JP2012026167A

JP2012026167A - 砂防ダムの取水機構

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Publication number: JP2012026167A
Application number: JP2010165972A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nakagome; 秀樹中込; Yasuhisa Hashimoto; 保久橋本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP5080620B2

Abstract

【課題】構造が単純でメンテナンスが容易であり、かつ常態における取水と、洪水時や土砂等による詰まり発生時における取水用樋の倒伏とを簡単に切り替えることが可能な砂防ダムの取水機構を提供しようとするものである。
【解決手段】倒伏もしくは変形可能な取水用樋を砂防ダムの水通しの下流側に配置し、その端末を砂防ダムの袖部まで延長することにより、常態においては前記取水用樋による取水が可能であり、洪水時や土砂等によって前記取水用樋に詰まりの発生時には取水用樋を倒伏もしくは変形させて洪水や詰まりによるトラブルを避け、洪水や詰まりが解消したときには取水用樋を元の状態に復帰させて取水を再開するようにしたことを特徴とする砂防ダムの取水機構。
【選択図】図１

Description

この発明は洪水時に大量の土砂を上流側に蓄えて下流側を土砂災害から守る砂防ダムから取水するための砂防ダムの取水機構に関するものである。

砂防ダムの機能は、洪水時に大量の土砂を上流側に蓄えて下流側を土砂災害から守ることである。しかし同時に、蓄えた土砂を洪水後には流下させ、速やかに貯砂能力を回復させて次の洪水に備えることもまた砂防ダムの重要な機能の一つである。したがって、砂防ダムからの取水を計画する場合、取水施設周辺を大量の土砂が通過することを前提としなければならない。
一方、砂防ダムは通常山々に囲まれて存在し、その上流側では秋に大量の落ち葉が発生する。砂防ダムからの取水は、そうした大量の落ち葉の通過もまた考慮しなければならない。
本件では、大量の土砂と落ち葉が流下する砂防ダムにおいて、自動的かつ継続的に取水するための方法を提供する。

以上のような砂防ダムの取水機構としては下記のような先行技術が知られている。
まず、特開２００９−１７４２１５号公報（特許文献１参照）には、河川に設けられたダムにおいて、河川水がダムを越流する越流部に設けられた第１集水部と、ダムの上流側底部に設けられた、濾過層９より河川水を取水する第２集水部と、第１集水部と第２集水部からそれぞれ第１及び第２の独立した取水路を介して給水した水を処理する浄水処理部とを備え、第１取水路の濁度が基準値内では、第１取水路から浄水処理部へ給水し、第１取水路の濁度が基準値を超えたら、第２取水路から浄水処理部へ給水するように切り換えるようにした取水システムおよび取水装置が記載されている。

また、特開２０００−３３１９８５６号公報（特許文献２参照）には、増水時の土砂の過剰な流下を防止するための砂防ダムにおいて、水位がダムの水通し部頭頂に達する前に一定範囲の量の水と土砂を流下させることのできるスリットを有するとともに、該スリット部に設けられた斜面部の下部には、石や岩ならびに流水等の落下物を分離して、表流水からの取水を可能とするバースクリーンが設けられており、取水はバースクリーンを介して、さらには上流側の貯留層から取水することもできるようにしたスリット砂防ダム方式渓流取水工が記載されている。

特開平３−２９３４３４号公報（特許文献３参照）には、砂防ダムの上流側に、予め清流の流れていた川底砂礫層に取水管を設置しておくことによって、土砂流失による砂防ダムの土砂埋没後も、良質の地下水を永久かつ無動力にて取水可能とした機能を有する砂防ダム用取水設備が記載されている。

実開昭６２−５０２２２号公報（特許文献４参照）には、雪処理用水として供給するための、砂防ダムの底部に溜っている地下水をサイフォンの原理に基づいて取水することを可能とした砂防ダム用真空取水装置が記載されている。

特開２００９−１７４２１５号公報特開２０００−３３１９８５６号公報特開平３−２９３４３４号公報実開昭６２−５０２２２号公報

しかしながら、いずれの砂防ダムの取水機構においても、構造が単純でメンテナンスが容易であり、かつ常態における取水と、洪水時や土砂等による詰まり発生時における取水用樋の倒伏とを簡単に切り替えることができるようにはなっていなかった。

したがってこの発明の砂防ダムの取水機構は、構造が単純でメンテナンスが容易であり、かつ常態における取水と、洪水時や土砂等による詰まり発生時における取水用樋の倒伏とを簡単に切り替えることが可能な砂防ダムの取水機構を提供しようとするものである。

すなわちこの発明の砂防ダムの取水機構は、倒伏もしくは変形可能な取水用樋を砂防ダムの水通しの下流側に配置し、その端末を砂防ダムの袖部まで延長することにより、常態においては前記取水用樋による取水が可能であり、洪水時や土砂等によって前記取水用樋に詰まりの発生時には取水用樋を倒伏もしくは変形させて洪水や詰まりによるトラブルを避け、洪水や詰まりが解消したときには取水用樋を元の状態に復帰させて取水を再開するようにしたことを特徴とするものである。

この発明の砂防ダムの取水機構は、前記倒伏可能な取水用樋が、取水用樋を構成する板材を砂防ダムの水通しの下流側に連結する部位に回転軸を設けて倒伏可能とし、前記板材に設けたロック部材を解除して該板材を倒伏できるようにしたことをも特徴とするものである。

この発明の砂防ダムの取水機構は、前記変形可能な取水用樋が、取水用樋を構成するエアを充填した板状の空気袋の下端を砂防ダムの水通しの下流側に連結し、前記板状の空気袋の充填エアを脱気して該板状の空気袋を倒伏できるようにしたことをも特徴とするものである。

この発明の砂防ダムの取水機構は、前記倒伏もしくは変形可能な取水用樋が、砂防ダム側の側面にブラシ材もしくは繊維素材からなるフィルター部材を取り付けられていることをも特徴とするものである。

以上のように、倒伏もしくは変形可能な取水用樋を製作し、これを砂防ダムの水通しの下流側に配置し、その端末を砂防ダムの袖部まで伸ばすものとする。そうした場合、砂防ダムの水通しを通過した水は自然に取水用樋内に落下し、さらに取水用樋の中を流下して砂防ダムの袖部に達するようにすることで取水が可能となる。
一方、洪水時には大量の流水が取水用樋の側壁に衝突するため、取水用樋には大きな力が働く。そうした場合には、取水用樋の破損を防ぐため、取水用樋を倒伏もしくは変形させて流水との衝突を回避する。洪水が収束したところで再び取水用髄を元の状態に戻せば取水を再開することが可能となる。

また、取水に伴い土砂や落ち葉も取水用樋に流れ込むと考えられるが、取水用樋内に土砂や落ち葉がたまって取水の障害となった場合、取水用樋を倒伏もしくは変形させて中の土砂や構築をダムの下流側に落下させる。その後再び取水用樋を元の状態に戻して取水を再開する。
以上のプロセスを自動制御により繰り返せば、取水を継続することが可能となる。

この発明の砂防ダムの取水機構は以上のように構成したので、構造が単純でメンテナンスが容易であり、かつ常態における取水と、洪水時や土砂等による詰まり発生時における取水用樋の倒伏とを簡単に切り替えることが可能な砂防ダムの取水機構を提供することができる。

その他、取水用樋の内側にブラシや繊維素材で構成したフィルターを取り付けたので、取水を停滞させることがなく、またフィルター部分にからめとられた塵芥は、取水用樋を倒伏させて流水をフィルター部分に通水するだけで押し流して除去することができる。

この発明の砂防ダムの取水機構の実施の形態を示す取水時の側面図である。その正面図である。非取水時の側面図である。その正面図である。この発明の砂防ダムの取水機構の別の実施の形態を示す取水時の側面図である。非取水時の側面図である。

以下、この発明の砂防ダムの取水機構の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１ないし図４に示すように、この発明の第１実施例における砂防ダムの取水機構は、倒伏可能な取水用樋１２を砂防ダム１１の水通しの下流側に配置し、その端末を砂防ダム１１の袖部１３まで延長したものである。

すなわち、この発明の第１実施例における砂防ダムの取水機構において前記倒伏可能な取水用樋１２は、該取水用樋１２を構成する鋼板やレジンコンクリート、ＦＲＰ等の各種の素材からなる板材２１を、砂防ダム１１の水通しの下流側に連結する部位に回転軸２２を設けて回動可能に連結し、起立および倒伏できるようにしたものである。
その際、前記板材２１に適宜間隔で設けたフック付きのアームやアクチュエータ付きの支持アーム等からなるロック部材（図示せず）を解除し、適宜該板材２１を倒伏できるようにしてある。

したがって図１に示すように、常態においては砂防ダム１１の水通しの下流側に配置した前記取水用樋１２による取水が可能であり、該取水用樋１２の端末を砂防ダム１１の袖部１３まで伸ばしてあるので、砂防ダムの水通しを通過した水は自然に取水用樋１２内に落下し、さらに取水用樋１２の中を流下して砂防ダム１の袖部１３に達して取水配管（図示せず）を経由した取水が可能となる。

一方、洪水時には大量の流水が取水用樋１２の側壁に衝突するため、取水用樋１２には大きな力が働く。そうした場合には、取水用樋１２の破損を防ぐため、取水用樋１２をロック部材を解除して倒伏させて流水との衝突を回避する。
また、土砂や塵芥、落ち葉等によって前記取水用樋１２に詰まりが発生した時には、図３に示すように該取水用樋１２を倒伏させて取水を一時的に停止することにより、前記取水用樋１２中の土砂や塵芥、落ち葉等を砂防ダム１１の下流側に落下させれば、洪水や詰まりによるトラブルを避けることができる。
その後、洪水や詰まりが解消したときには、取水用樋１２を図１に示す元の状態に復帰させれば簡単に取水を再開することができる。
以上のプロセスを自動制御により繰り返せば、取水を継続することが可能となる。

なお、前記倒伏可能な取水用樋１２には、砂防ダム１１側の側面にブラシ材２３からなるフィルター部材が取り付けられている。
すなわち、取水に伴って塵芥や落ち葉等も取水用樋１２に流れ込むと考えられるが、取水用樋１２内に流入した塵芥や落ち葉等２４はフィルター部材によってからめとられ、取水用の配管内に流入することを防止することができる。

この発明の砂防ダムの取水機構の第２の実施例は、図５および図６のように、前記変形可能な取水用樋１２が、取水用樋１２を構成するエアを充填した板状の空気袋３１の下端を砂防ダム１１の水通しの下流側に連結したものである。もちろん、板状の空気袋３１そのものの剛性によって取水用樋１２としての機能を持たせることは充分可能であるが、前記板状の空気袋３１に適宜間隔で設けたフック付きのアームやアクチュエータ付きの支持アーム等からなるロック部材（図示せず）を取り付け、適宜該板材２１を起立もしくは倒伏できるようにすることもできる。

したがって、図５の前記板状の空気袋３１の起立状態において取水し、洪水や詰まり等が発生したときには板状の空気袋３１の充填エアを脱気すれば、図６のように前記取水用樋１２中の土砂や塵芥、落ち葉等を砂防ダム１１の下流側に落下させることができる。
もちろん、洪水や詰まり等が解消したときには、取水用樋１２を図５に示す元の状態に復帰させれば簡単に取水を再開することができる。

なお、前記倒伏可能な取水用樋１２には、砂防ダム１１側の側面に繊維素材３２からなるフィルター部材が取り付けられている。
すなわち、取水に伴って塵芥や落ち葉等も取水用樋１２に流れ込むと考えられるが、取水用樋１２内に流入した塵芥や落ち葉等はフィルター部材によってからめとられ、取水用の配管内に流入することを防止することができる。

その他、この発明の趣旨を損なわない限りにおいて、砂防ダム以外の適宜のダム類にも適用することが可能である。

１１砂防ダム
１２取水用樋
１３袖部
２１板材
２２回転軸
２３ブラシ材
２４塵芥や落ち葉等
３１板状の空気袋
３２繊維素材

Claims

倒伏もしくは変形可能な取水用樋を砂防ダムの水通しの下流側に配置し、その端末を砂防ダムの袖部まで延長することにより、常態においては前記取水用樋による取水が可能であり、洪水時や土砂等によって前記取水用樋に詰まりの発生時には取水用樋を倒伏もしくは変形させて洪水や詰まりによるトラブルを避け、洪水や詰まりが解消したときには取水用樋を元の状態に復帰させて取水を再開するようにしたことを特徴とする砂防ダムの取水機構。
前記倒伏可能な取水用樋が、取水用樋を構成する板材を砂防ダムの水通しの下流側に連結する部位に回転軸を設けて倒伏可能とし、前記板材に設けたロック部材を解除して該板材を倒伏できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の砂防ダムの取水機構。
前記変形可能な取水用樋が、取水用樋を構成するエアを充填した板状の空気袋の下端を砂防ダムの水通しの下流側に連結し、前記板状の空気袋の充填エアを脱気して該板状の空気袋を倒伏できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の砂防ダムの取水機構。
前記倒伏もしくは変形可能な取水用樋が、砂防ダム側の側面にブラシ材もしくは繊維素材からなるフィルター部材を取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の砂防ダムの取水機構。