JP2006291648A - 堆積土砂の搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大掛かりな設備を必要とせず、省エネで、環境の低負荷に寄与でき、しかも、泥分についても環境を破壊することなく容易に搬送できる土砂の搬送方法を得る。
【解決手段】ダム１などに堆積した土砂２を脱水して生分解性材料などを用いる放流袋３に浮力を与える空気とともに袋詰し、この放流袋３を河川６の上流の出発地点から河川６に放流して河川の自然の流れを利用して監視手段で監視しながら搬送し、下流の河口１７などの回収地点で回収する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダムなどの河川上流の貯水池などで堆積した土砂の搬送方法に関するものである。

貯水池の堆積は古くて新しい課題である。ダムなどの貯水池には上流から土砂（泥土）が流れ込み、これが堆砂すると、上流側の河床の上昇によって渇水が長期化したり、有効貯水容量が減少することによって、治水、利水機能が低下し、また、取水口などの付帯設備の機能が低下する。

しかも、地下水位が上昇することによって排水不良地域が拡大し、地山崩壊を招く。また、渇水が長期化することにより、観光、水産などの利用価値が低下し、貯水池の形態や生態系が急激に変化することにより環境を悪化する。

下流側の問題として、流砂を遮断してしまうことにより河床が低下し、河川が洗掘され、また、公園、水路などの利用価値が低下する。これに加えて、河とこの堆積物の有効な細粒分が流失してしまい、海岸の浸食減少が増加する。

このようなダムにおける堆砂の発生はその上流、下流ともに大きな影響を及ぼすものであり、従来は、浚渫船によって湖内で採取した土砂を陸揚げし、それをダンプ、貨車、船舶やカテナリーコンベアなどでダムから河川下流まで運搬するような方法が採用されている。

しかしダンプ輸送の場合は、運搬物の粉塵問題、騒音問題、大量の二酸化炭素の排出問題がある。また、カテナリーコンベア輸送の場合は、多額費用による設備整備が要求され、さらに、大輸送エネルギーの大量消費が問題になる。

これに対して、大掛かりな設備を持たずに、輸送についても人為的なエネルギーを加えることなく、環境にやさしく、しかも、効率的に土砂を輸送できるダムなどの堆積土砂の搬送方法として、ダムなどの貯水池に堆積した土砂を取り上げ、浮力を有するカプセルに入れて河川に放流し、河川を流下するカプセルを河口または所定地点で、解体または回収するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３２８３３９号公報

前記特許文献１に記載の搬送方法は、土砂を搬送するカプセルには浮力を有する特別のものを用意する必要があり、また、ダム貯水池の堆積土砂において用途のあまりない泥分について考慮されていないので、これらがダム放水時に放流されると、河川のＣＯＤ（化学的酸素消費量）および濁度の上昇問題、河川魚（鮎など）の餌となる藻の繁殖に与える障害などについては未解決の問題が残る。

本発明の目的は前記不都合を解消するものとして、大掛かりな設備を必要とせず、省エネで、環境の低負荷に寄与でき、しかも、泥分についても環境を破壊することなく容易に搬送できる堆積土砂の搬送方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するものとして、請求項１記載の発明は、堆積土砂を脱水して放流袋に袋詰し、この放流袋を河川上流の出発地点から河川に放流して搬送し、下流の回収地点で回収することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、河川の自然の流れを利用して土砂を搬送することができ、大掛かりな設備が不要となるだけでなく、二酸化炭素、粉塵、騒音などの発生問題はなく、クリーンに輸送できる。また、輸送中、河川水中のＣＯＤと汚濁の上昇は発生せず、魚の餌となる藻の繁殖に影響を与えない。

さらに、土砂が泥分であっても、これを脱水してから搬送するから環境破壊のおそれはない。

請求項２記載の発明は、堆積土砂の袋詰は、脱水した土砂を詰めた放流袋に空気を充填し、袋封じすることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、放流袋には空気が充填されるから、これにより浮力を得ることができ、また、熱シールなどで袋が封じられるから、空気が逃げることはない。よって、格別の容器を用意することなく、浮力を有する袋が得られる。

請求項３記載の発明は、放流袋は、生分解性材料などの環境低負荷の材質のものを用いることを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、放流袋は、生分解性材料などの環境低負荷の材質のものを用いるから、自然界（海域など）に流出しても短期間に自然分解され、水域への負荷を少なくできる。

請求項４記載の発明は、放流袋にＩＣタグなどの識別手段を設け、放流袋の放流は、監視カメラなどの監視手段により前記識別手段を監視することで放流状況を把握することを要旨とするものである。

請求項４記載の本発明によれば、放流状況が把握されるから、例えば障害物があったり、袋が破損したりしていることが判明した場合は、これに対処することができる。

請求項５記載の発明は、放流袋の回収は、回収地点に設けた簗などの水流を利用する手段で行うことを要旨とするものである。

請求項５記載の本発明によれば、放流袋の回収も河川の自然の流れを利用して行えるから、大掛かりな設備を要せず、環境にもやさしいものである。

以上述べたように本発明の堆積土砂の搬送方法は、河川に放流するだけの簡単なものであり、河川の流れを利用して搬送するから、大掛かりな設備を必要とせず、省エネで、環境の低負荷に寄与でき、しかも、泥分についても環境を破壊することなく容易に搬送できるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の堆積土砂の搬送方法の実施形態を示す全体説明図で、貯水池としてのダム１に堆積した土砂（混土）２を搬送する方法を例にとって説明する。

本発明方法は、８つの工程からなり、第１工程は土砂２の脱水、第２工程は土砂２の袋詰め、第３工程は放流袋の放流、第４工程は放流の監視、第５工程は放流袋回収、第６工程は放流袋と土砂の分離、第７工程は放流袋の処分、第８工程は土砂の利用である。

以下に前記８つの工程を詳細に説明する。第１工程では、土砂２、特にシルト分の堆積土砂を掘削して陸揚げし、脱水処理を施す。この脱水処理の方法は、天日乾燥でもよいが、下水汚泥の脱水機械（遠心脱水機、スクリュウ式脱水機）を転用することができる。

第２工程では前記のようにして脱水した土砂２を環境低負荷材料である生分解性材料で作られた放流袋３に詰め（図２ａ参照）、この放流袋３内にさらに空気４を充填する（図２ｂ参照）。この空気充填は浮力を付与するためのものであり、河川の水流、水深に応じて充填量を調整するが、通常は、詰めた土砂２と同様の容積の空気充填量とする。この場合の空気充填には、既存のノズル式ガス充填シーラーの使用が可能である。

次に、図２ｃに示すように土砂２と空気４が充填された放流袋３の口を熱シール５等で封じる。

放流袋３のサイズと形態は、放流する河川の形態状況、深度、流速、流量などの条件に応じて決定するが、サイズは数十センチから数メートルで、形状は、障害物に引っかかりにくい形状として、例えば球形、円筒形、三方魂形、楕円形などが考えられる。

第３工程では、土砂２と空気４が充填された放流袋３をダム堤体直下の河川６に放流する。放流袋３は袋詰めした場所から堤体に搬送し、堤体から河川６の上流に放流されるが、この堤体から放流地点までの搬送は従来から土木作業で使用されているベルトコンベア、バケットエレベータ、クレーンなどの機械を用いる。

このようにして河川６に放流された放流袋３は、河川の流れにのって流下する。この間、土砂２は放流袋３に収容されているから水中に溶け出すことはない。

そして、放流袋３には識別手段として、例えば番号、ＩＣタグなどの印を付しておき、第４工程として、図３にも示すように放流中は、監視カメラなどの監視手段７で放流袋３の放流状況を監視する。

この監視体制はネットワーク化することができ、例えば、監視カメラから送られてくる情報をキャッチする監視班８と、この監視班８からの情報を得て出動する放流対処班９を設置する。放流対処班９は、例えば現地障害物除去、破損袋回収、放流再開などの作業を行う。

第５工程の放流袋回収工程では、図１、図４に示すように河口１７または所定の回収地点に回収手段として、放流袋３を一箇所に集められるように放流袋３を誘導する柵または浮きフェンス１０を設け、簗漁法のようにして水流に向かって敷設する下り受け１１を設けて、放流袋３を回収し陸揚げする。

または、図４ｂのように回転ベルト付きフェンス１２を設け、ベルトコンベアで陸揚げすることも可能である。

第６工程の放流袋３と土砂２の分離工程では、図５に示すようにカッター１３などの切断手段で放流袋３の口を開封し、振動式の篩などの分離装置１４で放流袋３内から土砂２を篩いだして両者を分離する。篩いだされた土砂２はコンベアなどで搬送して一時貯蔵１５する。

そして、第７工程として分離された放流袋３を処分する。処分方法は、埋め立て、焼却、コンポストなどの従来の方法を採用する。または、コンポストの処理作業（加水分解）をある程度加えた後、土砂と混合して微生物分解させることで、生分解性（ポリ乳酸）の分解が行える。

このように放流袋３には生分解性の材料を使用しているから、自然界に流出しても短期間に自然分解されるものであるから、水域への負荷は少ない。ちなみに、６０℃コンポストの場合、加水分解が始まるまでの時間は８．５日、生分解が始まるまでの時間は１６日である。

次に土砂の利用工程である第８工程として、土木工事の材料、例えば、埋め立て、干潟１６の造成や、海岸浸食防止、内湾や湖の底質改良などの材料として利用する。

本発明は、ダムなどの堆積土砂の他に、土砂などを長距離搬送するものにおいて、鉱山の土砂搬出や内湾水路のヘドロ除去などにも適用できるものである。

本発明の堆積土砂の搬送方法の実施形態を示す全体説明図である。 本発明の堆積土砂の搬送方法の実施形態を示す要部である土砂袋詰め工程の説明図である。 本発明の堆積土砂の搬送方法の実施形態を示す要部である放流監視工程の説明図である。 本発明の堆積土砂の搬送方法の実施形態を示す要部である放流袋回収工程の説明図である。 本発明の堆積土砂の搬送方法の実施形態を示す要部である放流袋と土砂の分離工程の説明図である。

符号の説明

１ ダム ２ 土砂
３ 放流袋 ４ 空気
５ 熱シール ６ 河川
７ 監視手段 ８ 監視班
９ 放流対処班 １０ 浮きフェンス
１１ 下り受け １２ 回転ベルト付きフェンス
１３ カッター １４ 分離装置
１５ 一時貯蔵 １６ 干潟
１７ 河口

Claims (5)

1. 堆積土砂を脱水して放流袋に袋詰し、この放流袋を河川上流の出発地点から河川に放流して搬送し、下流の回収地点で回収することを特徴とする堆積土砂の搬送方法。
2. 堆積土砂の袋詰は、脱水した土砂を詰めた放流袋に空気を充填し、袋封じする請求項１記載の堆積土砂の搬送方法。
3. 放流袋は、生分解性材料などの環境低負荷の材質のものを用いる請求項１または請求項２に記載の堆積土砂の搬送方法。
4. 放流袋にＩＣタグなどの識別手段を設け、放流袋の放流は、監視カメラなどにより前記識別手段を監視することで放流状況を把握する請求項１から請求項３のいずれかに記載の堆積土砂の搬送方法。
5. 放流袋の回収は、回収地点に設けた簗などの水流を利用する手段で行う請求項１から請求項４のいずれかに記載の堆積土砂の搬送方法。

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