JP2007270477A - ダム式魚道及び魚道制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダムの貯水位の変動に対応した制御が可能な、規模が比較的小さく安価なダム式魚道及び魚道制御方法を提供することである。
【解決手段】 ダムの堤体を実質的に水平方向に貫通する魚道路と、魚道路の上流側に配置され、魚道路を開閉するための開閉ゲートと、魚道路に所定間隔隔てて配置された複数の隔壁と、魚道路において開閉ゲートの下流側に配置された流量調整ゲートと、流量調整ゲートの下流側であって、かつ、最上流隔壁の上流側に配置された開閉スライド格子ゲートと、魚道路のうち開閉ゲートと最上流隔壁との間によって構成される放流プールに、ダム貯水池の水を給水する手段と、魚道路のうち最上流隔壁の下流側に、ダム貯水池の水を給水する手段とを備え、開閉スライド格子ゲートが、開閉ゲートの直ぐ下流の位置までスライドするように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダムの貯水位が変動しても魚類遡上機能を有するダム式魚道及び魚道制御方法に関する。

ダム、堰、床固め等の河川横断施設は、魚類が移動する際の障害物となる。したがって、河川横断施設には、従来から、魚の通り道となる魚道が設けられている。特に、河川環境を重要視する近年の社会状況においては、魚道施設は、河川横断施設の計画上、必須の施設となりつつある。

一方、ダムの目的のうち上水、灌漑、発電等の利水機能を有するダムでは、渇水時に貯水位が低下するため、階段式等の定置式の魚道では機能上問題があり、貯水位の変動に追従する特別な魚道機構を必要としており、セクター式、エレベータ式等の水位変動追従型の魚道が開発されている。

しかしながら、従来の水位変動追従型の魚道施設では、規模が大きくなるため、イニシャルコストやランニングコストが高価となるという課題がある。また、ダムの利水計画は一般的に、近年１０年間のうち第１位の渇水を基準として計画されるが、平水年においては水位変動が僅かである場合も多いにもかかわらず、従来の水位変動追従型の魚道施設では、僅かな水位変動に対しても大きな動力を必要とするという課題もある。

したがって、本発明は、ダムの貯水位の変動に対応した制御が可能な、規模が比較的小さく安価なダム式魚道及び魚道制御方法を提供することを目的としている。

本願請求項１に記載のダム式魚道は、ダムの堤体を実質的に水平方向に貫通する魚道路と、前記魚道路の上流側に配置され、魚道路を開閉するための開閉ゲートと、前記魚道路に所定間隔隔てて配置された複数の隔壁と、前記魚道路において前記開閉ゲートの下流側に配置された流量調整ゲートと、前記流量調整ゲートの下流側であって、かつ、前記隔壁のうち最上流に位置する隔壁の上流側に配置された開閉スライド格子ゲートと、前記魚道路のうち前記開閉ゲートと前記最上流隔壁との間によって構成される放流プールに、ダム貯水池の水を給水する手段と、前記魚道路のうち前記最上流隔壁の下流側に、ダム貯水池の水を給水する手段とを備え、前記開閉スライド格子ゲートが、前記開閉ゲートの直ぐ下流の位置までスライドするように構成されていることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載のダム式魚道は、前記請求項１のダム式魚道において、前記流量調整ゲートが、下端の支点を中心として回転するようになったフラップゲートであることを特徴とするものである。

本願請求項３に記載の魚道制御方法は、ダムの貯水位が前記最上流隔壁の天端高さ以上となる場合には、前記開閉ゲート及び前記開閉スライド格子ゲートを開放した状態で、前記流量調整ゲートを用いて前記魚道路内の水位を調整して魚を遡上させ、ダムの貯水位と前記放流プールの水位が同程度である場合には、前記流量調整ゲートを開放し、かつ、前記開閉ゲートを閉鎖した状態で、前記放流プールに給水しつつ、前記開閉スライド格子ゲートを開放して、魚を前記放流プールに移動させ、次いで、前記開閉ゲート及び前記開閉スライド格子ゲートを閉鎖した状態で、前記最上流隔壁の下流側に給水しつつ、前記開閉スライド格子ゲートを前記開閉ゲートの方へスライドさせて、魚をダムに追い出し、ダムの貯水位が前記放流プールの水位よりもかなり下にある場合には、前記流量調整ゲートを開放し、かつ、前記開閉ゲートを閉鎖した状態で、前記放流プールに給水しつつ、前記開閉スライド格子ゲートを開放して、魚を前記放流プールに移動させ、次いで、前記最上流隔壁の下流側に給水しつつ、前記開閉ゲートを開放して、魚をダムに放流することを特徴とするものである。

本発明によれば、ダムの貯水位の変動に対処することができる、比較的小規模で施工・維持コストが安価なダム式魚道及び魚道制御方法が提供される。

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係るダム式魚道について詳細に説明する。図１は本発明の好ましい実施の形態に係るダム式魚道を概略的に示した側断面図、図２は図１の部分２の拡大側断面図、図３は図２の平面図である。図１及び図２において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係るダム式魚道は、ダムの堤体を実質的に水平方向に貫通する魚道路１２と、魚道路１２の最上流側に配置された制水ゲート１４と、制水ゲート１４の下流側に配置された開閉ゲート１６とを備えている。

制水ゲート１４は、通常は開放されており、洪水時や施設の維持管理時に閉鎖されるようになっているが、本発明のダム式魚道にとって必須の設備ではない。制水ゲート１４は一般的に、昇降式のものが用いられており、堤体頂部に設置された駆動源１４ａによってワイヤ１４ｂを介して昇降されるように構成されている。また、開閉ゲート１６は、魚道路１２を開閉するためのものであり、上流側に向かって開放するようになった両開き式のものが用いられている。

なお、魚道路１２には、階段状の定置式魚道が設けられており、高さが変化する箇所に上流側から隔壁Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，Ａ₄ ，・・・・が設置されている。魚道路１２のうち開閉ゲート１６と最上流隔壁Ａ₁ との間が放流プール１２ａとなる。

ダム式魚道１０は又、開閉ゲート１６の下流側に配置された流量調整ゲート１８と、流量調整ゲート１８の下流側であって最上流隔壁Ａ₁ の上流側に配置された開閉スライド格子ゲート２０とを備えている。流量調整ゲート１８としては、下端の支点１８ａを中心として回転するようになった（図２の矢印参照）フラップゲートが用いられており、フラップの回転角度を調整することによって魚道路１２の流量を調整するようになっている。また、開閉スライド格子ゲート２０は、金属材を格子状に組んで形成し、下流側に向かって開放するようになった両開き式のゲートであり、魚道路１２の天井に配置されたレール２０ａに沿って開閉ゲート１６の手前までスライドすることができるようになっている。開閉スライド格子ゲート２０を格子状の金属材で形成したのは、詳細には後述するように開閉スライド格子ゲート２０をスライドさせる際に開閉スライド格子ゲート２０に作用する水圧を最小限にするためである。

なお、開閉ゲート１６、流量調整ゲート１８、及び開閉スライド格子ゲート２０を駆動させるのには、一般的な駆動源を用いてよい。

ダム式魚道１０は更に、ダム貯水池の最低水位以下に取水口２２ａを有する吸水管２２と、吸水管２２に連結された真空ポンプ２４と、放流プール１２ａと真空ポンプ２４とを連結する第１放水管２６と、最上流隔壁Ａ₁ の下流側の魚道路１２と真空ポンプ２４とを連結する第２放水管２８とを備えている。真空ポンプ２４には、開閉バルブ２４ａが設置されている。

以上のように構成されたダム式魚道１０を用いた魚道制御方法について説明する。本発明の魚道制御方法は、ダムの貯水位と放流プール１２ａの水位の差に応じて３つのケースに分けられる。

（第１ケース）
ダムの貯水位が最上流隔壁Ａ₁ の天端高さ以上となる場合である（図４参照）。第１ケースでは、流量調整ゲート１８の操作のみで魚道の制御を行う。すなわち、制水ゲート１４、開閉ゲート１６、及び開閉スライド格子ゲート２０を開放した状態で、流量調整ゲート１８を、支点１８ａを中心として回転させることにより、魚道路１２内の水位を調整して、魚を遡上させる。

（第２ケース）
ダムの貯水位と放流プール１２ａの水位が同程度である場合である（図５参照）。第２ケースでは、開閉スライド格子ゲート２０を用いて魚を強制的に追い出す。すなわち、まず最初に、制水ゲート１４、及び流量調整ゲート１８を開放し、かつ、開閉ゲート１６を閉鎖した状態で、真空ポンプ２４を作動させ第１放流管２６を介して、放流プール１２ａに給水しつつ、開閉スライド格子ゲート２０を開放する（図５（ａ）参照）。すると、放流プール１２ａの水位が上昇して、魚がこの箇所に移動する。次いで、開閉ゲート１６、及び開閉スライド格子ゲート２０を閉鎖した状態で、真空ポンプ２４を作動させ第２放流管２８を介して、最上流隔壁Ａ₁ の下流側の箇所に給水しつつ、開閉スライド格子ゲート２０を開閉ゲート１６の方へスライドさせて、魚をダムに追い出す（図５（ｂ）、（ｄ）参照）。次いで、再び開閉ゲート１６を閉鎖するとともに、開閉スライド格子ゲート２０を最上流隔壁Ａ₁ の付近に戻して閉鎖した状態で、第１放流管２６を介して放流プール１２ａに給水する（図５（ｃ）参照）。以上の操作を繰り返して、魚を遡上させる。

（第３ケース）
ダムの貯水位が放流プール１２ａの水位よりもかなり下にある場合である（図６参照）。第３ケースでは、放流プール１２ａの上流側に位置する開閉ゲート１６を開放することにより、魚を水流とともに貯水池に放流する。すなわち、まず最初に、制水ゲート１４、及び流量調整ゲート１８を開放し、かつ、開閉ゲート１６を閉鎖した状態で、真空ポンプ２４を作動させ第１放流管２６を介して、放流プール１２ａに給水しつつ、開閉スライド格子ゲート２０を開放する（図６（ａ）参照）。すると、放流プール１２ａの水位が上昇して、魚がこの箇所に移動する。次いで、真空ポンプ２４を作動させ第２放流管２８を介して、最上流隔壁Ａ₁ の下流側の箇所に給水しつつ、開閉ゲート１６を開放して、魚をダムに放流する（図５（ｂ）参照）。次いで、再び開閉ゲート１６を閉鎖するとともに、第１放流管２６を介して放流プール１２ａに給水する（図６（ｃ）参照）。以上の操作を繰り返して、魚を遡上させる。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

本発明の好ましい実施の形態に係るダム式魚道を概略的に示した側断面図である。 図１の部分２の拡大側断面図である。 図２の平面図である。 第１ケースにおける魚道制御方法を示した図である。 第２ケースにおける魚道制御方法を示した一連の図である。 第３ケースにおける魚道制御方法を示した一連の図である。

符号の説明

１０ ダム式魚道
１２ 魚道路
１４ 制水ゲート
１６ 開閉ゲート
１８ 流量調整ゲート（フラップゲート）
２０ 開閉スライド格子ゲート
２２ 吸水管
２４ 真空ポンプ
２６ 第１放水管
２８ 第２放水管
Ａ₁ 、Ａ₂ 、Ａ₃ 、Ａ₄ 定置式魚道の隔壁

Claims (3)

1. ダムの堤体を実質的に水平方向に貫通する魚道路と、
   前記魚道路の上流側に配置され、魚道路を開閉するための開閉ゲートと、
   前記魚道路に所定間隔隔てて配置された複数の隔壁と、
   前記魚道路において前記開閉ゲートの下流側に配置された流量調整ゲートと、
   前記流量調整ゲートの下流側であって、かつ、前記隔壁のうち最上流に位置する隔壁の上流側に配置された開閉スライド格子ゲートと、
   前記魚道路のうち前記開閉ゲートと前記最上流隔壁との間によって構成される放流プールに、ダム貯水池の水を給水する手段と、
   前記魚道路のうち前記最上流隔壁の下流側に、ダム貯水池の水を給水する手段と、
   を備え、
   前記開閉スライド格子ゲートが、前記開閉ゲートの直ぐ下流の位置までスライドするように構成されていることを特徴とするダム式魚道。
2. 前記流量調整ゲートが、下端の支点を中心として回転するようになったフラップゲートであることを特徴とする請求項１に記載のダム式魚道。
3. 請求項１又は２に記載のダム式魚道を用いた魚道制御方法であって、 ダムの貯水位が前記最上流隔壁の天端高さ以上となる場合には、前記開閉ゲート及び前記開閉スライド格子ゲートを開放した状態で、前記流量調整ゲートを用いて前記魚道路内の水位を調整して魚を遡上させ、
   ダムの貯水位と前記放流プールの水位が同程度である場合には、前記流量調整ゲートを開放し、かつ、前記開閉ゲートを閉鎖した状態で、前記放流プールに給水しつつ、前記開閉スライド格子ゲートを開放して、魚を前記放流プールに移動させ、次いで、前記開閉ゲート及び前記開閉スライド格子ゲートを閉鎖した状態で、前記最上流隔壁の下流側に給水しつつ、前記開閉スライド格子ゲートを前記開閉ゲートの方へスライドさせて、魚をダムに追い出し、
   ダムの貯水位が前記放流プールの水位よりもかなり下にある場合には、前記流量調整ゲートを開放し、かつ、前記開閉ゲートを閉鎖した状態で、前記放流プールに給水しつつ、前記開閉スライド格子ゲートを開放して、魚を前記放流プールに移動させ、次いで、前記最上流隔壁の下流側に給水しつつ、前記開閉ゲートを開放して、魚をダムに放流することを特徴とする方法。

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