JP2000209964A

JP2000209964A - かんがい用水の均等散水と、かんがい時間の自由度を高める方法および装置

Info

Publication number: JP2000209964A
Application number: JP11012602A
Authority: JP
Inventors: Juichi Mitsuoka; 重一満岡
Original assignee: MAOKA SEKKEI KK
Current assignee: MAOKA SEKKEI KK
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】散水パイプ２６に多額の建設費を必要として
いる。散水労力に多くを要している。最適時間に散水出
来ない。散水量が不正確であり水源水量ロスが多い。散
水のバラツキが大きい。散水パイプ２６が給水幹線２８
の圧力変動により破損する。【解決手段】散水パイプ長さ３５を設計許容差圧とな
るように分割し、後側散水パイプ２を導水パイプ３（孔
無し）で接続し、手前側散水パイプ１の入口に減圧装置
４を設けて散水ブロック２７全体を設計許容差とする。
給水幹線２８から分岐して散水ブロックに至る間に上下
可動定水位槽１７と計量水槽１９を設け、定水圧にする
と共に上下可動定水位槽１７の水位２２を必要かん水量
に設定することで適正水量を計量し、最適散水すると共
にかんがい時間の自由度を高める。また、上下可動定水
位槽１７に設けた定水位弁１８で自由水面となり散水パ
イプ２６、給水幹線２８の圧力変動による破損を防止す
る。以上から、安価で施工管理が容易で、かんがい労力
の節減と最適水管理施設となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業の属する技術分野】本発明は樹木及び作物のかん
がい用水を均等に散水することでロスを軽減し、水源の
安定に貢献すると共に、１回当たりのかんがい用水量を
散水ブロック２７で確保して、かんがい時間の自由度を
高め散水労節の節減を図る。

【０００２】

【従来の技術】請求項１、２について１）散水パイプ２６の差圧が許容差圧よりも大きいまま
散水する方法。２）散水パイプ２６の口径を太くして散水パイプ差圧３
５を設計許容差圧以内にする方法。３）二重管３７により端末まで貫通した下側パイプ３８
から、一定間隔に遮断された上側パイプ３９（散水パイ
プ）に調圧弁４０を通して吸水し、調圧弁４０で設計許
容差圧にする方法。４）結合パイプ５と後側結合パイプ４２を両端に設置
し、手前と後側末端の両方から散水パイプ２６に通水す
る。後側結合パイプ４２は結合パイプ５と所定圧に保つ
よう調圧する方法。

【０００３】請求項３について１）定流量弁４４２）減圧弁４６３）オリフィス４７等により調圧する方法。

【０００４】請求項４について１）結合パイプ５及び給水弁１６が給水幹線２８に直結
して手動開閉する方法。２）流量設定バルブ４８を使用して一定の流量を設定
し、バルブを手動で開いた後、設定流量が流れると自動
で閉となるバルブを使用して、散水量を自動計量する方
法。３）タイマーで時間を設定し電動弁又は電磁弁４５を自
動開閉して、散水量を自動計量する方法。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】請求項１、２について従来の技術の１）については、散水ロスが大きく作物の
成育ムラが出たり、水源水量のロスが大きく水源が不安
定になっている。従来の技術の２）〜４）については、
施設費が高価である。請求項３について従来の技術の１）２）については、施設費が高価であ
る。従来の技術の３）については、施工管理が高度とな
る。請求項４について給水幹線２８から分岐している給水弁１６は数が多いた
め、それぞれが自由に開閉するため給水幹線２８の圧力
が変動する。このため、１）手動開閉式はで、手元散水量が多く末端散水量が少
なくなり散水に群がでる。２）流量設定バルブ４８方式では散水量は計量できる
が、流量設定バルブ４８の口径が大きくなるため、給水
幹線２８の水圧低下トラブルが最も出やすい。また、小
口径にすると数を多く必要とするため、いずれも施設費
が高くなる。３）電動弁又は電磁弁４５方式ではタイマーによる自動
開閉であるため、給水幹線２８の圧力変動から散水量が
不正確となる。４）散水パイプ２６に許容圧以上の水圧力がかかると散
水パイプが破損する。

【０００６】

【課題を解決する手段】請求項１について散水パイプ長さ２５が長く設計許容差圧を越える場合
は、散水パイプ２６を後側散水パイプ２と手前側散水パ
イプ１に２分し、後側散水パイプ２と結合パイプ５を孔
無しの導水パイプ３で接続し、導水パイプ３に要するパ
イプロスを手前側散水パイプ１の入り口に減圧装置４を
付けて設計許容差圧にする。請求項２について前記後側散水パイプ２の長さを設計許容差圧となる最大
長さを取り、導水パイプ３の延長を短くして経済的施設
とする。請求項３について散水パイプ２６の中に挿入パイプ２９を挿入して、挿入
パイプ２９の長短で調圧する。請求項４について１）給水幹線２８と散水パイプ２６の間に上下可動定水
位槽１７を設けて計量水槽１９の水位２２を一定にす
る。２）計量水槽１９を設けて、水位２２を散水量の計量を
正確にすると共に、かんがい時間の自由度を高める。３）上下可動定水位槽１７で自由水面となるため、散水
パイプ２６の破損を防止する。

【０００７】

【発明実施の形態】給水幹線２８から分岐した散水弁６
と定水位槽給水パイプ２０を通り、定水位弁１８を装着
した上下可動定水位槽１７と計量槽１９を計量水槽給水
パイプ２１で接続し、１回当りに必要なかんがい水量を
上下可動定水位槽１７を上下して設定した後に、散水弁
６を閉じて給水弁１６を開けば１回当りに必要なかんが
い水量は自動的に計量槽１９に貯留される。計量槽１９
の出口に散水弁６を設け、接合パイプ５を通して散水パ
イプ２６を設計許容差圧にするために前側散水パイプ１
と後側散水パイプ２に分割し、後側散水パイプ２と接合
パイプ５は導水パイプ３で導水する。なお、前側散水パ
イプ１と後側散水パイプ２を設計許容差圧にするため、
導水パイプロス１４相当の減圧装置４と前側散水パイプ
１入口に設ける。かんがい作業は、給水弁１６を閉め散
水弁６を開ける。後は、計量水槽の水が無くなり自動的
に終了する。以下繰り返し作業。

【０００８】本発明の特長は、各散水ブロック２７で１
回当りのかんがい必要量を確保しているため、給水幹線
２８の水圧に関係なく、また、他の散水ブロック２７と
の影響もなく、最適な時間に最適かんがい水量を安価な
施設でかんがいすることが出来ることを特長とする。

【０００９】

【作用】給水幹線２８から給水弁１６を通り、上下可動
定水位槽１７と計量水槽１９で１回当りのかん水量を正
確に計量すると共に、散水ブロック２７毎に水源確保す
るために最適な時間に最適量の散水が可能となった。ま
た、散水パイプ２６は設計許容差圧になるように分割し
て、後側散水パイプ２に必要量は接合パイプから導水パ
イプ３を通して給水する。また、前側散水パイプ１の入
口に減圧装置４を設けることで、散水ブロック２７内を
設計許容差圧以内で散水施設を安価に作ることで、かん
がい用水の散水を円滑にする。

【００１０】

【実施例】本願発明の詳細を実施例で説明する。本願発
明はこれら実施例によって何ら限定されるものではな
い。

【００１１】実施例１請求項１・２について散水パイプ２６の長さが、５０．０ｍの場合の実施例１．設計条件１）設計吐出圧１．０ｍ２）設計許容差圧２０％（１．０×０．２＝０．２
ｍ）３）散水パイプ２６の口径３０ｍｍ４）設計吐出量１．０ｌ／ｍｉｎ／ｍ２．仮設計１）片方から送水する場合の散水パイプ２６の差圧を求
めると１．２４ｍとなり、設計吐出圧に対して１２４％
となり施設としては不適当である。（図１１の多孔管の
水理計算参照）３．最適設計１）上記設計条件で設計許容差圧２０％以内となる散水
パイプ２６の延長を求めると２６．０ｍとなる。（図１
１の多孔管の水理計算参照）２）そこで、設計で示された散水パイプ２６の延長を２
分割して後側散水パイプ２の長さを上記２０％差圧以内
となる長さ２６．０ｍとし、前側散水パイプ１の長さは
５０．０ｍ−２６．０ｍ＝２４．０ｍとする。後側散水
パイプ２を２０％差圧の最長２６．０ｍとするのは、導
水パイプ３の長を短くして安価な施設とするためであ
る。３）後側の導水パイプロス１４を求めると、後側散水パ
イプ２の導水量は、２６．０ｍ×１．０ｌ／ｍｉｎ／
ｍ＝２６．０ｌ／ｍｉｎとなり、導水パイプ３の口径
を３０ｍｍとすると、導水パイプ３のロスは０．４２ｍ
となる。（図８の導水パイプの水理計算参照）４）前側散水パイプ１の設計差圧は０．１５８ｍ（図１
１の導水パイプの水理計算参照）であり、設計
許容差圧２０％の０．２ｍ以下となる。５）前側散水パイプ起点水圧８と後側散水パイプ起点水
圧１１を同じにするために、後側散水パイプ２の導水パ
イプロス１４相当の圧０．４２ｍを前側散水パイプ１の
入口に減圧装置４を付けて、前側散水パイプ１と後側散
水パイプ２共に設計差圧内の施設とする。

【００１２】請求項３について前項で求めた前側散水パイプ１入口に減圧装置４を付け
る。減圧は前項計算の０．４２ｍとする。そこで、散水
パイプ２６の口径３０ｍｍの内側に口径１３ｍｍの挿入
パイプ２９を挿入して減圧する。口径３０ｍｍから口径
１３ｍｍに急縮するロス０．２１ｍ（図９の急縮ロス計
算参照）から摩擦ロスは０．４２−０．２１＝０．２
１ｍとなり、挿入パイプ２９の長さを求めると０．２３
ｍとなる。（図１０の挿入パイプ長さの計算参照）接合パイプ５と前側散水パイプ１及び挿入パイプ２９は
水もれしないように接続する。なお、挿入パイプ２９の
水理計算のうち粗度係数及び流入係数については、別
途、水理実験するものとする。

【００１３】請求項４について準備作業として、計量水槽１９の水位２２と水量をあら
かじめ計算しておき、上下可動定水位槽１７は定水位弁
１８で自由水面となる、上下可動定水位槽１７を必要散
水量の水位２２に設定し、散水弁６を閉めて給水弁１６
を開けると水源より給水が開始され、上下可動定水位槽
１７を通り計量槽１９に貯留される。設定した水位２２
で給水は無人で止まる。散水が必要な時間に給水弁１６
を閉じ、散水弁６を開けると散水開始され、計量水槽１
９の水が無くなれば無人で散水完了する。適当な経過時
間の後に準備作業から繰り返しかんがいする。

【００１４】

【発明の効果】請求項１・２について従来のいずれの方式よりも安価に散水パイプの差圧を設
計許容差圧にすることができる。請求項３について従来のいずれの減圧方式よりも安価であり、制作及び施
工管理も容易である。請求項４について給水幹線２８の供給量は経済的施設計画から１日の散水
時間を１２時間から１６時間で設計されている。一方、
散水作業の管理から見れば、夕方に集中して散水するこ
とが好ましい。そこで、給水幹線２８の供給水量が不足
するため、給水幹線水圧１５不足となっていた。本発明
では計量水槽までは２４時間給水で良いため、給水幹線
の供給量に余裕がでる。また、給水幹線２８から分岐し
ている各散水ブロック２７毎の散水量は計量水槽１９に
貯留されているため、他の散水ブロック２７に影響なく
任意の時間に散水可能である。以上から、建設コスト、
散水管理、散水の均等性からの最適施設計画である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の散水パイプ及び導水パイプ、接
合パイプ、制水弁２までを説明するための平面概略図で
ある。（ｂ）同上に動水勾配と水圧の変化を入れた断面概略図
である。

【図２】（ａ）本発明の水源から散水ブロックまでを説
明するための平面概略図である。（ｂ）同上断面図である。

【図３】減圧装置詳細図である。

【図４】（ａ）散水パイプ平面詳細図である。（ｂ）散水パイプ断面詳細図である。

【図５】（ａ）二重パイプの側面図（ｂ）二重パイプの断面図（ｃ）二重パイプの調圧弁詳細図下側パイプ３８は末端まで通っている。調圧弁４０を回
して上側パイプ３９の圧を一定とする。

【図６】（ａ）散水パイプ２６平面図前側散水パイプ１と後側散水パイプ２の圧を散水弁６と
迂廻散水弁４１で調整する。

【図７】散水ブロック２７の平面図である。（ａ）手動バルブ４９による開閉。（ｂ）電動弁または電磁弁４５による開閉。（ｃ）流量設定バルブ４８による開閉。（ｄ）開閉バルブ５０に減圧弁４６を組み合わせて減圧
する方法。（ｅ）開閉バルブ５０に定流量弁４４を組み合わせて減
圧並びに流量を一定にする方法。（ｆ）開閉バルブ５０にオリフィス４７を組み合わせて
減圧する方法。

【図８】導水パイプの水理計算を説明する図面である。

【図９】導水パイプの急縮ロス計算を説明する図面であ
る。

【図１０】散水パイプの中に挿入する小口径の挿入パイ
プ長さの計算を説明する図面である。

【図１１】多孔管の水理計算を説明する図面である。

【符号の説明】

１手前側散水パイプ２後側散水パイプ３導水パイプ４減圧装置５接合パイプ６散水弁７流入水圧８手前側散水パイプ起点水圧９手前側散水パイプ終点水圧１０手前側散水パイプ差圧１１後側散水パイプ起点水圧１２後側散水パイプ終点水圧１３後側散水パイプ差圧１４導水パイプロス１５給水幹線水圧１６給水弁１７上下可動定水位槽１８定水位弁１９計量水槽２０定水位槽給水パイプ２１計量水槽給水パイプ２２水位２３導水パイプ動水勾配線２４後側散水パイプ動水勾配線２５散水パイプ長さ２６散水パイプ２７散水ブロック２８給水幹線２９挿入パイプ３０挿入パイプ長さ３１前側散水パイプ動水勾配線３２散水パイプ動水勾配線３３ノズル又はスプリンクラー又は孔３４水源３５散水パイプ差圧３６散水パイプ終点水圧３７二重パイプ３８下側パイプ３９上側パイプ４０調圧弁４１迂廻制水弁４２後側結合管４３迂廻導水パイプ４４定流量弁４５電動弁又は電磁弁４６減圧弁４７オリフィス４８流量設定バルブ４９手動バルブ５０開閉バルブ

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月２１日（１９９９．１．２
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】散水パイプを許容差圧となる長さに分割
し、手前側散水パイプの入り口に後側導水パイプロスに
相当する減圧装置を付け、後側散水パイプに手前側散水
パイプの長さ相当の後側導水パイプで導水する均等散水
方法。
【請求項２】後側散水パイプの長さを設計許容差圧に
なる最大長とし、導水パイプの延長を短くする経済的施
設計画を特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】散水パイプの中に小口径の挿入パイプを
挿入し、挿入パイプ長さを増減することで圧力調整する
ことを特徴とする請求項１または２の方法。方法。
【請求項４】計量水槽に装着した上下可動低水位槽を
設けて、水位を一定にすると共に散水量を計測すること
を特徴とする請求項１、２または３の方法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかの方法を実
施する装置。