JP2010229813A - 河水貯水施設、河水貯水施設への水流の流速制御方法、および、河水貯水施設への土砂の堆積方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の河水貯水施設は、河岸に臨むように設けられている越流堰6と、越流堰6の後方に形成されこの越流堰6を越えてきた河水を貯水するために河川敷の地面を掘り下げて設けられ内部に樹脂製骨格ブロック11が3次元的に配置された河水貯水部2と、河水貯水部2と越流堰6との間に設けられている河水の流速を減ずるためのコンクリート製の減速ブロック8と、を有することを特徴としている。
【選択図】図2
Description
この雨水貯水施設は地面を掘り下げて形成した貯水部内に、コンクリート製の断面矩形の筒状体を環状に設置して一次貯留槽を形成し、この環状の一次貯留槽で囲まれた内部に樹脂製骨格ブロックを3次元的に配置して形成した貯水空間を有する二次貯留槽を形成したものである。
その結果、外部から排水溝等を介して流れ込んできた雨水に含まれている土砂は、まず一次貯留槽内に沈殿させ、そのうわ水だけを二次貯留槽側に流し、できるだけ土砂が二次貯留槽内に堆積しないようになっている。
加えて一次貯留槽側は、前述したようにコンクリート製の筒状体で形成しているためかなり堅牢である。それ故、内部に清掃作業者が入ることができる構造にすることも容易である。一方、二次貯留槽の方は樹脂製骨格ブロックからなっているため、一次貯留槽に比較すると機械的強度が低い。それ故、この二次貯留槽側は、内部に清掃作業者が入れる程のスペースを確保することは容易ではない。しかしながら、前述したように元々二次貯留槽側には土砂が入り込み難いように設計されているから、あえて清掃作業者が入る必要もない、というのが特徴の一つになっている。
その場合、例えば、前述した特許文献1に記載されている雨水貯水施設とは別の設計思想が必要である。
一方、洪水の際、河川から河川敷の地下に形成した貯水施設に流れ込む水の流量、及びその流速は、前記雨水貯水施設とは比べるまでもなく格段に大きい。具体的には、毎秒数トンという水量が流れ込む、と推測されている。
このように河川敷に貯水施設を作ろうとすると、これまでとは全く異なる概念が必要である。例えば、流れ込む水の勢いに耐えることのできる河水貯水施設を建設する必要がある。しかしながら、特許文献1を始めとする公知文献には、具体的な提案が未だ成されていない。
加えて、請求項5記載の河水貯水施設は、請求項1〜請求項4いずれかに記載の河水貯水施設において、前記減速ブロックは2列以上設けられていることを特徴とする。
さらに請求項6記載の河水貯水施設は、請求項1〜請求項5いずれかに記載の河水貯水施設において、前記河水貯水部は前記減速ブロックに近い側に、河水貯水部を前記減速ブロックに近い側と遠い側とに仕切る堆砂抑制パーテーションを有していることを特徴としている。
図1に示すように、本発明に係る河水貯水施設1は、例えば、一級河川3の河川敷を掘り下げて形成したもので、その平面形状が、例えば、略長方形でその面積が、例えば、約1500m2、図2に示す河水貯水部2の高さが約2mの貯水量約3000トンの河水貯水部2を有している。尚、図1で符号4は河水貯水施設1に河川から河水(以下単に水という)が流入する流入部で、符号5は一時的に貯留していた水を、洪水が治まってきた頃河川に戻す流出部である。尚、この流出部5を河川に戻すように形成しないで、最寄りの遊水池等の貯水池、あるいは地下に埋設されている最寄りの下水道本管に流すように形成することもできる。
この減勢池7を通って河水貯水部2内に流れ込む水の勢いをさらに減ずるために、河水貯水部2と減勢池7との間にコンクリート製の減速ブロック8が設置されている。
また、特に図示してはいないが、必要な場合には、減速ブロック8を河水貯水部2の前に2列あるいはそれ以上並べてもよい。このようにすると、河川3から流れ込む水の勢いをさらに減速させることができる。
このように河水貯水部2内の底面や側面を仕上げたら、河水貯水部2内部の空間に、樹脂製、例えばポリプロピレン製の空間保持骨格ブロック11(以下単に樹脂製骨格ブロック11という)を3次元的に、すなわち、上下縦横に複数個連結して空間保持骨格、すなわち、貯水空間を形成する。
尚、図2に示す樹脂製骨格ブロック11は、円筒体の両端(図では上下)に正方形状の枠体が一体成形された樹脂製のもので、図示してはいないが、枠体部分に連結突起やこの連結突起が嵌合する嵌合穴をそれぞれが有していて、互いの連結突起を相手の嵌合穴に嵌合させて順次連結し、貯水空間を形成している。
尚、ここでは隣接する樹脂製骨格ブロック11同士を互いに連結して配置する説明を行ったが、設計によっては、必ずしも連結せずに、単に上下縦横に並べて配置することもある。但し、お互いを連結しておいた方が、水が河水貯水部2内に流れ込んできた場合、水の勢いに負けず設置位置を安定して維持し易いので好ましい。
因みに、このように樹脂製骨格ブロック11で形成された空間保持骨格の貯水空隙率は90%以上であることが好ましい。
ところで、図2において、符号15は河水貯水部2内の状態、例えば土砂の堆積状態を観察するためのマンホールを、また、符号20、21は河水貯水部2を設置する前に貯水部の底面に敷詰めた瓦礫層等の下地層をそれぞれ示している。
また、図3において流入部4の間口の幅をLとし、各減速ブロック8に形成されている開口部9の幅をln(n=1、2・・・m m:減速ブロック8の個数)としたとき、おおよそ、L=l1+l2+・・・lmとなるようにしておくと、越流堰6を越えてきた水が減勢池7で外部に溢れ難くなるので、好ましい。
このように千鳥状に開口部9を配置すると、矢印が示すように、減勢池7を通過してきた水は、減速ブロック8の側面壁部によりぶつかり易くなって、その流速をより一層減じられる。その結果、河水貯水部2内の樹脂製骨格ブロック11に衝突する際の流水のエネルギーはより一層減じられ、河水貯水部2の樹脂製骨格ブロック11よりなる貯水空間はより損傷し難くなる。
ところで、減速ブロック8を2列以上設置する場合には、2列あるいはそれ以上並べられた減速ブロック8の開口部9が全体として千鳥配置になるように並べると、より一層水の勢いを減速でき好ましい。
また、前述した実施例では、開口部9を千鳥配置に形成しているが、図6に示すように減速ブロック8の対向する側面8a、8bに形成する開口部9は千鳥配置に限定されず直線状であってもよい。例えば、河水貯水施設1の河水貯水部2に流れ込む水の流速や流量がそれほど大きくない場合にあっては、図6に示す減速ブロック8で十分に対応可能である。
尚、図6に示す減速ブロック8を2列以上、しかも隣接する列の減速ブロック8の開口部9が互いにずれるように配置すれば、全体として開口部9を千鳥配置にでき、流速を減ずる上で好ましい。
また、減速ブロック8の側面8a、8bに設ける開口部9の個数も1個に限るものではなく複数個であってもよい。またその位置は整列状態であってもよいし、ランダムであっても問題ない。
しかしながら、樹脂製骨格ブロック11を用いた方が、コストも安く、また軽量であるため運搬性もよいので、工事がやり易く、それ故、材料費や工事費ともにコストダウンを図れて好ましい。
また、河水貯水部2の底面にあっては、この河水貯水部2の設置場所の地下水位が上がり易く、樹脂製骨格ブロック11等で形成した河水貯水部2に大きな浮力が働く可能性がある。そのような恐れがある場合には、河水貯水部2の下面に適切な厚さでコンクリートを打設することもあり得る。
また、骨格ブロックとして樹脂製骨格ブロックを用いることができれば、河水貯水部の形成も著しく工事が容易になる。なぜならば、樹脂製骨格ブロックは軽量で運び易いため、建設工事の作業性が著しく向上するからである。それ故、本発明の河水貯水施設によれば、樹脂製骨格ブロックを用いることが出きるため骨格ブロックの価格も低減できるし、工事費も安くできる。それ故、建設コストの大幅な削減も可能である。
2 河水貯水部
3 河川
4 流入部
5 流出部
6 越流堰
7 減勢池
8 減速ブロック
9 開口部
11 樹脂製骨格ブロック
13 被覆層
15 マンホール
16 堆砂抑制パーテーション
また、本発明の河水貯水施設への土砂の堆積方法は、河岸に臨むように設けられている越流堰と、該越流堰の後方に形成されこの越流堰を越えてきた河水を一時的に貯留しその流速を減ずる減勢池と、該減勢池を通過して流れ込んで来た前記河水を貯水するために河川敷の地面を掘り下げて設けられ内部に空間保持骨格ブロックが3次元的に配置された河水貯水部と、該河水貯水部と前記減勢池との間に設けられ、前記河水を側面壁部にぶつけることで河水の流速を減ずるためのコンクリート製の減速ブロックと、を有し、複数の前記減速ブロックが1列または2列以上設けられ、前記減速ブロックは、前記河水貯水部に面する側にその一側面を向けて配設されていて、かつ前記河水貯水部に面する一側面とこの一側面に対向する側面には前記越流堰を越えてきた河水が前記河水貯水部に流れ込むための開口部が設けられ、さらに前記河水貯水部は、貯水空間を埋めるように樹脂製骨格ブロックを上下縦横に配置して、前記減速ブロックに近い側に、河水貯水部を前記減速ブロックに近い側と遠い側とに仕切る堆砂抑制パーテーションを減速ブロックの周囲を囲うように設け、前記堆砂抑制パーテーションは、隣接する樹脂製骨格ブロックで挟んで固定した複数の板部材により形成され、前記板部材同士の間には、隙間が形成され、前記減速ブロック側から侵入してきた水は、前記河水貯水施設への水流の流量、流速が制御され、前記隙間から前記堆砂抑制パーテーションで仕切られた前記河水貯水部に流入することを特徴とするものである。
Claims (6)
- 河岸に臨むように設けられている越流堰と、該越流堰の後方に形成されこの越流堰を越えてきた河水を貯水するために河川敷の地面を掘り下げて設けられ内部に空間保持骨格ブロックが3次元的に配置された河水貯水部と、該河水貯水部と前記越流堰との間に設けられている河水の流速を減ずるためのコンクリート製の減速ブロックと、を有することを特徴とする河水貯水施設。
- 河岸に臨むように設けられている越流堰と、該越流堰の後方に形成されこの越流堰を越えてきた河水を一時的に貯留しその流速を減ずる減勢池と、該減勢池を通過して流れ込んで来た前記河水を貯水するために河川敷の地面を掘り下げて設けられ内部に空間保持骨格ブロックが3次元的に配置された河水貯水部と、該河水貯水部と前記減勢池との間に設けられている河水の流速を減ずるためのコンクリート製の減速ブロックと、を有することを特徴とする河水貯水施設。
- 前記減速ブロックは断面矩形の筒状体であって、前記河水貯水部に面する側にその一側面を向けて配設されていて、かつ前記河水貯水部に面する一側面とこの一側面に対向する側面には前記越流堰を越えてきた河水が前記河水貯水部に流れ込むための開口部が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2いずれかに記載の河水貯水施設。
- 前記減速ブロックの前記一側面とこの一側面に対向する側面に設けられている開口部は互いに千鳥配置に設けられていることを特徴とする請求項3記載の河水貯水施設。
- 前記減速ブロックは2列以上設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の河水貯水施設。
- 前記河水貯水部は前記減速ブロックに近い側に、河水貯水部を前記減速ブロックに近い側と遠い側とに仕切る堆砂抑制パーテーションを有していることを特徴とする請求項1〜請求項5いずれかに記載の河水貯水施設。
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