JP2000186351A - 浸透式取水方法 - Google Patents

浸透式取水方法

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JP2000186351A JP10365363A JP36536398A JP2000186351A JP 2000186351 A JP2000186351 A JP 2000186351A JP 10365363 A JP10365363 A JP 10365363A JP 36536398 A JP36536398 A JP 36536398A JP 2000186351 A JP2000186351 A JP 2000186351A
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Yasuo Mori
康雄 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水底内に構築する濾過層に埋設される取水塔
より取水する際に、該濾過層からの浸透水を効率よく取
水する。 【解決手段】 水底2内に水を遮断する遮水面4を形成
する。該遮水面4上に周囲を粗礫5、細礫6、粗砂7等
の濾過材を順次堆積してなる濾過層Aに埋設される取水
塔10を立設する。該取水塔10は下端部に該濾過層A
からの浸透水を取水する開口部11を設け、上端部は該
取水塔10と陸上16に設置される井戸17とを接続す
る導水管19を設ける。該井戸17は前記水底2より深
く構築し、該水底2上の水面1と該井戸17の水面18
との水頭差Hを利用して取水する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、海、湖、河等の水
を飲料水、工業用水、水産養殖等に用いるために水中で
砂、濁質分等を濾過して取水する浸透式取水方法に関す
るものであり、特に、水底内の濾過層に埋設される取水
塔より浸透水を効率良く取水する浸透式取水方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、取水塔や取水口は砂地盤や漂砂の
多い場所を避けて設置し、該取水口から海水等を直接取
水する方法がある。
【0003】海水等を取水した後、海水等に含まれるゴ
ミは各種のスクリーンで砂は沈砂池で、濁質分は濾過機
で除去して処理する。又、取水口を海等の水底面に埋設
して土砂中を浸透してきた海水等を取水する方法があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の直接取水方法
は、取水塔や取水口が水底面から露出して設置されるた
め水中の施設に貝、藻等が付着して管径が縮少され取水
機能が低下する。又、水中の施設は錆を防止するため高
価なライニング鋼管、ステンレス鋼等を使用するためコ
スト高になる。更に、海水等の浄化には大きなゴミや砂
等を除去する沈砂池よりなる原水設備と濁質分を除去す
る濾過機よりなる調整設備が必要になり、各種設備規模
が大きくなると共に陸上部に広い敷地が必要となる。
又、濾過機の目詰りは空気や水を用いて逆洗浄により濁
質分を除去するが、濁質分を含んだ排水は脱水して処理
するため、洗浄排水処理に多大な費用が掛かる。
【0005】一方、従来の浸透式取水方法は粒径の異な
る濾過層の境界に土砂の流入を防止する透水性のシート
を敷設しているが、長期使用に伴い該シートに水中の微
生物等の発生による目詰まりが起り取水量が低下する。
又、濾過層内に直接有孔管等の集水管を埋設して取水す
るが、該有孔管は管自体の強度を保つため開口率が低く
浸透率が悪い。
【0006】そこで、陸上での濾過設備をなくし、水底
の濾過層等により水中の微生物等による目詰りをなく
し、浸透効率を向上させて取水するために解決すべき技
術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解
決することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、海、湖、河等の水を
水中で砂、濁質分等を濾過して取水する浸透式取水方法
に於て、水底内に水を遮断する遮水面を形成し、且つ、
該遮水面上に周囲を粗礫、細礫、粗砂等の濾過材を順次
堆積してなる濾過層に埋設される取水塔を立設し、さら
に該取水塔の下端部は該濾過層からの浸透水を取水する
開口部を設け、上端部は該取水塔と陸上に設置される井
戸とを接続する導水管を設けると共に該井戸は前記水底
より深く構築し、該水底上の水面と該井戸の水面との水
頭差を利用して取水する浸透式取水方法を提供するもの
である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1乃至図3に従って詳述する。図1は浸透式取水施設を
示し、海水淡水化施設、養魚場、水族館等の比較的取水
量が少ない場所の取水施設である。取水塔10は水底2
内の砂地盤3を円錐台状に掘削して形成する遮水面4上
の中央部に立設する。該遮水面4は、下部の該砂地盤3
からの砂及び水の流入を防ぐため遮水シート(図示せ
ず)を敷設するか、均しコンクリート(図示せず)を打
設して形成する。
【0009】該取水塔10の外周面は、該遮水面4上か
ら順次砕石からなる粗礫層5、中間的な粒径の砂礫から
なる細礫層6及び粗砂層7を該遮水面4と逆の円錐台状
に堆積してなる濾過層Aと、該砂地盤3を掘削した際生
じた砂を埋め戻した埋戻砂8とで該水底2まで埋設され
る。該埋戻砂8の厚さは濾過層A及び該取水塔10が波
及び漂砂等により破損しない厚さとする。
【0010】該粗礫層5内の該細礫層6側近傍には、水
中の濁質分が砂礫表面に付着して目詰りを起す可能性が
あるので所定間隔に有孔管9,9…を配設して、該有孔
管9,9…内から水又は空気を必要に応じて噴出させて
各濾過材表面を洗浄する。この洗浄作業は、一時該取水
塔10からの取水を中止して行うため、洗浄排水の多く
は浸透水と逆方向に進み、濁質分と共に直接水中へ拡散
して放出される。
【0011】尚、浸透水の浸透速度は前記埋戻砂8等の
細砂粒子による目詰りを抑制するため掃流限界速度以下
になるようにし、その流入速度は略1〜5cm/sec 以下
を可とする。
【0012】前記取水塔10はガラス繊維強化プラスチ
ック(以下、GFRPという)の筒体で製造する。GF
RPは耐久性がよく、水中に於て錆ることはない。
【0013】該取水塔10の下端部の前記粗礫層5に囲
繞され、浸透水を取水する個所は縦材及び横材を細かく
格子状に組合わせてスリット目を有するスクリーン12
によって開口部11を形成する。該スクリーン12は有
孔管より開口率を大きく取ることができるので浸透効率
が向上する。該取水塔10の上面は前記水底2より露出
させ、マンホール等の蓋体13で覆い、該取水塔10内
及び該スクリーン12に付着した生物の除去や該スクリ
ーン12の交換等の保守点検に利用する。
【0014】更に、該取水塔10の上端部に該水底2と
平行に陸上16に設置される井戸17とを接続する導水
管19を設置する。
【0015】又、該井戸17は該水底2より深く掘削し
て構築し、該取水塔10からの該導水管19との接続に
より該水底2上の水面1と、該井戸17の水面18との
水頭差Hを利用し重力による自然浸透により取水する。
該井戸17よりポンプ20で汲み上げ、給水管21にて
所定個所へ給水する。
【0016】次に図2により第2の実施の形態を説明す
る。前記スクリーン12は浸透水の濾過機能を持つと共
に周辺に配設されている砕石が前記取水塔10内部に侵
入するのを防ぐための土留めの機能を持っている。しか
し、浸透水の濾過機能は該取水塔10の周辺の砂及び砕
石等が十分果していると共に、該スクリーン12には水
中の生物が付着して濾過機能を低下させる虞れがある。
【0017】そこで、前記開口部11に該スクリーン1
2を設置せずに土留め機能を十分果たす前記粗礫層5を
形成する。該取水塔10の下端部は円周に所定間隔で設
けられる支柱15a,15a…と該支柱15a,15a
…間を所々水平に配設される横材15b,15b…とで
格子状に形成される該開口部11を有する。該取水塔1
0の該支柱15a,15a…を前記遮水面4上に立設し
て該取水塔10を設置する。又、該取水塔10の下部開
口部11の全周には、平面形状が台形で厚さが略30cm
のステンレス製の蛇籠14に砕石等を入れて放射線状に
配設し、且つ、上部に該蛇籠14を所定数積み上げる。
【0018】該蛇籠14の該取水塔10側の面は、該支
柱15a,15a…と該横材15b,15b…とに線材
(図示せず)等にて結束して該取水塔10と一体化す
る。又、必要ならば、該取水塔10の該開口部11と該
蛇籠14との間に前記スクリーン12を設置すれば、該
スクリーン12のみを取り外して修理等ができ保守点検
が容易に行える。
【0019】尚、該蛇籠14の形状、大きさ等は周囲か
らの土圧に対し安定性が保たれるものとし、その材質は
水による腐食に耐えるものであればよい。その他の構成
は第1の実施の形態と同じである。
【0020】次に図3により第3の実施の形態を説明す
る。前記取水塔10の前記開口部11は該取水塔10の
側面に設けられているが、該開口部11の構成が複雑に
なる。そこで、該開口部11を該取水塔10の底面に設
け、該取水塔10の下部を前記粗礫層5の砕石の中に埋
め込んで取水する。埋め込み深さは該取水塔10が安定
して立設できる長さとする。底面の該開口部11には前
記スクリーン12を設置しない。この場合、前記側面に
設ける該開口部11に比べて該開口部の面積は減少し、
取水効率は低減するが該スクリーン12への生物の付着
による取水効率の低減は避けられる。
【0021】その他の構成は第1の実施の形態と同じで
ある。
【0022】尚、前記の各実施の形態では該取水塔10
及び濾過層Aを前記水底2内に埋設したが、前記遮水面
4を該水底2上に設置し、且つ、該遮水面4上に濾過層
Aを該遮水面4と逆の円錐台状に構築してもよい。この
場合、濾過層Aの上部に更に玉石等を配設して藻場とす
ることにより漁業によい環境を与える。
【0023】又、前記取水塔10は筒体であるが四角柱
体、六角柱体等他の形状でもよい。更に、粗礫層5、細
礫層6等の濾過層Aの構成、各層の厚さ、粒径等は取水
する場所の水の濁度及び取水量によって適宜決定され
る。
【0024】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0025】
【発明の効果】本発明は、水底の地盤内に周囲を濾過材
で埋設して取水塔を立設するので、砂地盤又は漂砂の多
い場所にも設置できる。又、濾過層は粗礫、細礫、粗砂
等を順次堆積して形成するので、水中のゴミや濁質分を
除去した濁度の低い水を取水することができると共に稚
貝等の生物の侵入も防止できる。
【0026】更に、取水塔の下端部に設ける開口部から
取水するので、仮に開口部に生物が付着しても取水塔内
部から除去又は付着した部品等の交換が可能である。更
に又、陸上への導水は、陸上の井戸を水底より深く構築
するので、取水塔上の水面と井戸との水面との水頭差を
利用して重力による自然浸透により取水することができ
る。従って、地上部に広大な濾過設備も必要なく取水塔
から浸透水を効率よく取水することができる等、正に著
大なる効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示し、浸透式取水施設
を示す一部切欠縦断面図。
【図2】(a)他の実施の形態を示し、浸透式取水施設
を示す一部切欠縦断面図。 (b)蛇籠の横断面図。
【図3】更に他の実施の形態を示し、浸透式取水施設を
示す一部切欠縦断面図。
【符号の説明】
1 水面 2 水底 4 遮水面 10 取水塔 11 開口部 16 陸上 17 井戸 18 井戸の水面 19 導水管 A 濾過層 H 水頭差

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 海、湖、河等の水を水中で砂、濁質分等
    を濾過して取水する浸透式取水方法に於て、水底内に水
    を遮断する遮水面を形成し、且つ、該遮水面上に周囲を
    粗礫、細礫、粗砂等の濾過材を順次堆積してなる濾過層
    に埋設される取水塔を立設し、さらに該取水塔の下端部
    は該濾過層からの浸透水を取水する開口部を設け、上端
    部は該取水塔と陸上に設置される井戸とを接続する導水
    管を設けると共に該井戸は前記水底より深く構築し、該
    水底上の水面と該井戸の水面との水頭差を利用して取水
    することを特徴とする浸透式取水方法。
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