 계속적인 보급이 필요합니다.

 

샌드바이패스 개념도

 

지금까지 사빈(양빈)에 대하여 알아보았습니다. 사빈(양빈)의 기능이 이렇게 중요한 줄은 생각도 못했습니다. 여러 기능과 목적이 있는 만큼 사빈(양빈) 설계를 잘 알아두었다가 실무에 적용하시면 좋은 경험이 될 것이라 생각됩니다. 그럼 이만~ 다음 주제로 뵙겠습니다~