JP2000120047A - 浮動ゲート型取水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浮力により動作し、水力発電所・農業用水等
における取水口の取水量制限設備および、農業用などの
各種水路からの分水設備として利用でき、取水あるいは
分水する水量を一定に保つことができる浮動ゲート型取
水装置を提供する。 【解決手段】 本発明による浮動ゲート型取水装置は、
導入口と取水口を有する取水升と、前記取水口の周辺に
設けられた弾性材料よりなる水密手段と、前記取水升の
前記導入口の上流に設けられた整流手段とを備えてい
る。そして、浮動ゲート１０は、前記取水升中に前記取
水升の垂直な壁面に複数のローラ１１，１２，１３によ
り接触し、前後左右の移動が制限され昇降可能に案内さ
れ、かつフロート後板（越流板）１４で前記水密手段に
接触し、前記取水升の水位変動に対応して上下し、越流
水深を一定に保つような浮力を提供する。前記定量取水
浮動ゲートにさらに前記浮動ゲート１０の上昇位置の上
限を規定する制限手段１６、１７を設けることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電所、農業
用水の取水口の取水制限設備または農業用水などの水路
からの分水設備等に利用できる浮動ゲート型取水装置に
関する。さらに詳しくいえば、電力などの動力源がなく
ても取水水路の水量を一定に保つ必要がある設備として
利用できる浮動ゲート型取水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水路の取水量を制限する設備および各種
水路より分水する設備には、一般的に電動式ゲート巻上
機による自動制御装置が用いられている。これは、ゲー
トの上下流にそれぞれ水位計を設置し、上下流の水位に
応じてゲート開度を調節させるものである。しかし、水
力発電所の取水口の中には、取水量が少量の取水口（渓
流取水口）があり、これらは山間部に位置することが多
い。多くの場合適当な電源がないので、電源を確保する
ための工事が必要となる。そのため多くの場合取水量の
調節が自動にできない設備のままとなっている。これら
の従来の設備を改修して自動化するためには、前記電源
の準備の他、ゲート巻上機等の設備を運搬する必要があ
る。また設置した設備の維持メンテナンスに多くの費用
もかかる。

【０００３】水路の水位に追従したゲートを、フロート
を利用することにより、電源を用いることなく、構成で
きることは知られている（例えば特開平７−３７５６
号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した水力発電所、
農業用水の取水口の取水制限設備または農業用水等の水
路からの分水設備等においては、一定の取水ができるこ
とと共に、土砂等の流入を防ぐために規定量以上となる
増水時には取水口を閉鎖できることや、波やごみ等に対
しても安全確実にゲート動作がなされること等が要請さ
れる。本発明の目的は、水の浮力を動力源として電源を
不要とすると共に、前記要請を満たした水力発電所、農
業用水等の取水口の取水制限設備または農業用水等の水
路からの分水設備等に利用される浮動ゲート型取水装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による浮動ゲート型取水装置は、導入口と取
水口を有する取水升と、前記取水口の周辺に設けられた
弾性材料よりなる水密手段と、前記取水升の前記導入口
の上流に設けられた整流手段と、および前記取水升中に
前記取水升の垂直な壁面に複数のローラにより接触し、
前後左右の移動が制限され昇降可能に案内され、かつ背
面で前記水密手段に接触し、前記取水升の水位変動に対
応して上下し、越流水深を一定に保つような浮力を提供
するフロートを含む浮動ゲートとから構成されている。
本発明によるさらに他の浮動ゲート型取水装置は、導入
口と取水口を有する取水升と、前記取水口の周辺を囲ん
で設けられた弾性材料よりなる水密手段と、前記取水升
中に前記取水升の垂直な壁面に複数のローラにより接触
し、前後左右の移動が制限され昇降可能に案内され、か
つ背面で前記水密手段に接触し、前記取水升の水位変動
に対応して上下し、越流水深を一定に保つような浮力を
提供するフロートを含む浮動ゲートと、および前記浮動
ゲートの上昇位置の上限を規定する制限手段とから構成
されている。前記越流水深は前記フロート内空間に重り
を入れることにより調整できる。前記水密手段は、取水
中または取水停止時に、本体背面と壁面との間からの漏
水を防止するために、取水升の後壁面の取水口外周に水
密ゴムを設置して構成することができる。前記浮動ゲー
トの前記前後左右の移動を制限し昇降可能に案内する手
段は、前記ゲートの下流側に左右規制ローラを含んで構
成することができる。前記浮動ゲート型取水装置は堰堤
設備の沈砂池の下流に設けられ、前記整流手段は、排砂
ゲート下流の波の発生防止および接近流速を低減するこ
とができる多数の開口をもつ整流板を含んで構成するこ
とができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下図面等を参照して本発明によ
る装置の実施の形態を説明する。図６はこの浮動ゲート
型取水装置が配置される河川とその設備の概略図であ
り、図７は取水升周辺の構造を示す平面図である。この
実施例に示す定量取水浮動ゲート１０は、図６に示す河
川の取水設備として用いられるものである。定量取水浮
動ゲート１０は、堰堤２の上流の河川１から沈砂池４に
導き、整流板７を介して河川の水が供給される取水升３
０に配置される。この定量取水浮動ゲート１０による一
定量の取水は、水路６を介して必要な設備または場所に
送られる。

【０００７】図１は、本発明による浮動ゲート型取水装
置で使用する定量取水浮動ゲート１０の実施例の平面／
底面図である。図２は前記定量取水浮動ゲートの実施例
の正面／背面図、図３は前記定量取水浮動ゲートの実施
例の側面図、図４は実施例の中央側断面図、そして図５
は前記実施例の中央側面端面図である。この定量取水浮
動ゲート１０は左右対称な構成となっているから、図１
の右半分は平面図、左半分は底面図となっている。同様
に図２の右半分は正面図、左半分は背面図である。

【０００８】この定量取水浮動ゲート１０は、中央のフ
ロート部の両側にそれより背が高い左右一対のフロート
部が設けられている。これらフロート部の外周は、ステ
ンレス鋼板で形成される中央フロート天板２１、フロー
ト底板２２、フロート前板２３、フロート側板２４およ
びフロート後板（越流板）１４で囲まれ、その内部は概
ね中空（空気室２９）である。前記背の高い左右一対の
フロート部の上面にはハンドル２０を持ち、ねじで着脱
可能な一対の蓋が設けられている。このハンドル２０は
蓋の着脱のみではなく、この定量取水浮動ゲートをクレ
ーン等を用いて取水升３０に設置するときの吊り下げ用
の金具として使用することができる。なおフロート後板
（越流板）１４は中央フロート天板２１に固定された越
流板リブ１５により支えられている。

【０００９】フロート前板２３には前面規制ローラ１３
が左右、上下に２個、計４個設けられている。さらにこ
のフロート前板２３には、高さ規制板１６とこれを支え
る高さ規制板支え１７が左右一対設けられている。この
高さ規制板１６は満水時の定量取水浮動ゲートの最上昇
位置を決めるために用いられる。フロート後板（越流
板）１４にも同様に４個の後面規制ローラ１２が設けら
れている。フロート後板（越流板）１４から後方に突出
するように設けられた一対の取付部１８には、左右規制
ローラ１１が２個宛計４個が内向きに設けられている。

【００１０】図７に示されているように、取水升３０は
沈砂池４に接続されて設けられている。取水升３０の導
入口３２には整流板７が設けられている。この実施例に
おいて整流板７はステンレス鋼板に多数の孔を設けたも
のを用いている。沈砂池４の表面に風により発生させら
れる波等が、前記の浮動ゲート１０に与える影響を予防
するものである。そのような波が発生し難い場合には整
流板７の設置を省略できる。取水升３０は左右の側面内
壁３５、前面内壁３６、後面内壁３４で規定される升で
あって、後面内壁３４には矩形の取水口３１が設けられ
ている。後面内壁３４の矩形のの回りに額縁土手３３が
設けられている。そしてこの額縁土手３３が、前述した
取水口３１浮動ゲート１０の背面のフロート後板（越流
板）１４に接触して取水口３１での漏水を防ぐための弾
性材料を含んで構成される水密部材４０を保持してい
る。なお取水升３０の内壁面の前述した各ローラに対面
する戸あたり３９を形成するために、みぞ形鋼を埋設し
てある。取水升３０の水位は通常一定取水されながら前
記矩形の取水口３１の下辺と上辺間にある。この実施例
は、取水升３０の水位の上辺を越える増水時には濁水が
供給されるおそれがあるから浮動ゲート１０の背面のフ
ロート後板（越流板）１４は前記取水口３１を完全に密
封する。そして取水升３０の水位は前記取水口３１の上
辺を越える位置にある。

【００１１】図８は、前記定量取水浮動ゲートと前記設
置升との位置関係を示す平面図、図９は正面図、そして
図１０は前記設置升と前記定量取水浮動ゲートの位置関
係を示す側断面図である。図８に示されているように、
左右規制ローラ１１と後面規制ローラ１２は、取水升３
０の後面側に設けられた戸あたり３９に対応させられて
おり、前面規制ローラ１３は取水升３０の前面側に設け
られた戸あたり３９に対応させられている。取水升３０
の後面に設けられている水密部材４０は、取水口３１か
ら升内に延びている枠４２とその枠の回りに支持される
水密ゴム４１から構成されている。なお水密ゴム４１の
先端は枠４２の先端よりは升内に突出させられている。

【００１２】図９は、定量取水浮動ゲートと前記設置升
との位置関係を示す正面図、そして図１０は側断面図で
ある。各図は浮動ゲート１０が最も上昇させられた位置
で示されている。なお各図において、浮動ゲート１０が
最も下側にある状態を１０’の示す破線で示してある。
また図９において取水口３１に対する水密部材４０の構
成を示すために、浮動ゲート１０の左側の一部を破断し
除去して示している。図９、図１０に示されているよう
に、取水升側に高さ制限板４５が設けられており、この
高さ制限板４５には浮動ゲート１０の高さ規制板１６と
の間隔を調整する調整ロッド４６が設けられている。

【００１３】本発明による浮動ゲート型取水装置は以上
のように構成されているから浮動ゲート１０は取水升３
０内の水位に応じて昇降しながら、図５に示すように常
に一定の越流水深（ｈ）を保つことができる。この越流
水深（ｈ）は浮動ゲート１０の全重量を調節することに
より調整できる。この重さの調節は左右のフロートの中
に重りを入れることによりなされる。何らかの理由によ
り取水升の水位が異常に上昇しても、前記浮動ゲート１
０の上昇位置の上限を規定する制限手段（例えば制限盤
４５、高さ規制板１６、調整ロッド４６等からなる）を
設けているから、フロート後板（越流板）１４が取水口
３１を密封した状態に保たれる。従って一定量の取水が
できると共に、土砂等の流入を防ぐために規定量以上と
なる増水時には、取水口を閉鎖することができる。

【００１４】また、取水升３０の後面内壁に設けられた
戸あたり３９の直交する両側面に対して、それぞれ左右
規制ローラ１１と後面規制ローラ１２が対接し、取水升
３０の前面内壁に設けられた戸あたり３９に前面規制ロ
ーラ１３が対接して設けられる構成となっているため、
浮動ゲートの前後左右の動作がこれら戸あたり３９と規
制ローラ１１，１２，１３で規制され、ローラの動きを
規制するためのローラ収容溝などを有するガイドレール
等が不要とされる。したがって、構成が簡単となると共
に、ゲートの上下動作において、各規制ローラ１１，１
２，１３は対応する戸あたり３９と平らな面と平面的に
接触するのみであるから、ガイドレールなどを用いる場
合に生じるガイドレール内へのごみ詰まりの問題がなく
確実な動作が得られる。さらに小さいスペースを利用し
て整流板７を設置することで、整流板の消波作用によっ
て乱流や波および接近流速の影響が低減、抑制される。
したがって、乱流によって浮動ゲートが振動して生じる
装置の損傷や、取水の不安定性を防止することができ、
浮動ゲートの円滑な動作が図られてより確実な動作を得
ることができる。また、水密部材４０等からなる水密手
段を取水口の外周に設けることにより、取水中や取水停
止時におけるゲートの漏水を防ぐことができる。

【００１５】以上説明したように本発明による浮動ゲー
ト型取水装置は、電源がなくても浮力により動作するも
のであるから、遠隔地の水力発電用の取水口や農業用水
の分水設備として広く利用できる。構造は単純であり、
使用材料をすべてステンレス製とすれば発錆もなく維持
費も削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による浮動ゲート型取水装置で使用する
定量取水浮動ゲートの実施例の平面／底面図である。

【図２】前記定量取水浮動ゲートの実施例の正面／背面
図である。

【図３】前記定量取水浮動ゲートの実施例の側面図であ
る。

【図４】前記定量取水浮動ゲートの実施例の中央側面断
面図である。

【図５】前記定量取水浮動ゲートの実施例の中央側面端
面図である。

【図６】前記浮動ゲート型取水装置の配置位置を示すダ
ムの平面図である。

【図７】前記定量取水浮動ゲートを配置する設置升と整
流板、排砂ゲートの位置関係を示す平面図である。

【図８】前記設置升と前記定量取水浮動ゲートの位置関
係を示す平面図である。

【図９】前記設置升と前記定量取水浮動ゲートの位置関
係を示す正面図である。

【図１０】前記設置升と前記定量取水浮動ゲートの位置
関係を示す側断面図である。

【符号の説明】

１ 河川堰堤上流 ２ 堰堤 ３ 河川堰堤下流 ４ 沈砂池 ５ 排砂ゲート ６ 水路（取水） ７ 整流板 １０ 浮動ゲート １１ 左右規制ローラ １２ 後面規制ローラ １３ 前面規制ローラ １４ フロート後板（越流板） １５ 越流板リブ １６ 高さ規制板 １７ 高さ規制板支え １８ 取付部 ２０ ハンドル ２１ 中央フロート天板 ２２ フロート底板 ２３ フロート前板 ２４ フロート側板 ２９ 空気室 ３０ 取水升 ３１ 取水口 ３２ 導入口 ３３ 額縁土手 ３４ 後面内壁 ３５ 側面内壁 ３６ 前面内壁 ３７ 底面 ３９ 戸あたり ４０ 水密部材 ４１ 水密ゴム ４２ 枠 ４５ 高さ制限板 ４６ 調整ロッド

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１０月１６日（１９９８．１０．
１６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 重博 長野県下伊那郡泰阜村4407−２ 中部電力 株式会社飯田支店泰阜ダム管理所内 (72)発明者 大久保 稔 静岡県小笠郡浜岡町佐倉5561 中部電力株 式会社本店浜岡総合事務所浜岡原子力発電 所内 (72)発明者 山浦 恭民 長野県駒ヶ根市東町19−16 株式会社ヤマ ウラエンジニアリング事業部内 (72)発明者 宮崎 基生 長野県駒ヶ根市東町19−16 株式会社ヤマ ウラエンジニアリング事業部内 (72)発明者 大河原 隆光 長野県駒ヶ根市東町19−16 株式会社ヤマ ウラエンジニアリング事業部内 (72)発明者 熊谷 英一 長野県駒ヶ根市東町19−16 株式会社ヤマ ウラエンジニアリング事業部内 (72)発明者 久保田 宗男 長野県駒ヶ根市東町19−16 株式会社ヤマ ウラエンジニアリング事業部内 Ｆターム(参考） 2D019 BA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導入口と取水口を有する取水升と、前記
   取水口の周辺に設けられた弾性材料よりなる水密手段
   と、前記取水升の前記導入口の上流に設けられた整流手
   段と、および前記取水升中に前記取水升の垂直な壁面に
   複数のローラにより接触し、前後左右の移動が制限され
   昇降可能に案内され、かつ背面で前記水密手段に接触
   し、前記取水升の水位変動に対応して上下し、越流水深
   を一定に保つような浮力を提供するフロートを含む浮動
   ゲートと、から構成した浮動ゲート型取水装置。
2. 【請求項２】 導入口と取水口を有する取水升と、前記
   取水口の周辺を囲んで設けられた弾性材料よりなる水密
   手段と、前記取水升中に前記取水升の垂直な壁面に複数
   のローラにより接触し、前後左右の移動が制限され昇降
   可能に案内され、かつ背面で前記水密手段に接触し、前
   記取水升の水位変動に対応して上下し、越流水深を一定
   に保つような浮力を提供するフロートを含む浮動ゲート
   と、および前記浮動ゲートの上昇位置の上限を規定する
   制限手段と、から構成した浮動ゲート型取水装置。
3. 【請求項３】 前記越流水深は前記フロート内空間に重
   りを入れることにより調整できるものである請求項１ま
   たは２記載の浮動ゲート型取水装置。
4. 【請求項４】 前記水密手段は、取水中または取水停止
   時に、浮動ゲート背面と壁面との間からの漏水を防止す
   るために、取水升の後壁面の取水口外周に水密ゴムを設
   置して構成した請求項１または２記載の浮動ゲート型取
   水装置。
5. 【請求項５】 前記浮動ゲートの前記前後左右の移動を
   制限し昇降可能に案内する手段は、前記ゲートの下流側
   に左右規制ローラを含んで構成した請求項１または２記
   載の浮動ゲート型取水装置。
6. 【請求項６】 前記浮動ゲート型取水装置は堰堤設備の
   沈砂池の下流に設けられ、前記整流手段は、排砂ゲート
   下流の波の発生防止および接近流速を低減することがで
   きる多数の開口をもつ整流板を含むものである請求項１
   記載の浮動ゲート型取水装置。