JP2008190196A - 雨水貯留システム - Google Patents
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Abstract
【課題】オーバーフロー管を有する雨水貯留システムにおいて排水箇所の許容水量までは排出能力及び排出効率の低下を招くことなく排水可能であり、且つ、貯水部が満水状態に達したため流入水がオーバーフローして排水される状態のうち、排水箇所の許容水量以上に雨水が流出する場合に排水箇所での雨水の氾濫を防止することができる雨水貯留システムを提供する。
【解決手段】貯水部11内の水位が所定の水位を超えたときにその超過した分の雨水を貯水部11内から所定の排水箇所である下水管21に排出するためのオーバーフロー管24に、貯水部11内からオーバーフロー管24内に単位時間に流入する雨水の量が所定の量を超えたとき、下水管21への雨水の排出量を抑制するための抑制手段30を設ける。
【選択図】図1
Description
本発明は、雨水を貯留するための雨水貯留システムに関する。
従来、例えば住宅地の雨水の停滞及び河川の氾濫等の防止のために、雨水を一時的に貯留するための雨水貯留システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。この雨水貯留システムは、地面を掘削することにより形成された貯水部を備える。貯水部には、管部材からなる流出管及び/又はオーバーフロー管が設けられている。流出管は、貯水部内の水を貯水部内から例えば下水管に案内する。また、オーバーフロー管は、貯水部内の水位が所定の水位を超えたときにその超過した分の雨水を貯水部内から例えば下水管に案内する。これにより、雨水が貯水部内に前記所定の水位を超えることが防止されるので、雨水が前記所定の水位を超えて貯水部内から溢れ出ることが防止される。従って、雨水が貯水部内から溢れ出ることによる例えば住宅地への水害の発生を防止することができる。
特開2004−19122号公報
しかしながら、オーバーフロー管が単に管部材からなり、オーバーフロー管に例えば下水管のような所定の排水箇所への排水量を抑制するための格別な手段は設けられていないことから、貯水部からオーバーフロー管への雨水の単位時間当たりの流入量とオーバーフロー管から前記排水箇所への雨水の単位時間当たりの流出量とがほぼ等しくなるため、特にオーバーフロー管の断面積が大きい場合にはオーバーフロー管内への大量の雨水の流入が可能であることから、例えば洪水の発生時にオーバーフロー管内に単位時間に大量の雨水が流入したとき、単位時間当たりの排出量が抑制されることなく大量の雨水がオーバーフロー管から前記排水箇所に一気に排出されてしまう。このため、前記排水箇所での雨水の氾濫を招く。
前記排水箇所での雨水の氾濫を防止するためにオーバーフロー管の断面積を小さくすることが考えられるが、オーバーフロー管の容量が小さくなり、オーバーフロー管内への雨水の流入量が減少することから、オーバーフロー管の排出能力の低下を招く。また、オーバーフロー管の断面積が小さいと、雨水に含まれる塵埃がオーバーフロー管内に詰まり易くなるため、引っ掛かった塵埃によりオーバーフロー管による排水効率が低下する虞がある。
そこで、本発明の目的は、オーバーフロー管を有する雨水貯留システムにおいて排水箇所の許容水量までは排出能力及び排出効率の低下を招くことなく排水可能であり、且つ、貯水部が満水状態に達したため流入水がオーバーフローして排水される状態のうち、排水箇所の許容水量以上に雨水が流出する場合に排水箇所での雨水の氾濫を防止することができる雨水貯留システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、雨水を貯留するための貯水部と、該貯水部に設けられ、該貯水部内の水位が所定の水位を超えたときにその超過した分の雨水を前記貯水部内から所定の排水箇所に排出するためのオーバーフロー管とを備え、該オーバーフロー管には、前記貯水部内から前記オーバーフロー管内に単位時間に流入する雨水の量が所定の量を超えたとき、前記排水箇所への雨水の排出量を抑制するための抑制手段が設けられていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記オーバーフロー管は、前記貯水部に接続され前記所定の水位に対応する位置で前記貯水部内の貯留水を開放する第一の排水管部と、前記排水箇所に接続される第二の排水管部とに分割されており、前記抑制手段は、前記第一の排水管部及び前記第二の排水管部間に配置されており、前記貯水部から前記第一の排水管部を経て案内された雨水を受け入れる受入部を備え、該受入部は、前記第一の排水管部から流入する雨水の量が前記所定の量を超えたとき、前記受入部内で雨水に前記第二の排水管部に向けての渦流を生じさせることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、貯水部内の水位が所定の水位を超えたときにその超過した分の雨水を貯水部内から所定の排水箇所に排出するためのオーバーフロー管には、貯水部内からオーバーフロー管内に単位時間に流入する雨水の量が所定の量を超えたとき、前記排水箇所への雨水の排出量を抑制するための抑制手段が設けられていることから、オーバーフロー管内への雨水の単位時間当たりの流入量が前記所定の量を超えたとき、抑制手段の抑制作用により、オーバーフロー管から前記排水箇所への雨水の単位時間当たりの流出量が貯水部からオーバーフロー管への雨水の単位時間当たりの流入量よりも少なくなる。
これにより、オーバーフロー管の断面積が大きい場合でも、例えば洪水の発生時にオーバーフロー管に単位時間に大量の雨水が流入したとき、その量が前記所定の量を超えた場合には、抑制手段により排水量が抑制されることにより、大量の雨水がオーバーフロー管から前記排水箇所に一気に排出されることが防止される。これにより、従来のような前記排水箇所での雨水の氾濫を確実に防止することができる。
また、オーバーフロー管内に雨水が大量に流入した場合でもオーバーフロー管から前記排水箇所への排水量が抑制されることから、前記排水箇所での雨水の氾濫を防止するためにオーバーフロー管の断面積を小さくする必要はなく、オーバーフロー管の断面積を大きくすることができる。これにより、オーバーフロー管の容積が大きくなることから、オーバーフロー管内への雨水の流入量が増大するので、前記排水箇所での雨水の氾濫を防止するためにオーバーフロー管の断面積を小さくすることによるオーバーフロー管の従来のような排水能力の低下を確実に防止することができる。
更に、オーバーフロー管の断面積を大きくすることができることから、雨水に含まれる塵埃がオーバーフロー管内を容易に流通することができるので、前記排水箇所での雨水の氾濫を防止すべくオーバーフロー管の断面積を小さくすることによって塵埃がオーバーフロー管内に詰まることによるオーバーフロー管の従来のような排水効率の低下を確実に防止することができる。
請求項2に記載の発明によれば、抑制手段は貯水部から第一の排水管部を経て案内された雨水を受け入れる受入部を備え、該受入部は、オーバーフロー管の第一の排水管部から流入する雨水の量が前記所定の量を超えたとき、受入部内で雨水にオーバーフロー管の第二の排水管部に向けての渦流を生じさせることから、受入部内への雨水の流入量が前記所定の量を超えたとき、受入部内に流入した雨水は、受入部内で旋回することにより減速した後、第二の排水管部に流入する。これにより、受入部内から第二の排水管部内への雨水の単位時間あたりの流出量が、第一の排水管部から受入部内への単位時間当たりの流入量よりも少なくなるので、例えば洪水の発生時に第一の排水管部に大量の雨水が流入した場合でも、その量が前記所定の量を超えた場合、大量の雨水が第二の排水管部から前記排水箇所に一気に排出されることを確実に防止することができる。
本発明を図示の実施例に沿って説明する。
本発明に係る雨水貯留システム10は、図1に示すように、雨水を貯留するための貯水部11を備える。
貯水部11は、地面を掘り下げることにより形成されており、好ましくは、安全上及び環境上の考慮から、地中に埋設された構成となる。貯水部11の上面12には、図示の例では、防水性を有する例えば合成樹脂からなる防水被覆部材13が上面12を覆うように設けられている。貯水部11の底面14は、図示の例では、矩形状をなした平坦面である。底面14上には、例えば割栗石のような石を敷き詰めることにより基礎部15が形成されており、該基礎部上にも防水被覆部材16が敷設されている。貯水部11の側面11a上には、前記したと同様の防水被覆部材18が設けられている。上面12上、基礎部15上及び側面11a上への防水被覆部材13,16,18の設置により、貯水部11内に雨水が貯留される。各防水被覆部材13,16,18の上に図示しない保護被覆部材を設けることがより好ましい。
貯水部11の上部には、図示の例では、住宅17の周囲に設けられた排水溝19内の雨水を貯水部11内に案内するための流入管20が接続されている。排水溝19は、従来よく知られているように、地中に埋設された下水管21(図3参照。)に連通しており、住宅17の周囲の氾濫を防止すべく雨水を下水管21に案内する流路を規定する。流入管20は、図示の例では、貯水部11の図1で見て左側に位置する側面11aに接し且つ軸線が上下方向を向くように貯水部11内に配置された筒状のマンホール22に接続されている。マンホール22は、図示の例では、コンクリートからなり、流入管20により案内された雨水を一時的に貯留する。
マンホール22の側壁22aには、貯水部11内のマンホール22以外の空間内に開放し、マンホール22内に流入した雨水を前記空間内に流出させるための流出口23が形成されている。流出口23は、マンホール22の側壁22aに流入管20の下方で形成されている。これにより、流入管20からマンホール22内に流入した雨水の水位が上昇したとき、雨水の水位は流入管20の高さ位置に達する前に流出口23の高さ位置に達し、雨水はマンホール22内から貯水部11の前記空間内に流出口23を経て流出する。
また、貯水部11の側面11aには、貯水部11内の水位が所定の水位を超えたときにその超過した分の雨水を貯水部11内から下水管21に排出するためのオーバーフロー管24が設けられている。オーバーフロー管24は、図示の例では、管部材からなり、地表面0の高さ位置よりも低い位置でマンホール22に接続されている。貯水部11の前記空間内の水位がマンホール22内の水位と等しくなり、このため、マンホール22内の水位が流出口23の高さ位置を越えて上昇したとき、マンホール22内の水位すなわち貯水部11内の水位は地表面0の高さ位置に達する前にオーバーフロー管24の高さ位置に達し、雨水はオーバーフロー管24内に流入して下水管21に排出される。これにより、貯水部11内の雨水が該貯水部内からその外方に溢れ出ることが防止され、更に、貯水部11内の雨水が流入管20内に逆流することが防止される。
貯水部11の前記空間内には、貯水部11の周囲からの土圧により貯水部11の側面11aが崩れることを防止するための複数の充填部材25が配置されている。
各充填部材25は、図1に示す例では、それぞれポリエチレン、ポリプロピレン及び塩化ビニルのような合成樹脂からなり、平面がほぼ正方形をなした板部材からなる。各充填部材25は、貯水部11の基礎部15上にマトリックス状に整列して配置され、更に、貯水部11内を充填するように該貯水部の深さ方向に積層されている。各充填部材25は、図2に示すように、その四つの角部を構成する四本の柱状の連結部26と、該連結部に固定され、水平面に対して所定の角度で傾斜する平坦な板状の傾斜板部27とを備える。
各連結部26は、図示の例では、それぞれ横断面が二等辺三角形をなした筒状をなしており、軸線が上下方向を向き且つ斜辺が各充填部材25の内方へ向くように配置されている。各連結部26の下端26aには、互いに重なり合った他の充填部材25の対応する連結部26の上端26bに嵌合可能な嵌合部分28が形成されている。各充填部材25を互いに重ね合わせたときに、各充填部材25の各連結部26の嵌合部分28を、他の充填部材25の対応する各連結部26の上端26bにそれぞれ嵌合させることにより、互いに重なり合った各充填部材25を互いに連結することができる。互いに重なり合った各充填部材25間に、図1に示すように、両充填部材25の連結部26に接続可能なスペーサ部材Sを配置することにより、両充填部材25間の間隔を調節することができる。また、各層を構成する複数の充填部材25は、図示しない連結手段により互いに連結される。
傾斜板部27の傾斜角度は、雨水に含まれる砂及び泥が傾斜板部27上に滞留することなく雨水と共に傾斜板部27上を図2に示す矢印の方向へ容易に流れる大きさに設定されている。
各充填部材25は、図1に示す例では、それぞれ傾斜板部27の傾斜が貯水部11の基礎部15の図1で見て左側の端部に向けて下り勾配となるように、基礎部15上に整列して配置され、更に、傾斜板部27の高さ位置が貯水部11の深さ方向に沿って互いにずれるように積層されている。これにより、貯水部11内に導入された雨水及びそれに含まれる砂及び泥は、各充填部材25の傾斜板部27上を順次流れ落ち、貯水部11の基礎部15の前記端部に向けて誘導される。
貯水部11の周囲からその内方に向けての土圧は、互いに隣接した各充填部材25間でそれらを圧縮する圧縮力として受け止められるので、土圧による貯水部11の側壁11aの崩れが防止される。
貯水部11の基礎部15前記端部には、図1に示すように、各充填部材25により誘導された砂及び泥を貯留するための集砂溝部29が設けられている。集砂溝部29は、図示の例では、最下層を構成する各充填部材25のうち図1で見て左から二番目の充填部材25と該充填部材に基礎部15上で縦並び方向又は横並び方向に連結された各充填部材25とで規定される列の下方で該列に沿って伸び且つ上方へ開放するように基礎部15に形成されている。集砂溝部29の内周面は、図示の例では、コンクリートにより固められている。これにより、集砂溝部29内から基礎部15に砂及び泥が浸透することが防止される。
集砂溝部29内に貯留された砂及び泥を除去する際、例えば、集砂溝部29と地上とを連通する図示しない通路を地中に形成し、該通路内に図示しない吸引装置のホースを挿入し、前記吸引装置の作動により前記ホースを経て集砂溝部29内の砂及び泥を吸引する。
本発明に係る雨水貯留システム10では、貯水部11内からオーバーフロー管24内に単位時間に流入する雨水の量が所定の量を超えたとき、下水管21への雨水の排出量を抑制するための抑制手段30がオーバーフロー管24に設けられている。
また、本発明に係る雨水貯留システム10では、オーバーフロー管24は、一端31aがマンホール22に接続される第一の排水管部31と、一端32a(図3参照。)が下水管21に接続される第二の排水管部32とに分割されている。
抑制手段30は、図3に示すように、第一の排水管部31と第二の排水管部32との間に配置されており、ハウジング33と、該ハウジング内に収納され、貯水部11内からの雨水を受け入れる受入部34とを備える。
ハウジング33は、図3及び図4に示す例では、矩形状をなした底壁35と、該底壁の各縁部から立ち上がる四つの側壁36と、該各側壁の上端を互いに連結する頂壁37とを有し、全体に直方体をなしている。底壁35には、その中心から一の側壁36に向けて伸び、ハウジング33内に開放し且つ前記一の側壁36の下部36aに形成された貫通孔38でハウジング33の外方に開放する流路溝39が形成されている。貫通孔38には第二の排水管部32の他端32bが嵌合されている。これにより、流路溝39と第二の排水管部32とが互いに連通している。前記一の側壁36に対向する他の側壁36には、該他の側壁を貫通する貫通孔40が形成されており、該貫通孔内には第一の排水管部31が挿入されている。
受入部34は、図示の例では、ポリ塩化ビニルのような合成樹脂からなり、円形の底板41及び頂板42と筒状の周壁43とを有し、全体に両端が閉鎖された円筒状をなしている。周壁43には、第一の排水管部31の他端31bが接続される流入孔44が形成されている。マンホール22内から第一の排水管部31内に流入した雨水は流入孔44を経て受入部34内に流入する。底板41の中心には、受入部34内に受け入れた雨水を該受入部内の外方に流出するための流出孔45が形成されている。受入部34は、その軸線が上下方向を向き且つ流出孔45が流路溝39上に位置するようにハウジング33内に配置されている。これにより、受入部34内から流出孔45を経て受入部34の下方に流出した雨水は、流路溝39内に流入し、更に、該流路溝内を通って第二の排水管部32内に流入する。
第一の排水管部31は、その軸線が受入部34の周壁43の流入孔44における接線に沿うように流入孔44に接続されている。これにより、雨水は受入部34内に接線方向に流入するので、第一の排水管部31から受入部34内に流入する雨水の流速が所定の速度を超えたとき、雨水は周壁43に沿って流れることにより受入部34内で周壁43及び底板41上を旋回する。
第一の排水管部31から受入部34内に流入する雨水の流速は、従来よく知られているように、第一の排水管部31から受入部34内への雨水の単位時間当たりの排出量に比例し、図示の例では、雨水が受入部34内で旋回可能となる前記所定の速度は、第一の排水管部31から受入部34内への雨水の単位時間当たりの排出量が下水管21の単位時間当たりの最大排水量に等しくなるときの大きさに設定されている。すなわち、受入部34は、第一の排水管部31から流入する雨水の量が下水管21の単位時間当たりの最大排水量を超えたとき、受入部34内で雨水に渦流を生じさせる。
雨水は、受入部34内で旋回することにより減速した後、流出孔45を経て受入部34から流路溝39内に流入する。これにより、受入部34内から第二の排水管部32内への雨水の単位時間あたりの流出量が、第一の排水管部31から受入部34内への単位時間当たりの流入量よりも少なくなる。従って、第二の排水管部32内を経て下水管21に排出される雨水の量が抑制される。
他方、第一の排水管部31から流入する雨水の量が下水管21の単位時間当たりの最大排水量より少ないときは、受入部34内に流入した雨水は、受入部34内で周壁43に沿って旋回することなく底板41上を流出孔45に向けて流れ、該流出孔から流出する。
このように、貯水部11内からオーバーフロー管24内に単位時間に流入する雨水の量が所定の量すなわち下水管21の単位時間当たりの最大排水量を超えたとき、下水管21への雨水の排出量を抑制するための抑制手段30がオーバーフロー管24に設けられており、抑制手段30は貯水部11から第一の排水管部31を経て案内された雨水を受け入れる受入部34を備え、該受入部は、オーバーフロー管24の第一の排水管部31から流入する雨水の量が前記所定の量を超えたとき、受入部34内で雨水にオーバーフロー管24の第二の排水管部32に向けての渦流を生じさせることから、受入部34内への雨水の流入量が前記所定の量を超えたとき、受入部34内に流入した雨水は、受入部34内で旋回することにより減速した後、第二の排水管部32に流入する。
これにより、第一の排水管部31内への雨水の単位時間当たりの流入量が前記所定の量を超えたとき、抑制手段30の抑制作用により、受入部34内から第二の排水管部32内への雨水の単位時間あたりの流出量が、第一の排水管部31から受入部34内への単位時間当たりの流入量よりも少なくなるので、第二の排水管部32から下水管21への雨水の単位時間当たりの流出量が貯水部11から第一の排水管部31への雨水の単位時間当たりの流入量よりも少なくなる。
これにより、第一及び第二の各排水管部31,32の断面積がそれぞれ大きい場合でも、例えば洪水の発生時に第一の排水管部31に大量の雨水が流入した場合でも、その量が前記所定の量を超えた場合、大量の雨水が第二の排水管部32から下水管21に一気に排出されることを確実に防止することができる。
従って、排水箇所での従来のような雨水の氾濫を確実に防止することができる。
また、第一の排水管部31内に雨水が大量に流入した場合でも第二の排水管部32から下水管21への排水量が抑制されることから、下水管21での雨水の氾濫を防止するために第一及び第二の各排水管部31,32の断面積をそれぞれ小さくする必要はなく、両排水管部31,32の断面積をそれぞれ大きくすることができる。これにより、オーバーフロー管24全体の容積が大きくなることから、オーバーフロー管24への雨水の流入量が増大するので、下水管21での雨水の氾濫を防止するためにオーバーフロー管24の断面積を小さくすることによるオーバーフロー管24の従来のような排水能力の低下を確実に防止することができる。
更に、第一及び第二の各排水管部31,32の断面積をそれぞれ大きくすることができることから、雨水に含まれる塵埃が両排水管部31,32内を容易に流通することができるので、下水管21での雨水の氾濫を防止すべく両排水管部31,32の断面積をそれぞれ小さくすることによって塵埃が各排水管部31,32内に詰まることによるオーバーフロー管24の従来のような排水効率の低下を確実に防止することができる。
本実施例では、受入部34が、その軸線を上下方向に沿わせてハウジング33内に配置された例を示したが、これに代えて、受入部34をその軸線が横方向を向くように配置することができる。この場合、ハウジング33に流路溝39を形成することなく、第二の排水管部32をハウジング33の前記一の側壁36の貫通孔38を経て前記一の側壁36を貫通させて第二の排水管部32の他端32bを受入部34の流出孔45に直接接続することができる。
また、本実施例では、下水管21への雨水の排出量を抑制するための抑制手段30がハウジング33を備える例を示したが、これに代えて、ハウジング33を不要とすることができる。この場合、第二の排水管部32の他端32bを受入部34の流出孔45に直接接続することができる。
更に、本実施例では、下水管21への雨水の排出量を抑制するための抑制手段30が、貯水部11から第一の排水管部31を経て案内された雨水に渦流を生じさせる受入部34を備える例を示したが、これに代えて、下水管21への雨水の排出量を抑制することができれば、雨水に渦流を生じさせるための部材以外の部材を備える抑制手段を本発明に適用することができる。
また、本実施例では、オーバーフロー管24が、流入管20と流出口23との間でマンホール22に接続された例を示したが、これに代えて、オーバーフロー管24を流入管20と地表面0との間でマンホール22に接続することができる。
更に、本実施例では、貯水部11内にマンホール22が配置された例を示したが、マンホールをそれぞれ不要とすることができる。この場合、マンホール22に接続された流入管20及びオーバーフロー管24をそれぞれが貯水部11内に直接開放するように該貯水部の側面11aに設けることができる。
また、本実施例では、貯水部11の上面12上、側面11a上及び基礎部15上に、それぞれ地中への雨水の浸透を防止するための防水被覆部材13,16,18が設けられた例を示したが、これに代えて、貯水部11内に貯留された雨水を地中に徐々に浸透させるために、貯水部11の側面11a上及び基礎部15上に、それぞれ図示しない透水シートを設けることができる。
10 雨水貯留システム
11 貯水部
24 オーバーフロー管
30 抑制手段
31 第一の排水管部
32 第二の排水管部
34 受入部
11 貯水部
24 オーバーフロー管
30 抑制手段
31 第一の排水管部
32 第二の排水管部
34 受入部
Claims (2)
- 雨水を貯留するための貯水部と、該貯水部に設けられ、該貯水部内の水位が所定の水位を超えたときにその超過した分の雨水を前記貯水部内から所定の排水箇所に排出するためのオーバーフロー管とを備え、該オーバーフロー管には、前記貯水部内から前記オーバーフロー管内に単位時間に流入する雨水の量が所定の量を超えたとき、前記排水箇所への雨水の排出量を抑制するための抑制手段が設けられていることを特徴とする雨水貯留システム。
- 前記オーバーフロー管は、前記貯水部に接続され前記所定の水位に対応する位置で前記貯水部内の貯留水を開放する第一の排水管部と、前記排水箇所に接続される第二の排水管部とに分割されており、前記抑制手段は、前記第一の排水管部及び前記第二の排水管部間に配置されており、前記貯水部から前記第一の排水管部を経て案内された雨水を受け入れる受入部を備え、該受入部は、前記第一の排水管部から流入する雨水の量が前記所定の量を超えたとき、前記受入部内で雨水に前記第二の排水管部に向けての渦流を生じさせることを特徴とする請求項1に記載の雨水貯留システム。
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