JP2005113473A - 汚濁拡散防止膜 - Google Patents

Abstract

【課題】河川の水流を巧みに利用して水中深く垂下するカーテン部を引き上げ、カーテン部に掛かる水圧を軽減して破損を防止するとともに、汚濁度の高い流水を川底部へ誘導して下流域への汚濁水の拡散防止が図られる汚濁拡散防止膜を提供する。
【解決手段】メインフロート部１と、サブフロート３を有するスカート部２と、水中フロート５を有するカーテン部４を備える。メインフロート部１の下部とカーテン部４の上端部を、隙間を形成して複数本の連結索２７で連結し、該隙間に対応して連結索２７に、スカート部２の下端部を接続金具１７を介して移動自在に結合した。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に河川から流入する栄養塩類が下流のダム貯水池へ移流拡散するのを防ぎ、また、汚濁物質を含んだ河川からの流入水を上流水域で長時間滞留させて汚濁物質を上流部で沈降させることにより下流水域の汚濁を防止する汚濁拡散防止膜に関するものである。

ダム貯水池内には一定期間水が貯留されることから、ダム上流域の河川から流入する窒素、リン等の栄養塩等が貯水池内に流入して藻類の異常増殖による淡水赤潮、アオコの発生等の富栄養化現象が発生する場合がある。

また、洪水時には、ダム貯水池内には、土砂を含んだ濁水が流入することから、流入する土砂の粒径や量、ダムの運用方法等によっては、洪水後もダム貯水池から下流河川に濁水の放流が継続するといった現象が発生することがある。

そこで、ダム貯水池の上流において河川から流入する栄養塩や濁水がダム貯水池に移流・拡散したりするのを防ぐために、貯水池の上流域に汚濁拡散防止膜（分画フェンス）を設置して栄養塩類や濁水を沈降させることが行われている。

このような目的に適用可能な濁水拡散防止膜の一例として、フロートに対してポリエステル製の透水性シートとゴム製の耐摩耗性シートとからなるカーテン部（膜体）を垂下させた構成のものが提案されている。（特許文献１参照）。

この構成の汚濁拡散防止膜をダム上流域の河川に設置すると、水の流れが緩やかな平水時には、水面付近の清水は、カーテン部の上半部を形成する透水性シートを透過して流下し、耐摩耗性シートからなるカーテン部の下半部は水中深く垂下して濁水の拡散を防止する。

しかし、台風の発生や豪雨等があって水嵩が増し、水流も速くなってくると、前記するように、透水性シートと耐摩耗性シートとを結合してカーテン部を構成する１枚のものでは、カーテン部の一部をなす透水性には関係なく、カーテン部には全面的に強力な流水の水圧が掛かってカーテン部が早期に損傷するようなことが起きる。
実開平１−１７４４２５号公報。

本発明は、水の流れが緩やかな平水時には、水面付近に垂下するスカート部と、水中深く垂下するカーテン部との隙間から清水をほとんど無抵抗に流下させ、台風の発生や豪雨等によって水嵩を増して水流が速くなるような事態に対応しては、水流を巧みに利用してスカート部を介してカーテン部を引き上げて、カーテン部下方に汚濁水を誘導流下させて下流域への汚濁水の拡散防止が図られる濁水拡散防止膜を提供することを目的としたものである。

上記の目的を達成するためになされた本発明の汚濁水拡散防止膜は、メインフロート部と、サブフロートを有するスカート部と、水中フロートを有するカーテン部を備え、メインフロート下部とカーテン部上端部を、隙間を形成して複数本の連結索で連結し、該隙間に対応して連結索に、スカート部の下端部を結合金具を介して移動自在に結合したことを特徴とする。

このように構成した本発明によれば、汚濁拡散防止膜を、ダム上流域の河川に設置すると、水の流れが緩やかな平水時には、水面に浮上するメインフロートとサブフロートは互いに接近し、水面付近に垂下するスカート部と、メインフロート部と連結索を介して吊り下げ状に連結されて水中深く垂下するカーテン部との間に隙間を生じ、この隙間から水面付近の清水はほとんど無抵抗に流下させる。この際、水面に浮上するサブフロート部から垂下するスカート部は、比較的動き易くなっているので、水面付近の清水はスカート部沿いに流下する。

他方、カーテン部は、水中深く垂下して汚濁物質を含んだ流入水を長時間滞留させて汚濁水の拡散を良好に防止する。

また、台風の発生や豪雨等により水嵩を増すようなの事態に対応しては、水面に浮上するサブフロートが水流によりメインフロート後方に強制的に引き離され、これに連られてスカート部が浮上し、スカート部下端部の結合金具が連結索を下流側に移動しながら引っ張ってカーテン部を引き上げる。こうして、カーテン部は河川底部から水面寄りに引き上げられてカーテン部に掛かる水圧負担を軽減して破損等を生じ難くする。

また、水中にあってカーテン部を下流側に押し流そうとする水流の下で重錘を有するカーテン部の下部は、吹き流し状態になって下流側に押されて川底部向けに湾曲し、汚濁度の高い汚濁水を川底部向けに誘導して下流域への拡散を軽減する。

前記構成において、スカート部下辺とカーテン部下辺には、それぞれに重錘が取着される。そこで、スカート部下辺にロープ状重錘を取着し、カーテン部下辺にチェーン状重錘をそれぞれ取着すると、メインフロート部とカーテン部を連結する連結索に対するスカート部下辺の接触は、適度の屈曲性が付与されるロープ状重錘を介して行われるので、スカート部の下端部が細かく波打つような変形や、スカート部下辺に連結索が絡まるようなことががなく、長期間に亘ってスカート部の展張性を安定させることができる。また、カーテン部下辺に取着する重錘は、スカート部下辺部を両側から挟持状に取着するフラットバー形式のものであってもよいが、チェーン状重錘は、入手が容易で取り扱い易く、カーテン部下辺に対する脱着作業をし易くする。

また、前記構成において、サブフロートの浮力はスカート部下辺に取着したロープ状重錘重量より大きくし、水中フロートの浮力はカーテン部下辺に取着したチェン状重錘重量より小さく設定した構成にすると、外力により形態的な変化を受けた後の原状への復帰性として、サブフロートから水中への垂下幅の小さいスカート部は、スカート部下辺に取着した柔軟性を有するロープ状重錘によって円滑に行われる。また、水中への垂下幅を大きくするカーテン部には、水中にあって常時浮上傾向を示す水中フロートの浮力には打ち勝って与えられるので、原状への復帰性は速くなる。また、水中フロートの浮力に対しては、常時、メインフロートの浮力が相乗的に作用するので、メインフロートに掛かる荷重負担を軽減してメインフロートの小形化が図られる。

本発明に係る汚濁拡散防止膜によれば、水の流れが緩やかな平水時には、水面付近の清水をほとんど抵抗なく流下させ、台風の発生や豪雨等の事態に対応しては、水流を巧みに利用して水面付近に垂下するスカート部を引き上げて、これにより水中のカーテン部を引き上げてスカート部間の隙間を解消し、カーテン部を介して汚濁度の高い流水を川底部へ誘導して下流域への汚濁水の拡散を効果的に防止するもので、長期間に亘り安定した性能を発揮し、取り扱いにも便利なものである。

以下、本発明に係る汚濁拡散防止膜について図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る汚濁拡散防止膜の縦断面図、図２は汚濁拡散防止膜の一部正面図、図３（ａ）、（ｂ）はメインフロート部の一部正面図と縦断面図、図４（ａ）、（ｂ）はサブフロートを有するスカート部の一部正面図と縦断面図、図５（ａ）、（ｂ）は水中フロートを有するカーテン部の一部正面図と縦断面図、図６は設置状態における動作要領を説明するための汚濁拡散防止膜の縦断面略図である。

図において、本発明に係る汚濁拡散防止膜は、メインフロート部１と、サブフロート３を有するスカート部２と、水中フロート５を有するカーテン部４を備えている。

メインフロート部１は、発泡ポリスチレン等からなる複数個の筒状フロート６を塩化ビニル樹脂等により縫製されたフロートカバー７内に装着し、カバー７の下部にポリエステル等の繊維ベルトからなるテンションベルト８を縫着し、このテンションベルト８の両端には、図示はしていないが、それぞれに環状の接続金具（実施例ではＤ環を使用）を有する連結金具をボルト止めしている。

また、適宜の間隔を採ってフロートカバー７を取り巻き状にしてテンションベルト８に掛けて補強ベルト９を縫着し、この補強ベルト９にはテンションベルト８上で環状の接続金具１０を有する連結金具１１をボルト止めしている。

サブフロート３を有するスカート部２は、メインフロート部１同様に、複数個の筒状フロート３をフロートカバー１２内に装着し、カバー１２の下部にテンションベルト１３を縫着し、このテンションベルト１３からスカート１４を垂下させ、このスカート１４下辺に、鉛ロープ等からなるロープ状重錘１５を縫着している。

また、このスカート部２では、前記メインフロート部１の補強ベルト９に対応してフロートカバー１２を取り巻き状にし、テンションベルト１３を経てスカート部２下辺のロープ状重錘１５の縫着部に達する補強ベルト１６を縫着し、この補強ベルト１６には、ロープ状重錘１５近傍でスカート部下端部に環状の接続金具１７を有する連結金具１８をボルト止めしている。

水中フロート５を有するカーテン部４は、カーテン１９の上下両辺沿いにテンションベルト２０，２１を縫着し、カーテン上辺側テンションベルト２０に対しては適宜の間隔を採って複数個の筒状フロート５を等配的に装着し、カーテン下辺側テンションベルト２１に対しては吊り具２３を介してチェン状重錘２２を取着している。

また、このカーテン部４では、前記スカート部２の補強ベルト１６に対応してカーテン上辺側テンションベルト２０からカーテン下辺側テンションベルト２１に達する補強ベルト２４を縫着し、カーテン上辺側テンションベルト２０上にあってこの補強ベルト２４の上端部には、環状の接続金具２５を有する連結金具２６をボルト止めしている。

なお、本発明に係る汚濁拡散防止膜において、スカート部２のスカート１４及びカーテン部４のカーテン１９には、従来の汚濁拡散防止膜で用いられている可撓性の材料からなるシート状あるいは布状の膜を利用することができる。材質については、特に限定されるものではなく、合成樹脂製のもの、化学繊維製のもの、ゴム製のもの等が使用される。

前記構成からなるメインフロート部１、サブフロート３を有するスカート部２及び水中フロート５を有するカーテン部４は、設置現場まで運搬されてワイヤーロープ等からなる複数本の連結索２７を用いて相互に結合して使用に供される。

この結合には、連結索２７をスカート部２の下端部の接続金具１７に挿通して連結索２７の一端（上端）をシャックル等を介してメインフロート部１のテンションベルト８の接続金具１０に接続し、連結索２７の他端（下端）を同じくシャックル等を介してカーテン上辺側テンションベルト２０の接続金具２５に接続する。

この時の連結索２７の長さは、設置場所の条件によって設定され、
メインフロート部１の下部とカーテン部４間に隙間を形成するが、最低限、メインフロート部１及びサブフロート３が水面に浮上してサブフロート３から水中に垂下するスカート部下辺に縫着したロープ状重錘１５が水中フロート５に干渉しないような長さに設定される。

前記構成からなる本発明によれば、例えば、ダム貯水池の上流域に河川等に設置すると、河川の水の流れが緩やかな平水時には、メインフロート部１とサブフロート３が互いに接近して水面に浮上し、水面付近の清水は、水面付近に垂下するスカート部２、水中深く垂下するカーテン部４との隙間からほとんど無抵抗に流下し、河川から流入した汚濁物質を含んだ流入水は水中深く垂下するカーテン部４によって川底部に長時間滞留させて汚濁物質の沈降が図られて下流水域の汚濁を防止するものである。

台風の発生や豪雨等により水嵩を増すような事態に対応しては、水面に浮上するサブフロート３が水流により強制的にメインフロート部１後方に引き離され、これに連られてスカート部２が水面に浮上し、図６に示すように、スカート部２下端部の接続金具１７が連結索２７上をカーテン部４側に移動してカーテン部４を水中で引き上げてスカート部２間の隙間を解消する。こうして、カーテン部４にはカーテン部４を下流側に押し流そうとする流水圧が掛かり、カーテン部４を水中に引き込もうとする重錘２２との作用で、カーテン部４は側面視において後流側に湾曲し、カーテン部４に掛かる水流はカーテン部４の湾曲により川底部向けに誘導される結果、汚濁度の高い汚濁水は川底部を流下して効果的に汚濁水の拡散防止が図られる。

設置現場では、特別な工具類を必要とせず、組み合わせ結合が簡単にでき、また、水嵩を増すような事態に対応しては、水流を巧みに利用して自動的に破損には至らないように自己保全性を発揮し、山間僻地を問わず運搬に便利であり、管理面からも有用なものである。

本発明の実施形態に係る汚濁拡散防止膜の縦断面図である。 汚濁拡散防止膜の一部正面図である。 （ａ）、（ｂ）はメインフロート部の一部正面図と縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）はサブフロートを有するスカート部の一部正面図と縦断面図である。 （ａ）、（ｂ）は水中フロートを有するカーテン部の一部正面図と縦断面図である。 設置状態における動作要領を説明するための汚濁拡散防止膜の縦断面略図である。

符号の説明

１ メインフロート部
２ スカート部
３ サブフロート
４ カーテン部
５ 水中フロート
６ 筒状フロート
７ フロートカバー
８ テンションベルト
９ 補強ベルト
１０ 接続金具
１１ 連結金具
１２ フロートカバー
１３ テンションベルト
１４ スカート
１５ ロープ状重錘
１６ 補強ベルト
１７ 接続金具
１８ 連結金具
１９ カーテン
２０ カーテン上辺側テンションベルト
２１ カーテン下辺側テンションベルト
２２ チェン状重錘
２３ 吊り具
２４ 補強ベルト
２５ 接続金具
２６ 連結金具
２７ 連結索

Claims (3)

1. メインフロート部と、サブフロートを有するスカート部と、水中フロートを有するカーテン部を備え、メインフロート下部とカーテン部上端部を、隙間を形成して複数本の連結索で連結し、該隙間に対応して連結索に、スカート部の下端部を結合金具を介して移動自在に結合したことを特徴とする汚濁拡散防止膜。
2. スカート部の下辺にロープ状重錘を、カーテン部の下辺にチェーン状重錘をそれぞれ取着したことを特徴とする請求項１記載の汚濁拡散防止膜。
3. サブフロートの浮力はスカート部下辺に取着したロープ状重錘重量より大きくし、水中フロートの浮力はカーテン部下辺に取着したチェン状重錘重量より小さく設定したことを特徴とする請求項２記載の汚濁拡散防止膜。
   

Images