JP2000166402A - 傾斜地水田における用水管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 傾斜地水田における各耕作区に必要十分な量
の用水を供給することができ、用水消費量の節減が図れ
る用水管理システムを提供する。 【解決手段】 自動給水弁１１を備えた配水槽１０から
耕作区３に設けた給排水ユニット２０に用水を供給し、
耕作区３の余剰の用水を給排水ユニット２０から排出す
るように形成するとともに、給排水ユニット２０に、耕
作区内の水位を設定する水位調節堰２４と、これと一体
的に上下動するボールタップ弁２５とを設け、ボールタ
ップ弁２５に自動給水弁１１のパイロット配管１８を接
続する。耕作区３の水位が低下してボールタップ弁２５
が開くと自動給水弁１１が開いて配水槽１０への用水の
供給が行われ、水位が設定水位に上昇してボールタップ
弁２５が閉じると自動給水弁１１が閉じて配水槽１０へ
の用水の供給が終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜地水田におけ
る用水管理システムに関し、詳しくは、傾斜地に設けら
れた水田、すなわち、棚田における用水の供給を低コス
トで効率よく行うことができる用水管理システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】傾斜地
に階段状に水田が設けられたいわゆる棚田では、上位の
耕作区と下位の耕作区とを区分する畦畔に両者の連絡通
路となる溝を設け、この溝を介して上位の耕作区から下
位の耕作区に用水を順次掛け流していく田越し灌漑が従
来から広く行われている。

【０００３】この田越し灌漑は、用水の有効利用という
点では非常に優れた方法ではあるが、それぞれの畦畔に
連絡通路となる溝を形成する作業が厄介であり、また、
この溝の部分を低温の用水が絶え間なく流れるため、低
温用水の影響を受けて溝の周辺の稲の成育が悪くなると
いう問題があった。さらに、上流側から下流側の耕作区
に向かって用水が順次供給されていくため、下流側の耕
作区ほど用水の供給が不足がちとなる。特に、日照りが
続く旱魃期には、下流側の耕作区にほとんど用水が供給
されなくなり、稲の成育不良によって収穫量が減少する
ということがあった。一方で、下流側の耕作区へ流れる
用水と共に農薬や肥料が流出するため、上流側の耕作区
ではこれらの効果が十分に得られないことになる。

【０００４】そこで本発明は、傾斜地水田における各耕
作区に必要十分な量の用水を供給することができ、用水
消費量の節減が図れる用水管理システムを提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の傾斜地水田における用水管理システムは、
傾斜地に設けられた水田の上流部に、用水パイプライン
に接続する自動給水弁を備えた配水槽を設置し、該配水
槽から複数の耕作区に設けられた各給排水ユニットに給
水パイプを介してそれぞれ給水し、耕作区の余剰の用水
を給排水ユニットの水位調節堰から排水パイプに排出す
るように形成した水田の用水管理システムにおいて、前
記水位調節堰を上下位置調節可能に形成し、該水位調節
堰と一体的に上下動するボールタップ弁を設けるととも
に、該ボールタップ弁に前記自動給水弁のパイロット配
管を接続し、少なくとも一つの耕作区の水位が設定した
水位より低くなって該耕作区に設けた給排水ユニットの
前記ボールタップ弁が開いたときには、該ボールタップ
弁を介してパイロット配管から水が流出することにより
前記自動給水弁が開いて配水槽への用水の供給が行わ
れ、耕作区内の余剰の用水は、前記水位調節堰を越えて
排水パイプに排出され、全耕作区の水位が設定した水位
に達して全てのボールタップ弁が閉じたときには、パイ
ロット配管からの水の流出が停止することによって自動
給水弁が閉じ、配水槽への用水の供給が終了するように
構成したことを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は、本発明の一形態
例を示すもので、図１は傾斜地水田における用水管理シ
ステムの概略を示す断面図、図２は自動給水弁の一例を
示す断面図、図３は給排水ユニットの一例を示す断面図
である。

【０００７】まず、図１に示すように、傾斜地に設けら
れた水田１は、適当な間隔で傾斜方向と直交する方向に
設けられた畦畔２によって複数の耕作区３が上下多段に
区画形成されている。各耕作区３は、隣接する耕作区３
とは階段状になっているが、各耕作区３内は、全体的に
見れば緩やかに傾斜しているにしても、略平坦に整地さ
れている。

【０００８】また、水田１の上部側に位置する農道４に
は、各水田に用水を配給するための幹線あるいは支線パ
イプライン（用水パイプライン）５が埋設されており、
下部側の農道６には、幹線あるいは支線排水路７が設け
られている。さらに、上部側の農道４には、用水パイプ
ライン５に接続した自動給水弁１１を備えた配水槽１０
が設けられている。さらに、前記各耕作区３内には、耕
作区３内に用水を供給したり、耕作区３内の余剰の用水
を排出するための給排水ユニット２０がそれぞれ設けら
れている。

【０００９】前記自動給水弁１１は、図２に示すよう
に、前記用水パイプライン５に接続する鉛直方向のパイ
プ１２の上端に弁座１３を設け、パイプ１２の上方を覆
うように設けられたカバー１４の内部に前記弁座１３を
開閉する主弁体となるダイアフラム弁１５を設けるとと
もに、該ダイアフラム弁１５の中央部に、カバー１４と
ダイアフラム弁１５との間に形成される圧力室１６に連
通する通孔１７を、カバー１４の中央部に、圧力室１６
に連通し、かつ、後述のボールタップ弁２５のようなパ
イロット弁を備えたパイロット配管１８を接続したもの
を用いることができる。

【００１０】この自動給水弁１１は、図２に示す閉弁状
態でボールタップ弁２５が開き、パイロット配管１８か
ら圧力室１６内の水（パイロット水）が流出する状態に
なると、圧力室１６内の圧力がパイロット配管１８を介
して大気に開放されるので、ダイアフラム弁１５の下方
の圧力、すなわち、前記用水パイプライン５からパイプ
１２に供給される用水の圧力によってダイアフラム弁１
５が図２に想像線で示すように押し上げられ、パイプ１
２の上端部とカバー１４との間の流出部１９から用水が
流出する。

【００１１】また、開弁状態でボールタップ弁２５が閉
じ、パイロット配管１８からのパイロット水の流出が止
まると、前記通孔１７を介して圧力室１６内に流入する
用水によって圧力室１６内の圧力が次第に上昇し、ダイ
アフラム弁１５の上下両面に作用する圧力が、両者の面
積差によって圧力室１６側が相対的に高くなるため、ダ
イアフラム弁１５が下降して弁座１３を閉塞し、流出部
１９からの用水の流出が止まる。したがって、ボールタ
ップ弁２５の開閉に連動して自動給水弁１１が開閉する
ことになる。

【００１２】また、前記給排水ユニット２０は、図３に
示すように、耕作区３内に連通する耕作区給排水口２１
を設けた給排水桝２２内に、用水流入弁２３と水位調節
堰２４と前記ボールタップ弁２５とを収納したものであ
って、用水流入弁２３は、傾斜方向の農道に沿って埋設
された給水パイプ２６を介して前記配水槽１０に接続し
ており、用水排出部である水位調節堰２４は、同様に農
道に沿って埋設された排水パイプ２７を介して前記排水
路７に接続している。

【００１３】前記用水流入弁２３は、給水パイプ２６か
ら給排水桝２２内に流入する用水量を調節するためのも
のであって、給排水桝２２の上方から開閉操作やメンテ
ナンスが可能な形式の弁が設けられている。一方、前記
水位調節堰２４は、排水パイプ２７に接続する鉛直方向
のパイプ２４Ｐの上端の上向きの開口に上下動可能に筒
体２４Ｔを嵌装したものであって、該筒体２４Ｔには、
筒体２４Ｔの上下位置を調節するための操作ロッド２４
Ｈが設けられている。また、ボールタップ弁２５は、筒
体２４Ｔと一体的に上下動するように、筒体２４Ｔある
いは操作ロッド２４Ｈに固定されている。なお、このボ
ールタップ弁２５に接続するパイロット配管１８は、少
なくともボールタップ弁２５の接続部近傍が可撓性のパ
イプで形成されている。

【００１４】このように形成された給排水ユニット２０
において、用水流入弁２３の開度及び水位調節堰２４の
高さは、各耕作区３毎に設定される。例えば、耕作区３
内に大量の用水を供給する場合は、用水流入弁２３が全
開状態で水位調節堰２４が高位置に設定され、耕作区３
から用水を排出する場合は、用水流入弁２３を全閉状態
として水位調節堰２４を低位置に設定する。通常、水位
調節堰２４は、筒体２４Ｔの上端開口が耕作区３の設定
水位に対応した高さに設定され、用水流入弁２３の開度
は、給水パイプ２６からの用水の供給圧力等に応じて適
当な開度、例えば、水ヘッドに応じて下段側耕作区では
小開度、上段側耕作区では大開度に設定される。

【００１５】このような設定状態において、耕作区３内
の水位が低下すると、ボールタップ弁２５の浮子２５ａ
が水位の低下と共に下降してボールタップ弁２５を開弁
し、該ボールタップ弁２５に接続したパイロット配管１
８からパイロット水が流出する状態となるので、前述の
ようにして自動給水弁１１が開弁し、用水パイプライン
５を流れる用水が自動給水弁１１を通って配水槽１０内
に流入する。

【００１６】配水槽１０内に流入した用水は、給水パイ
プ２６を通って各用水流入弁２３に送られ、所定の開度
の用水流入弁２３から給排水ユニット２０の給排水桝２
２内に流入して耕作区給排水口２１から耕作区３に供給
される。このとき、設定水位以上の余剰の用水は、水位
調節堰２４を超えて排水パイプ２７に流出し、排水路７
に流下していく。

【００１７】上述の用水の供給は、各耕作区３における
用水量が設定水位に達して全てのボールタップ弁２５が
閉じるまで行われる。すなわち、全てのボールタップ弁
２５が閉じてパイロット配管１８からのパイロット水の
流出が止まると、前述のようにして自動給水弁１１が閉
じ、用水パイプライン５から配水槽１０への用水の供給
が遮断される。

【００１８】したがって、耕作区３内の水位が低下した
ときにのみ自動給水弁１１が開いて用水の供給が行われ
るので、用水が無駄に供給されて排出されることが無く
なり、用水消費量の節減が図れる。また、上下各段の耕
作区３に満遍なく用水を供給することができるので、下
段の耕作区で水不足が発生することもなくなる。さら
に、耕作区３の水位が所定の水位に維持されている状態
では、用水流入弁２３から給排水桝２２内に流入した余
剰の用水は、ほとんどがそのまま水位調節堰２４を越え
て排出されるので、耕作区３内の用水が外部に排出され
ることは少なく、耕作区３に施用された農薬や肥料等が
外部に流出することも少なく、環境破壊の問題を招来す
るおそれもない。加えて、用水パイプライン５に用水を
供給する調整池等における用水の消費量も減少するの
で、地区全体の水田における節水が図れ、河川水等の有
効利用が図れる。

【００１９】なお、自動給水弁や給排水ユニットの構造
は、上記形態例に限るものではなく、同様の機能を有す
るものを適宜に選択して使用することができる。例え
ば、図４は、水位調節堰の他の形態例を示す給排水ユニ
ットの要部の断面図である。この水位調節堰３０は、給
排水桝２２の排水パイプ２７への接続部に、上下方向に
伸縮可能な蛇腹構造を有する筒体３１を接続するととも
に、該筒体３１の上部に蛇腹構造部分を伸縮させるため
の操作ロッド３２と、前記パイロット配管１８に接続し
たボールタップ弁２５とを設けたものである。

【００２０】このように形成することによっても、操作
ロッド３２を上下動させることにより、筒体３２の上縁
開口の高さ、即ち堰の高さを耕作区設定水位に合わせて
調節できるとともに、これに対応した位置にボールタッ
プ弁２５を配置することができ、前記水位調節堰２４と
同様の作用効果が得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
棚田における用水の無駄な掛け流しを無くすことができ
るので、用水消費量の削減が図れるだけでなく、耕作区
全体に必要量の用水を満遍なく供給することができる。

【００２２】さらに、各耕作区に供給された用水が余剰
水として排出されるのを最小限に抑えることができるの
で、各耕作区に施用された農薬や肥料等が用水と共に外
部に流出する量を低減でき、これらの効果を最大限に生
かすことができるとともに環境破壊の問題を招来するこ
ともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 傾斜地水田における用水管理システムの概略
を示す断面図である。

【図２】 自動給水弁の一例を示す断面図である。

【図３】 給排水ユニットの一例を示す断面図である。

【図４】 水位調節堰の他の形態例を示す給排水ユニッ
トの要部の断面図である。

【符号の説明】

１…水田、２…畦畔、３…耕作区、４…農道、５…用水
パイプライン、６…農道、７…排水路、１０…配水槽、
１１…自動給水弁、１２…パイプ、１３…弁座、１４…
カバー、１５…ダイアフラム、１６…圧力室、１７…通
孔、１８…パイロット配管、１９…流出部、２０…給排
水ユニット、２１…耕作区給排水口、２２…給排水桝、
２３…用水流入弁、２４…水位調節堰、２５…ボールタ
ップ弁、２６…給水パイプ、２７…排水パイプ、３０…
水位調節堰

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾斜地に設けられた水田の上流部に、用
   水パイプラインに接続する自動給水弁を備えた配水槽を
   設置し、該配水槽から複数の耕作区に設けられた各給排
   水ユニットに給水パイプを介してそれぞれ給水し、耕作
   区の余剰の用水を給排水ユニットの水位調節堰から排水
   パイプに排出するように形成した水田の用水管理システ
   ムにおいて、前記水位調節堰を上下位置調節可能に形成
   し、該水位調節堰と一体的に上下動するボールタップ弁
   を設けるとともに、該ボールタップ弁に前記自動給水弁
   のパイロット配管を接続し、少なくとも一つの耕作区の
   水位が設定した水位より低くなって該耕作区に設けた給
   排水ユニットの前記ボールタップ弁が開いたときには、
   該ボールタップ弁を介してパイロット配管から水が流出
   することにより前記自動給水弁が開いて配水槽への用水
   の供給が行われ、耕作区内の余剰の用水は、前記水位調
   節堰を越えて排水パイプに排出され、全耕作区の水位が
   設定した水位に達して全てのボールタップ弁が閉じたと
   きには、パイロット配管からの水の流出が停止すること
   によって自動給水弁が閉じ、配水槽への用水の供給が終
   了するように構成したことを特徴とする傾斜地水田にお
   ける用水管理システム。