JP2002030637A - 減勢装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 急勾配の放水路における排水管路の磨耗や放
流先の河川や構造物の損傷を低減し得る減勢装置を提供
する。 【解決手段】 断面が円形状の内周面を各々有する複数
の減勢槽５を、斜面の傾斜に沿わせて設置される排水管
４で順次接続し、各減勢槽５内で、流入した流水が内周
面に沿って回流することにより減勢されるように形成す
る。各減勢槽５内において段階的に減勢され、しかも、
各減勢槽５内において、衝撃力が生じるような急激な流
れ方向の変化を生じないので、減勢槽５自体に過大な衝
撃力は発生しない。また、これら減勢槽５の通過時に新
たな空気の巻き込み等も極力抑えられる。この結果、排
水管路や減勢装置自体の破損を防止することができ、さ
らに放流先の河川や構造物の損傷をも防止することがで
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、急勾配傾斜面等に
沿う放水路に設けられる減勢装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路や団地造成等の建設時に、雨水や下
水、一般排水等を低地に導くべく傾斜面に沿って設置さ
れる放水路は、従来、例えば図３に示すように、傾斜面
の上方に設置した流入桝３１から、コンクリート等によ
り形成された排水管路３２を地盤の傾斜に沿って設置
し、この排水管路３２の終端に、例えば流水の流れ方向
に交差するバッフル板３３ａなどを備える減勢装置３３
を設けて形成されている。このような減勢装置３３によ
り、流水エネルギを低下させて河川等に放流するように
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような放水路が急勾配傾斜面に設けられる場合の流末側
では、急勾配の水路におきる土砂混合水等の高速射流、
水路の不連続部で生じる衝撃波や空洞現象、空気の連行
による水深のふくれ上がり等によって、排水管路や減勢
装置の破損、さらに放流先の河川や構造物が損傷すると
いう問題を生じている。

【０００４】本発明は、上記した問題点に鑑みなされた
ものであって、その目的は、急勾配の放水路における排
水管路の磨耗や放流先の河川や構造物の損傷を低減し得
る減勢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】本発明の請求項１の減勢
装置は、斜面に沿う放水路に設けられる減勢装置であっ
て、断面が滑らかに湾曲した内周面を各々有する複数の
減勢槽を、上記斜面の傾斜に沿わせて設置される排水管
で順次接続し、各減勢槽内で、流入した流水が内周面に
沿って回流することにより減勢されるように形成してい
ることを特徴としている。

【０００６】このような構成によれば、傾斜した放水路
を通して高速射流が流れる場合でも、これは、減勢槽内
において内周面に沿って回流する流れ状態となることで
減勢される。したがって、このような減勢効果を有する
減勢槽を複数設けることで、所望の程度まで水流エネル
ギを弱めて河川等に放流させることができる。しかもこ
の場合、各減勢槽内において、衝撃力が生じるような急
激な流れ方向の変化を生じさせずに、上記のように減勢
することができるので、減勢槽自体に過大な衝撃力は発
生しない。また、これら減勢槽５の通過時に新たな空気
の巻き込み等も極力抑えられる。この結果、排水管路や
減勢装置自体の破損を防止することができ、さらに放流
先の河川や構造物の損傷をも防止することができる。

【０００７】請求項２の減勢装置は、請求項１の装置に
おいて、減勢槽の内周面を断面略円形状に形成すると共
に、減勢槽への流入水が内周面の接線方向から流入し、
かつ接線方向に流出するように各減勢槽を排水管に接続
していることを特徴としている。

【０００８】この場合には、排水管から減勢槽への流入
・流出の領域においてもスムーズな流れ状態が形成さ
れ、したがって、この領域における新たな空気の巻き込
みが極力抑えられる。さらに、円筒状内周面に沿って回
流する流れの中から、このときの流水中に混入していた
空気、さらに土砂等が、遠心力の作用で流水から分離さ
れて、分離された水が下流側へと流下していくことにも
なる。したがって、従来の空気や土砂を混入した高速射
流が流れる際の排水管路等の破損がさらに確実に防止さ
れる。

【０００９】なお上記のような減勢槽は、例えば請求項
３のように、１０〜１５ｍ間隔で設けることで、急勾配
傾斜面に沿う放水路を流れる排水に対して好適に減勢す
ることができる。

【００１０】さらに上記減勢槽を、請求項４のように合
成樹脂又は合成樹脂を主体とする複合材料で形成し、さ
らに請求項５のように、排水管も合成樹脂又は合成樹脂
を主体とする複合材料で形成した構成とすれば、より耐
久性に優れた減勢装置とすることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る減勢装
置は、図１（ａ）に示すように、道路や団地造成等の建
設に際し、急勾配傾斜面に沿って施工される放水路１に
おいて、流末処理として設けられるものであって、この
放水路１は、傾斜面の上方に設置された流入桝２に接続
され、この流入桝２に集められた雨水や下水の排水、ま
た、一般排水が上記放水路１を通して流下し、傾斜面の
下方に設置されている放流桝３を介して例えば河川等に
放流されるようになっている。

【００１２】上記放水路１に、その終端側（放流桝３
側）から上流方向に向かって、排水管４と減勢槽５とを
交互に接続して構成された減勢装置が設けられている。
各減勢槽５はそれぞれほぼ同一形状で、例えば内径φ１
０００〜２０００ｍｍの円筒状に作製されている。この
ような円筒状減勢槽５が複数、図の場合には３個、それ
ぞれ軸心をほぼ垂直にして、例えば１０〜１５ｍ間隔で
設けられている。

【００１３】各減勢槽５の外壁には、それぞれ上流側、
下流側に傾斜して延びる内径φ１００ｍｍ程度の受口短
管６、差口短管７が一体形成されている。これら短管６
・７を、地盤の傾斜に沿わせて設置された各排水管４に
おける下流端の差口、上流端の受口４ａに完全気密状態
で結合させて、上記減勢装置が形成されている。

【００１４】各受口短管６および差口短管７は、同図
（ｂ）に示すように、平面視で同一直線上に位置し、か
つ、減勢槽５における断面円形の外周壁に対する一つの
接線に沿う形状で形成されている。さらに詳細には、図
２（ａ）に示すように、上流端に受口６ａを備える受口
短管６は、直線状の内部流路６ｂが、減勢槽５の内周面
５ａに対する接線方向に沿う形状で、減勢槽５の外周壁
に形成されている。一方、下流端に差口７ａを備える差
口短管７も、これとほぼ同様に、その内部流路７ｂが減
勢槽５の内周面５ａに対する接線方向に沿うように、受
口短管６と平面視で同一直線上に形成されている。

【００１５】このような形状により、図中矢印で示すよ
うに、受口短管６を通して直線状に減勢槽３内に流入し
た流水は、その流れ方向が、減勢槽５の断面円形の内周
面５ａに沿って円弧状に変化する。このとき、減勢槽５
における内周面５ａの接線方向から流水が流入すること
で、このような直線状から円弧状への流れ方向の変化領
域において格別な乱れを生じることなく、スムーズな流
れ方向の変化が生じる。そして減勢槽５内では、その内
周面５ａに沿って円形状に回流することになり、このと
きの流れ方向の変化に伴って流水のエネルギが次第に減
勢される。

【００１６】上記受口短管６は、同図（ｂ）に示すよう
に、減勢槽５の上端側から、前記した地盤の傾斜角に沿
う角度で上方に傾斜して延びる形状に形成され、差口短
管７は、減勢槽５の底部側から、上記同様の角度で下方
に傾斜して延びる形状に形成されている。したがって、
受口短管６の内部流路６ｂが減勢槽５内に開口する流入
開口６ｃを通して減勢槽５内の上部側に流入した流水
は、実際には減勢槽５の内周面５ａに沿って同図矢印で
示すように螺旋状に回流しながら流下し、底部側側の流
出開口７ｂを通して差口短管７へと流出する。この差口
短管７も、減勢槽５における内周面５ａの接線方向に延
びる形状で形成されていることから、減勢槽５内からの
差口短管７への流出領域においても大きな乱れを生じる
ことなく、差口短管７へとスムーズに流出する。

【００１７】なお、上記減勢槽５は、例えばＰＥ、ＰＰ
等の熱可塑性樹脂、或いはＦＲＰ等の合成樹脂を主体と
した複合材料によって作製されている。さらに前記した
各排水管４も、上記のようなＰＥ、ＰＰ、ＦＲＰなどの
耐久性のある合成樹脂や複合材料で作製されている。

【００１８】上記のように構成された減勢装置では、急
勾配の放水路１を通して高速射流が流れる場合でも、こ
れは、各減勢槽５内において前記のように螺旋状に回流
する流れ状態が生じることで段階的に減勢され、水流エ
ネルギが弱められて、下流端の放流桝３を通して河川等
に放流される。この場合、各減勢槽５内には前記のよう
に内周面５ａの接線方向から流入し、かつ、接線方向に
流出していくことで、急激な流れ方向の変化はなく、し
たがって、各減勢槽５に対して過大な衝撃力は発生せ
ず、また、これら減勢槽５内を通過する際も、新たな空
気の巻き込み等が極力抑えられる。

【００１９】さらに、減勢槽５内では、その内周面５ａ
に沿う螺旋状の流れ状態となることから、このときの流
水中に混入していた空気、さらに土砂等が遠心力の作用
で流水から分離されて、これらが分離された水が下流側
へと流下していく。

【００２０】このように、本実施形態における減勢装置
によれば、円筒状内周面５ａを有する減勢槽５を複数設
けることで、流入水の水流エネルギが段階的に効率良く
低減される。また、各減勢槽５に対して過大な衝撃力が
作用することもなく、しかも、空気や土砂の排除が好適
に生じる。この結果、特に急勾配傾斜面等の不等水流領
域に設けられる放水路においても、空気や土砂を混入し
た高速射流、水路の不連続部で生じる衝撃波や空洞現
象、空気の連行による水深のふくれ上がり等による排水
管路、減勢装置の破損が防止され、さらに放流先の河川
や構造物の損傷をも防止される。

【００２１】しかも上記では、各減勢槽５や排水管４が
錆びにくく、また、耐磨耗性や延性靱性に優れたＦＲＰ
やＰＥ・ＰＰ等の合成樹脂製でもあるので、さらに耐久
性に優れた放水路１として構成することが可能になって
いる。また上記では、減勢槽５自体が円筒状のシンプル
な構造であるので、全体的な製作費もより安価なものと
することができる。

【００２２】以上にこの発明の具体的な実施形態につい
て説明したが、この発明は上記形態に限定されるもので
はなく、この発明の範囲内で種々変更することが可能で
ある。例えば上記形態では、３個の減勢槽５を設け、ま
た、急勾配傾斜面に沿う放水路を流れる排水に対してよ
り好適な減勢効果を与えるために、減勢槽を１０〜１５
ｍ間隔で設けた例を挙げて説明したが、これら具体的数
値例に本発明は限定されるものではなく、これらは、地
盤の傾斜角や、見込まれる排水量等に応じて適宜設定し
て構成することが可能である。

【００２３】また上記実施形態では、受口短管６と差口
短管７とを減勢槽５の内周面５ａに対する接線方向に延
びる形状で形成した例を示したが、請求項１の範囲にお
いては、これら各短管６・７を、接線上の位置から幾分
中心側にずれた形状として形成することも可能である。
この場合でも、少なくとも減勢槽５の中心を通る直線上
の位置からずれていれば、受口短管６を通して直線状に
減勢槽５内に流入した流水が、減勢槽５の内周面に当た
った後にこの内周面に沿って回流するような構成とする
ことができる。

【００２４】また上記では、減勢槽５を断面円形の内周
面を有する円筒状に形成した例を示したが、この内周面
の形状も円形状に限定されるものではなく、例えば楕円
形などの滑らかに湾曲した内周面を有し、これによっ
て、流入水が内周面に沿って回流する形状であれば、そ
の他の形状とすることが可能である。

【００２５】さらに上記では、受口短管６と差口短管７
とが平面視で同一直線上に位置するように形成した例を
示したが、例えば減勢槽５の上流側と下流側とで、この
減勢槽５を挟んで流路方向を屈曲させるような場合に
は、上記受口短管６と差口短管７とが互いに異なる直線
上に位置するように設けた構成等とすることも可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の減勢装置におい
ては、流入水が回流するような内周面形状を有する減勢
槽を複数設けることで、流入水の水流エネルギが段階的
に効率良く低下され、これによって、管路や減勢装置自
体の磨耗や破損、さらに放流先の構造物、河川の損傷等
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における減勢装置を設けて
構成された急勾配傾斜面に沿う放水路を示すもので、同
図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図である。

【図２】上記減勢装置における減勢槽を示すもので、同
図（ａ）は平断面図、同図（ｂ）は縦断面図である。

【図３】従来の急勾配傾斜面に沿う放水路の側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 放水路 ２ 流入桝 ３ 放流桝 ４ 排水管 ４ａ 受口 ５ 減勢槽 ５ａ 内周面 ６ 受口短管 ７ 差口短管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 斜面に沿う放水路に設けられる減勢装置
   であって、 断面が滑らかに湾曲した内周面を各々有する複数の減勢
   槽を、上記斜面の傾斜に沿わせて設置される排水管で順
   次接続し、各減勢槽内で、流入した流水が内周面に沿っ
   て回流することにより減勢されるように形成しているこ
   とを特徴とする減勢装置。
2. 【請求項２】 上記減勢槽の内周面を断面略円形状に形
   成すると共に、減勢槽への流入水が内周面の接線方向か
   ら流入し、かつ接線方向に流出するように各減勢槽を排
   水管に接続していることを特徴とする請求項１の減勢装
   置。
3. 【請求項３】 上記減勢槽を１０〜１５ｍ間隔で設けて
   いることを特徴とする請求項１又は２の減勢装置。
4. 【請求項４】 上記減勢槽を合成樹脂又は合成樹脂を主
   体とする複合材料で形成していることを特徴とする請求
   項１、２又は３の減勢装置。
5. 【請求項５】 前記排水管も合成樹脂又は合成樹脂を主
   体とする複合材料で形成していることを特徴とする請求
   項４の減勢装置。