JP2000290970A - 大暗渠砂防ダム - Google Patents
大暗渠砂防ダムInfo
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Abstract
暗渠部を閉鎖して確実に土砂、巨礫等を捕捉するととも
に、通常時及び中小洪水時の土砂等は暗渠部を通してす
べて下流へ流下させるので、河道の上下流方向の連続性
を遮断せず河川を自然に近い状態に保つことが可能なも
のである。 【解決手段】 暗渠部2を有するダム本体1に対し、そ
の上流部に前記暗渠部2の幅よりも直径の大きいコンク
リート製球体からなるビー玉状ゲート3を設置した。
Description
石流対策のための大暗渠砂防ダムに関するものである。
想的な砂防ダムには、平常時及び中小出水時には河道の
上下流方向の連続性を遮断せず河川を自然に近い状態に
保ち、土砂等を全て下流ヘ流下させ、一方では土石流及
び火山泥流等の大規模の出水時には、流下する土砂を全
て捕捉するといった機能が求められる。
過型(スリット)砂防ダムが施工されている。
砂あるいは小径の土石類を通過させるため、柵状、スク
リーン状、格子状(立体格子を含む)、トラス状(立体
トラスを含む)等の形状に構成された鋼製ダムとして開
発されることが多く、その一例として鋼管4で立体格子
を組立てて大荷重に耐えられるようにした格子型鋼製ダ
ムの場合を図4に示す。
スクリーン状に配し、これを鋼製支保工で支えるいわゆ
るバットレスタイプの鋼製ダムや、両側をコンクリート
ダムとし、中央にスクリーン状の鋼製ダムを形成したも
のなどが存在する。
ト)砂防ダムは、土石流等の大規模出水時に流下する土
砂・石礫を確実に捕捉するためスリット幅を狭くした場
合は、中小出水時に流下する流木や石礫でも捕捉できて
しまいスリット部が閉塞するおそれがある。
下する土砂等を全て下流へ流下させるためスリット幅を
十分広くした場合は、土石流流下時等にも閉塞せず土砂
・石礫がそのまま流下することが懸念される。
ダムとしては開閉するゲートを付設した大暗渠砂防ダム
が考えられるが、このようなダムはゲートを開閉のため
の動力装置が必要となり、その維持・管理がやっかいと
なる。
し、土石流・火山泥流時等には動力装置なしに暗渠部を
閉鎖して確実に土砂、巨礫等を捕捉するとともに、通常
時及び中小洪水時の土砂等は暗渠部を通してすべて下流
へ流下させるので、河道の上下流方向の連続性を遮断せ
ず河川を自然に近い状態に保つことが可能な大暗渠砂防
ダムを提供することにある。
するため、暗渠部を有するダム本体に対し、その上流部
に前記暗渠部の幅よりも直径の大きいコンクリート製球
体からなるビー玉状ゲートを設置したこと、および、暗
渠部は馬蹄形とすることを要旨とするものである。
ゲートはコンクリート製の球体であり、ダムの上流部に
設置する。このビー玉状ゲートは通常時及ぴ中小洪水時
は動かない。その結果、河川の流水を遮断することがな
いので、魚類の移動および砂礫堆形成等にはほとんど影
響を与えない。これに対して、計画規模以上の土砂移動
時、すなわち、土石流および火山泥流時はその流体力は
極めて大きいので、球体が転動してダム本体のところへ
至り、自動的に暗渠部を閉塞して確実に土石流および火
山泥流を堰止める。通常の大暗渠ダムと異なり、暗渠部
直下の異常洗掘は生じない。
石とビー玉状ゲートの移動を行えば、自然の流水により
排砂し、貯砂容量を回復することができる。
に加えて、暗渠部は馬蹄形とすることで、空洞部の応力
集中を最小限にすることができる。しかも、馬蹄形であ
るアーチ構造とすることで底面の岩盤をそのまま生か
せ、転流工が不要となりコスト縮減につながるととも
に、デザイン的にも特異な施設となる。
明する。図1は本発明の大暗渠砂防ダムの1実施形態を
示す斜視図で、図中1はダム本体で暗渠部2を有する。
ム本体1の構造は大暗渠部2の設置により堤体1aが軽
くなり、安定性が低下するのを防止するために、単位幅
当たりの安定性ではなく砂防ダム全体としての安定条件
を満足する断面形状とする。このような大暗渠部2の空
洞に対する考慮は、施工ブロックで重量を算出し、見か
けの単位体積重量を求める。図示の例では断面形状で下
に末広がりとなる扇形状とした。
基礎掘削、コンクリート打設を行って施工する。基礎が
岩盤の場合は、暗渠底面を基岩として転流工を大暗渠部
2で兼用することができるため、施工中の河川処理が容
易である。
は、梁構造として鉄筋コンクリート造とすることもでき
る。このような鉄筋コンクリート構造とする場合は、鉄
筋工及び岩盤へのアンカー工を主として軽機械を用いた
人力施工を行う。
けるピーク流量を堰上げを生じないで流下させると共
に、このときに流下すると考えられる巨石(直径1m程
度以下)、流水(流木3m以上)等を捕捉して閉塞する
ことのない大きさとし、また、本実施形態では空洞部の
応力集中を最小限にするために馬蹄形のアーチ構造とし
た。
が土石流時等に転動して暗渠部2を通過せず確実に閉塞
させるため、暗渠部2の幅はビー玉状ゲート3の直径よ
りも小さくする。なお、計画規模の出水はビー玉状ゲー
ト3が暗渠部2を閉鎖させるためダム本体1の水通し天
端1bを流下するように暗渠部2の大きさを決定する。
本体1に対し、その上流部に前記暗渠部2の幅よりも直
径の大きいビー玉状ゲート3を設置した。このビー玉状
ゲート3はコンクリート製の球体であり、ダムの上流部
に設置した場合に、通常時及ぴ中小洪水時は動かない
が、土石流および火山泥流時の流体力は極めて大きいの
で、その流体力により球体が転動して暗渠部を閉塞する
ものである。
のできる石礫の最大粒径は、下記の式を用いて算出す
る。前記ビー玉状ゲート3の径は、下記の式より算出さ
れた石礫の最大粒径とほば等しい値を用いる。ただし先
に述べたように、暗渠部2の幅よりもビー玉状ゲート3
の直径が大きくなければならない。
(t/m3)、μは土石流密度(t/m3)、μは閉塞用ビ
ー玉状ゲート3と砂礫の摩擦係数、aはビー玉状ゲート
3の半径(m)、gは重力加速度(9.8 m/s2)、vは
土石流流速(m/s)、cはパラメータ(a≧c>0)
である。ρ、vは対象とする規模の土石流に対応した値
を用いる。a≧c>0より、1≧x>0の範囲で変化さ
せて(2)式から算出したCD の値の最大値を(CD )
max を(l)に代入する。
ができる。 前記(3)式より、対象とする規模の土石流によって動
く巨石としてのビー玉状ゲート3の半径αの範囲が算出
される。これによれば、前記ビー玉状ゲート3の半径α
は2〜4m程度、暗渠部2の幅は3〜7m程度となるこ
とが想定できる。
ムは、流土石流・火山泥流時等には動力装置なしに暗渠
部を閉鎖して確実に土砂、巨礫等を捕捉するとともに、
通常時及び中小洪水時の土砂等は暗渠部を通してすべて
下流へ流下させるので、河道の上下流方向の連続性を遮
断せず河川を自然に近い状態に保つことが可能なもので
ある。
視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 暗渠部を有するダム本体に対し、その上
流部に前記暗渠部の幅よりも直径の大きいコンクリート
製球体からなるビー玉状ゲートを設置したことを特徴と
する大暗渠砂防ダム。 - 【請求項2】 暗渠部は、馬蹄形とする請求項1記載の
大暗渠砂防ダム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09956699A JP3316473B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 大暗渠砂防ダム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09956699A JP3316473B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 大暗渠砂防ダム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000290970A true JP2000290970A (ja) | 2000-10-17 |
JP3316473B2 JP3316473B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=14250693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09956699A Expired - Lifetime JP3316473B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 大暗渠砂防ダム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3316473B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105178255A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-12-23 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 阶梯-深潭型泥石流排导槽的深潭段长度测算方法 |
CN108376203A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-08-07 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种针对非粘性泥石流的梳子坝开口宽度的设计方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110485533A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-22 | 新疆农业大学 | 旱区集雨蓄洪植树沟道 |
-
1999
- 1999-04-07 JP JP09956699A patent/JP3316473B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105178255A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-12-23 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 阶梯-深潭型泥石流排导槽的深潭段长度测算方法 |
CN108376203A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-08-07 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种针对非粘性泥石流的梳子坝开口宽度的设计方法 |
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JP3316473B2 (ja) | 2002-08-19 |
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