JP2011179190A - Method for discharging sediment in gate groove - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水路の戸溝に溜まった堆積物を高額な装置を用いることなく容易に排出させることが可能な戸溝の堆積物排出方法に関する。 The present invention relates to a doorway sediment discharge method capable of easily discharging the sediment accumulated in a waterway doorway without using an expensive device.
水力発電の一例として、発電所の上流側に沈砂池を設け、沈砂池を経由した水を発電所に供給する発電方式が知られている。沈砂池は、ダムから取水された水に混在している砂や泥などを除去するための設備であり、沈砂池に溜まった砂や泥などは排砂ゲートを介して排出される。 As an example of hydroelectric power generation, a power generation method is known in which a sedimentation basin is provided on the upstream side of a power plant, and water passing through the sand basin is supplied to the power plant. The sand basin is a facility for removing sand, mud and the like mixed in the water taken from the dam, and the sand and mud collected in the sand basin are discharged through a sand discharge gate.
図10および図11は、従来の排砂ゲート6を示している。排砂ゲート6は、図11に示すように、水路5の側壁5aに形成された戸溝10に昇降可能に保持されており、通常は全閉状態となっている。戸溝10は、戸当り部10a、10bと溝底10cとから構成されており、排砂ゲート6の左右方向の両端部が戸溝10に対して上下方向に移動可能となっている。沈砂池の底に溜まった砂や泥は、排砂ゲート6を開けることにより沈砂池の一部の水W2とともに排出されることになるが、この場合、戸溝10の下端部に砂や泥などの堆積物Gが溜まるので、排砂作業が完了した後には、排砂ゲート6を全閉することができなくなる。したがって、従来では作業者が戸溝10の下端部まで降りて行き、戸溝10の下端部に溜まった堆積物Gを除去するようにしていた。
10 and 11 show a conventional
従来から、戸溝に溜まった堆積物を自動で除去する水門扉は知られている(例えば、特許文献1参照。)。この水門扉は、水路の底面の下方に扉体収納溝を形成し、この扉体収納溝の下端部に扉体を上昇させるための駆動装置を設けている。 Conventionally, a sluice gate that automatically removes deposits accumulated in the doorway has been known (see, for example, Patent Document 1). This sluice door has a door housing groove formed below the bottom of the water channel, and a drive device for raising the door body is provided at the lower end of the door housing groove.
しかし、堆積物Gを除去するために作業者が戸溝10の下端部まで降りて行くことは危険であり、また戸溝10の下端部に溜まった堆積物Gを完全に除去するのに時間がかかるという問題がある。すなわち、排砂ゲート6による沈砂池の排砂作業が完了しても、排砂ゲート6を全閉するまでには、多くの時間と危険が伴うことになり、排砂作業の改善が求められる。
However, it is dangerous for the operator to go down to the lower end of the
特許文献1の水門扉は、扉体収納溝に扉体を収納するため、扉体の高さ分だけ水路の底面を掘削が必要となる。そのため、工事費用が高額になり、規模の小さい箇所への適用は効果との関係から難しい。また、特許文献1の水門扉は、戸溝を保護するための戸溝保護枠を扉体の上面に設けることにより、扉重量が増し、開閉能力の点から既設の扉開閉装置が使用できなくなるという問題がある。戸溝に堆積物が溜まるという問題は、沈砂池に設けられる排砂ゲートに限られず、取水設備や角落とし設備など他の設備にも存在する。 Since the sluice door of patent document 1 accommodates a door body in a door body accommodation groove | channel, it is necessary to excavate the bottom face of a water channel by the height of a door body. Therefore, the construction cost becomes high, and it is difficult to apply it to a small-scale part because of its effect. Moreover, the sluice gate of patent document 1 increases the door weight by providing a door groove protection frame for protecting the door groove on the upper surface of the door body, and the existing door opening / closing device cannot be used in terms of opening / closing capability. There is a problem. The problem that sediment accumulates in the doorway is not limited to the sand discharge gate provided in the sand basin, but also exists in other facilities such as water intake facilities and corner dropping facilities.
そこでこの発明は、水路の戸溝に溜まった堆積物を高額な装置を用いることなく確実に排出させることが可能な戸溝の堆積物排出方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a door groove deposit discharge method capable of reliably discharging the sediment accumulated in the door groove of a water channel without using an expensive device.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、水路を開閉するゲートを昇降可能に保持する戸溝の堆積物排出方法であって、前記ゲートを開いた時に、前記戸溝の上流側と下流側の少なくともいずれかに形成された導水通路を介して前記水路を流れる水の一部を前記戸溝内に導き、前記戸溝内に流入した前記水の流れによって前記戸溝内の堆積物を排出させることを特徴とする戸溝の堆積物排出方法である。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a door groove deposit discharge method for holding a gate for opening and closing a water channel so that the gate can be moved up and down, and when the gate is opened, A portion of the water flowing through the water channel through a water guide passage formed on at least one of the side and the downstream side is guided into the door groove, and the water flow into the door groove causes the water in the door groove to A deposit discharging method for a doorway, wherein the deposit is discharged.
この発明によれば、ゲートが開いた時には、水路を流れる水の一部が導水通路を介して戸溝内に導かれ、戸溝内の堆積物は戸溝内に流入した水の流れによって押し流される。 According to the present invention, when the gate is opened, a part of the water flowing through the water channel is guided into the door groove through the water guide passage, and the deposit in the door groove is swept away by the flow of water flowing into the door groove. It is.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の戸溝の堆積物排出方法において、前記導水通路の導水流入部の流路断面積は、導水流出部の流路断面積よりも大に設定されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の戸溝の堆積物排出方法において、前記水路は、沈砂池の水を流す排砂用水路であり、前記ゲートは前記排砂用水路に設けられる排砂ゲートであることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the method for discharging a deposit in the door groove according to the first or second aspect, the water channel is a sand discharge channel for flowing water from a settling basin, and the gate is connected to the sand discharge channel. It is a sand discharge gate provided.
請求項1に記載の発明によれば、戸溝内の堆積物を水路を流れる水の一部を利用して押し流すことが可能となるので、高額な装置を用いることなく、戸溝内の堆積物を確実に排出させることができる。したがって、人力による戸溝内の堆積物の除去作業が不要となり、ゲートによる水路の開閉作業能率を高めることができる。また、堆積物の除去のために作業者が戸溝の下端部まで降りる必要がなくなり、水路の開閉作業の安全性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, the deposit in the door groove can be swept away using a part of the water flowing through the water channel, so that the deposit in the door groove can be obtained without using an expensive device. Goods can be discharged reliably. Therefore, it is not necessary to remove the deposits in the doorway by human power, and the efficiency of opening and closing the water channel by the gate can be improved. In addition, it is not necessary for the operator to descend to the lower end of the door groove for removing the deposits, and the safety of the water channel opening / closing operation can be improved.
請求項2に記載の発明によれば、導水通路の導水流入部の流路断面積は、導水流出部の流路断面積よりも大に設定されているので、導水流入部よりも導水流出部の水の速度を高めることができ、戸溝内の堆積物を押し流す効果を高めることができる。 According to the second aspect of the present invention, the channel cross-sectional area of the water guide inflow portion of the water guide passage is set larger than the channel cross-sectional area of the water guide outflow portion. The speed of water can be increased, and the effect of flushing deposits in the doorway can be enhanced.
請求項3に記載の発明によれば、沈砂池から砂や泥などの堆積物が多量に排砂用水路に流れても、排砂用水路を流れる水を利用して排砂ゲートを保持する戸溝内の堆積物を確実に排出することができるので、排砂作業完了後は直ちに排砂ゲートを全閉状態にすることができ、水力発電の保守作業が容易となる。 According to the third aspect of the present invention, even if a large amount of sediment such as sand and mud flows from the sand basin to the sand discharge channel, the ditch holding the sand discharge gate using the water flowing through the sand discharge channel. Since the sediment in the inside can be reliably discharged, the sand removal gate can be fully closed immediately after the sand removal operation is completed, and maintenance work of hydroelectric power generation becomes easy.
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1ないし図9は、この発明の実施の形態を示している。図6および図7は、水力発電に用いられる沈砂池1を示しており、沈砂池1はダムと発電所との間に位置している。沈砂池1は、上流側に位置するダムから供給される水W1に混在している砂や泥などを沈殿させ、砂や泥などが除去された水を下流側に位置する発電所に供給する機能を有している。沈砂池1は、側壁部2a、2bと底壁部2cとを有しており、沈殿した砂や泥などが底壁部2cに溜まっている。沈砂池1の下流側には、発電所に水を供給する発電用水路4が位置している。発電用水路4の上流端には、沈砂池1に貯留された水Wに浮かんでいる異物を捕捉する金網3が設けられている。
1 to 9 show an embodiment of the present invention. 6 and 7 show a sand basin 1 used for hydropower generation, and the sand basin 1 is located between a dam and a power plant. The settling basin 1 precipitates sand and mud mixed in the water W1 supplied from the dam located on the upstream side, and supplies the water from which the sand and mud have been removed to the power plant located on the downstream side. It has a function. The sand basin 1 has
沈砂池1の底壁部2cの下流端部には、沈殿した砂や泥などが集積する溜まり部2dが形成されている。溜まり部2dの下流側端面2eは、上方に延びており、その終端は発電用水路4に接続されている。沈砂池1の溜まり部2dは、排砂用水路5と接続されている。排砂用水路5の上流端部には、排砂ゲート6が設けられている。排砂ゲート6は、沈砂池1に貯留されている水Wのうち一部の水W2を排砂のために河川8側に流す機能を有している。排砂ゲート6は、排砂用水路5の上部側に設けられた開閉装置(昇降装置)7によって昇降可能となっている。
At the downstream end of the
図1ないし図5は、排砂用水路5に形成された戸溝10を示している。戸溝10は、排砂用水路5の上流端部に形成されており、図3ないし図5に示すように戸溝10には排砂ゲート6が昇降可能に保持されている。戸溝10は、排砂用水路5の左右の側壁5aにそれぞれ形成されており、各戸溝10は互いに対向している。戸溝10は、側壁5aに沿って上下方向に延びており、下端は排砂用水路5の底面5cと接続されている。戸溝10は、横断面形状がコの字型をしており、ガイド面10aと、上流側保持面10bと、下流側保持面10cと、から構成されている。
1 to 5 show a
上流側保持面10bと下流側保持面10cは、互いに対向して配置されている。上流側保持面10bと下流側保持面10cは、側壁5aに対して直角方向に延びており、排砂ゲート6を水W2の流れ方向に対して保持する機能を有している。ガイド面10aは、上流側保持面10bの奥端と下流側保持面10cの奥端とを接続している。ガイド面10aは、排砂ゲート6を水W2の流れ方向に対して直交する方向に保持する機能を有している。上流側保持面10bは、排砂ゲート6の前面6eの左右方向端部と接触可能となっている。下流側保持面10cは、排砂ゲート6の背面6fの左右方向端部と接触可能となっている。
The
排砂用水路5の底側には、排砂ゲート6を開いた時に、排砂用水路5を流れる水W2の一部を戸溝10内に導く導水通路11が形成されている。導水通路11は、戸溝10の上流側に形成されている。導水通路11の導水流入部E1は、排砂用水路5の上流端側に開口している。導水通路11の導水流出部E2は、戸溝10の上流側保持面10b側に開口している。導水流入部E1の上壁11aは、上流側に行くにつれて斜め上方に延びる湾曲面に形成されている。導水流出部E2の上壁11bは、排砂用水路5の底面5cと平行な平面に形成されている。
On the bottom side of the
排砂用水路5の底面5cから導水流入部E1の上壁11aの上流端までの高さは、例えばH1(H1=300mm)に設定されている。また、排砂用水路5の底面5cから導水流出部E2の上壁11bの上流端までの高さは、例えばH2(H2=100mm)に設定されている。これにより、導水通路11の導水流入部E1の流路断面積は、導水流出部E2の流路断面積よりも大に設定されている。
The height from the
図4および図5に示すように、左右の戸溝10には排砂ゲート6が昇降可能に保持されている。排砂ゲート6は、長方形の板状部材から構成されている。この実施の形態においては、排砂ゲート6は、表面が防錆処理された金属部材または耐食性を有する金属部材から構成されている。排砂ゲート6は、下端部6aが排砂用水路5の底面5cと接触可能となっている。排砂ゲート6の上端部6bは、補強板6gを介して開閉装置7の昇降ロッド7aと連結されている。排砂ゲート6の左側部6cは、一方の戸溝10に保持されている。排砂ゲート6の右側部6dは、他方の戸溝10に保持されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図8は、図5における排砂ゲート6および戸溝10の詳細を示している。戸溝10の内面側には、戸溝10の寸法精度を高めるためのガイド枠12が設けられている。ガイド枠12は、金属部材から構成されており、断面形状はコの字型となっている。排砂ゲート6は、背面6f側の左右方向端部にゴムからなる水密パッキン13を有している。水密パッキン13は、ガイド枠12の下流側ガイド面12bと接触可能となっている。排砂ゲート6の左右方向端部6cは、ガイド枠12の奥側ガイド面12aと接触可能となっている。
FIG. 8 shows the details of the
排砂ゲート6は、開閉装置7によって昇降可能となっており、排砂ゲート6の昇降動作によって排砂用水路5が開閉される。排砂ゲート6の上昇によって、排砂ゲート6の下端部6aが排砂用水路5の底面5cから離れた際には、沈砂池1の溜まり部2dに堆積している砂や泥などが、沈砂池1に貯留されている一部の水W2とともに排砂用水路5側に排出されるようになっている。
The
排砂用水路5を流れる水W2の一部を戸溝10内に導く導水通路11は、新たに排砂用水路5を敷設する際に形成してもよいし、既設の排砂用水路5を改修することにより形成してもよい。既設の排砂用水路5に導水通路11を形成する場合は、コンクリートからなる排砂用水路5の側壁5aの一部を掘削し、戸溝10の上流側の側壁5aの一部を図1に示す形状に切除する。このように、既設の排砂用水路5への導水通路11の形成は、コンクリートからなる排砂用水路5の側壁5aの一部を掘削するだけ可能となる。
The
つぎに、戸溝10の堆積物排出方法の手順および作用について説明する。
Next, the procedure and operation of the deposit discharging method of the
排砂ゲート6が全閉状態にある場合は、ダムから取水された水W1は、沈砂池1において砂や泥などが除去され、発電用水路4を介して発電所に供給される。沈砂池1の底壁部2cに砂や泥などが一定量溜まった場合は、開閉装置7によって排砂ゲート6を開き、沈砂池1に貯留されている水Wのうち一部の水W2を排砂のために河川8側に流す必要が生じる。
When the
図1ないし図3は、排砂のために排砂ゲート6を開いた状態を示している。排砂ゲート6を開いた状態では、沈砂池1に貯留されている水Wのうち一部の水W2が排砂用水路5を介して河川8側に流れる。ここで、排砂ゲート6を保持する戸溝10の下端部には、導水通路11が形成されているので、排砂用水路5を流れる水W2のうち一部の水W2aが戸溝10内に導かれる。図2に示すように、導水通路11の導水流入部E1の流路断面積は、導水流出部E2の流路断面積よりも大に設定されているので、導水流入部E1よりも導水流出部E2の水W2aの速度を高めることが可能となり、砂や泥などからなる堆積物Gを押し流す効果を高めることができる。
1 to 3 show a state in which the
排砂ゲート6の開動作によって沈砂池1に溜まっていた砂や泥などが排出されると、再び排砂ゲート6が閉じられる。ここで、戸溝10の下端部には堆積物Gは残留していないので、排砂ゲート6は完全に閉じた状態となり、排砂ゲート6の下端部6aが排砂用水路5の底面5cと密着する。したがって、沈砂池1からの排砂用水路5への水Wの流れは阻止され、沈砂池1の水Wは発電用水路4を介して発電所側へのみ供給される。
When sand or mud accumulated in the sand basin 1 is discharged by the opening operation of the
このように、戸溝10内の堆積物Gを排砂用水路5を流れる水W2のうち一部の水W2aを利用して押し流すことが可能となるので、高額な装置を用いることなく、戸溝10内の堆積物Gを確実に排出させることができる。したがって、人力による戸溝10内の堆積物Gの除去作業が不要となり、排砂ゲート6による排砂用水路5の開閉作業能率を高めることができる。また、堆積物Gの除去のために作業者が戸溝10の下端部まで降りる必要がなくなり、排砂用水路5の開閉作業の安全性を高めることができる。
In this way, the deposit G in the
さらに、既設の排砂用水路5に導水通路11を形成する場合は、コンクリートからなる排砂用水路5の側壁5aを掘削するだけよいので、改修工事費用が少なくて済み、工期も短くて済む。したがって、従来技術である特許文献1のように、水路の底面の下方に扉体収納溝を形成し、この扉体収納溝の下端部に扉体を上昇させるための駆動装置を設ける場合に比べて、改修コストを著しく低減することができる。
Furthermore, when the
また、排砂ゲート6は、戸溝10のガイド枠12と接触可能な水密パッキン13を有しているので、水密パッキン13は排砂ゲート6の前面6e側に作用する水圧によって戸溝10のガイド枠12に密着することになる。したがって、戸溝10に対する排砂ゲート6の水密性を高めることができ、排砂ゲート6を完全に閉じた状態では、沈砂池1から排砂用水路5への水W2の流れを確実に阻止することができる。
Moreover, since the
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上述の実施の形態においては、導水通路11を戸溝10の上流側に形成する構成としたが、図9に示すように、導水通路11を戸溝10の下流側に形成する構成としてもよい。この場合は、戸溝10内の堆積物Gは水W2aの流れによって導水通路11の下流端11c側に排出されるので、排砂ゲート6を完全に閉じることが可能となる。
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, It is included in this invention. For example, in the above-described embodiment, the
さらに、上記の実施の形態においては、排砂ゲート6の戸溝10に適用した場合を説明したが、本発明は、排沈砂池1の排砂ゲート6に限定されることはなく、戸溝によってゲートを昇降可能に保持するものであれば他の用途にも適用可能であり、例えば、水力発電の取水設備や角落し設備などへ適用することができる。
Furthermore, in said embodiment, although the case where it applied to the
1 沈砂池
2c 底壁部
4 発電用水路
5 排砂用水路(水路)
6 排砂ゲート(ゲート)
7 開閉装置
8 河川
10 戸溝
11 導水通路
E1 導水流入部
E2 導水流出部
W2 水
W2a 水
G 堆積物
1
6 Sand Removal Gate (Gate)
7 Opening / Closing Device 8
Claims (3)
The drainage of the doorway according to claim 1 or 2, wherein the water channel is a sand discharge channel for flowing water of a sand basin, and the gate is a sand discharge gate provided in the sand discharge channel. Method.
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