JP2017074011A - 逆流防止装置および田んぼダムシステム - Google Patents

Abstract

【課題】田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域にそのまま適用できる、排水の逆流防止機能を持った田んぼダムシステムの提供。【解決手段】逆流防止装置１０は、弁箱５０を含み、たとえば田んぼダムシステムに用いられる。弁箱は、縦管状の本管部５２と、本管部の側壁に形成される第１分岐口６２と第２分岐口６４とを連結するバイパス管部５４とを有する。また、弁箱内には、水位に応じて移動するフロート弁体が設けられると共に、本管部には、フロート弁体によって開閉される通水口５８ａを有する弁座５８が設けられる。さらに、本管部またはバイパス管部に台座６０が設けられ、通常排水時には、フロート弁体は、本管部内またはバイパス管部内に収容される。【選択図】図５

Description

この発明は、排水の逆流を防止するための逆流防止装置およびそれを備える田んぼダムシステムに関し、特にたとえば、田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域に適用され、雨量が多いときに、水田区域から公共排水路への排水量を抑制することによって水害を防止する田んぼダムシステムに用いられる、逆流防止装置およびそれを備える田んぼダムシステムに関する。

近年、豪雨時などにおいて、水田に降った雨水を一時的に貯留し、時間をかけて少しずつ公共排水路に排水することによって、河川の氾濫などの水害を防止する「田んぼダム」と言われるシステムが新潟県を中心として広まっている。田んぼダムでは、一般的に、各水田に設けられる排水桝の排水口のそれぞれに、排水口の径より小径の孔を開けた落水量調整板（オリフィス板）を個別に設置することによって、公共排水路への排水量が抑制される。

たとえば、特許文献１には、従来の個別タイプの田んぼダムの一例が開示される。特許文献１の技術では、落水量調整板として、縦板状の貯水量調整板を用いている。この貯水量調整板は、上端高さが稲の生育状態に合わせた貯水水位とほぼ同じ高さに形成され、下部に排水量調整孔が穿設される。

上述のような個別タイプの田んぼダムにおいては、排水桝に落水量調整板を設置したままにしておくと、通常時の排水に支障をきたす恐れがある。このため、落水量調整板は、一般的には、雨量が多いときにのみ設置され、それ以外の通常排水時には、設置されないようにされる。しかしながら、雨量に応じて、各水田において落水量調整板を個別に着脱する作業には、手間がかかる。

そこで、次世代型の田んぼダムとして、連結タイプの田んぼダムシステムが提案されている。この田んぼダムシステムは、複数の水田を１つの水田区域とし、その水田区域に含まれる複数の水田からの排水量をまとめて規制するものである。

具体的には、図１１に示すように、連結タイプの田んぼダムシステム１では、複数の水田２に跨るように集合排水管４が設けられ、各水田２に設けられる個別排水管５のそれぞれが、この集合排水管４に接続される。また、この集合排水管４の下流側端部には、排水量調整部（調整ゲート）６が設けられる。そして、雨量が多いときには、排水量調整部６を操作することによって、集合排水管４から公共排水路７への排水量が抑制または排水が停止される。これによって、この田んぼダムシステム１が設置された水田区域３からの排水が、公共排水路７に一度に流れ込むことが防止される。このような連結タイプの田んぼダムシステム１によれば、水田区域３毎に設けられた排水量調整部６を操作するだけでよいので、排水量の調整に要する作業負担を軽減できる。

特開２０１２−１２０５１０号公報

連結タイプの田んぼダムシステムでは、各水田に設けられる個別排水管が集合排水管によって連結される。このため、田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域に適用した場合、集合排水管からの排水量よりも雨量の方が多くなると、各水田から集合排水管に排出された排水が、田面高さが低位の水田（低位部の水田）に逆流して、畦畔が決壊する等の被害が低位部の水田に集中してしまう恐れがある。このため、従来の連結タイプの田んぼダムシステムでは、各水田に対して雨水が略均等に貯留されるように、各水田の田面高さを均一化する整備工事を予め行っていた。しかしながら、このような整備工事はコストが掛かるため、田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域にそのまま適用できる田んぼダムシステムが望まれる。

ここで、田面高さを均一化する整備工事を行うことなく水田への排水の逆流を防止するためには、個別排水管に対して逆流防止装置を設けておくことが考えられる。この際、逆流防止装置は、通常時における水田からの排水に支障をきたさないような構成とする必要がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、逆流防止装置および田んぼダムシステムを提供することである。

この発明の他の目的は、通常時の排水性能を確保でき、かつ排水が逆流してきたときには、排水の逆流を適切に防止できる、逆流防止装置および田んぼダムシステムを提供することである。

第１の発明は、排水の逆流を防止する逆流防止装置であって、縦管状の本管部と、本管部の側壁に形成される第１分岐口と第１分岐口よりも下流側に形成される第２分岐口とを連結するバイパス管部とを有する弁箱、弁箱内に設けられ、当該弁箱内の水位に応じて移動するフロート弁体、第１分岐口よりも上流側において本管部に設けられ、フロート弁体によって開閉される通水口を有する弁座、および第１分岐口と第２分岐口との間の管路に設けられ、通常排水時にフロート弁体を保持する台座を備える、逆流防止装置である。

第１の発明では、逆流防止装置は、本管部とバイパス管部とを有する弁箱を含み、たとえば田んぼダムシステムに用いられて排水の逆流を防止する。弁箱の本管部は、縦管状に形成され、本管部の側壁には、たとえば上下方向に所定間隔で並ぶように第１分岐口と第２分岐口とが形成される。そして、第１分岐口と第２分岐口とを連結するようにバイパス管部が設けられる。また、弁箱内には、水位に応じて移動するフロート弁体が設けられると共に、本管部には、フロート弁体によって開閉される通水口を有する弁座が設けられる。さらに、弁箱には、第１分岐口と第２分岐口との間の管路において、通常排水時にフロート弁体を保持する台座が設けられる。つまり、通常排水時には、フロート弁体は、第１分岐口と第２分岐口との間において本管部内またはバイパス管部内に収容される。そして、弁箱内の水位が上がると、フロート弁体によって弁座の通水口が閉じられることで、排水の逆流が防止される。

第１の発明によれば、フロート弁体を利用して通水口を開閉する機構を採用したので、動力を要することなく、排水の逆流を適切に防止することができる。また、弁箱が本管部およびバイパス管部の２つの排水経路を有するので、通常排水時の排水性能が適切に確保される。したがって、通常時の排水性能を適切に確保でき、かつ排水が逆流してきたときには、排水の逆流を適切に防止できる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、台座は、本管部に設けられ、通常排水時には、フロート弁体は本管部内に収容される。

第２の発明では、通常排水時には、フロート弁体は本管部内に収容される。これにより、フロート弁体は、排水がある度に排水によって洗浄されることになるので、泥などが堆積することもなく、綺麗な状態が維持される。また、本管部内にフロート弁体が収容されることで、フロート弁体の状態を目視で確認し易くなる。

第３の発明は、第１の発明に従属し、台座は、バイパス管部に設けられ、通常排水時には、フロート弁体はバイパス管部内に収容される。

第３の発明では、通常排水時には、フロート弁体はバイパス管部内に収容される。これにより、通常排水時には、フロート弁体の影響を受けることなく排水することが可能となるので、通常時の排水性能を適切に確保できる。

第４の発明は、田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域に適用され、水田区域から公共排水路への排水量を抑制することによって水害の発生を防止する田んぼダムシステムであって、複数の水田のそれぞれに設けられる複数の個別排水管、複数の水田に跨るように設けられ、複数の個別排水管の下流側端部と公共排水路とを接続する集合排水管、集合排水管の下流側端部に設けられる排水量調整部、および少なくとも田面高さが低位である水田が備える個別排水管に対して設けられる逆流防止装置を備え、逆流防止装置は、個別排水管に接続される縦管状の本管部と、本管部の側壁に形成される第１分岐口と第１分岐口よりも下流側に形成される第２分岐口とを連結するバイパス管部とを有する弁箱、弁箱内に設けられ、当該弁箱内の水位に応じて移動するフロート弁体、第１分岐口よりも上流側において本管部に設けられ、フロート弁体によって開閉される通水口を有する弁座、および第１分岐口と第２分岐口との間の管路に設けられ、通常排水時にフロート弁体を保持する台座を備える、田んぼダムシステムである。

第４の発明では、田んぼダムシステムは、複数の個別排水管および集合排水管を備える連結タイプの田んぼダムシステムであって、田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域に適用される。そして、雨量が多いときには、集合排水管の下流側端部に設けられる排水量調整部を用いて、その水田区域に含まれる複数の水田からの排水量をまとめて規制することにより、河川の氾濫などの水害を防止する。この第４の発明では、少なくとも田面高さが低位である水田（低位部の水田）が備える個別排水管に対して、逆流防止装置が設けられる。この逆流防止装置は、個別排水管に接続される本管部とバイパス管部とを有する弁箱を含む。弁箱の本管部は、縦管状に形成され、本管部の側壁には、たとえば上下方向に所定間隔で並ぶように第１分岐口と第２分岐口とが形成される。そして、この第１分岐口と第２分岐口とを連結するようにバイパス管部が設けられる。また、弁箱内には、水位に応じて移動するフロート弁体が設けられると共に、本管部には、フロート弁体によって開閉される通水口を有する弁座が設けられる。さらに、弁箱には、第１分岐口と第２分岐口との間の管路において、通常排水時にフロート弁体を保持する台座が設けられる。つまり、通常排水時には、フロート弁体は、第１分岐口と第２分岐口との間において本管部内またはバイパス管部内に収容される。そして、弁箱内の水位が上がると、フロート弁体によって弁座の通水口が閉じられることで、水田への排水の逆流が防止される。

第４の発明によれば、低位部の水田の個別排水管に対して逆流防止装置を設けるので、集合排水管からの排水量よりも雨量の方が多くなった場合でも、低位部の水田に対して排水が逆流することが防止され、各水田に対して雨水が略均等に貯留される。したがって、田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域に適用しても、低位部の水田に被害が集中することを防止できる。

また、フロート弁体を利用して通水口を開閉する機構を逆流防止装置において採用したので、動力を要することなく、排水の逆流を適切に防止することができる。また、逆流防止装置の弁箱が本管部およびバイパス管部の２つの排水経路を有するので、通常排水時の排水性能が適切に確保される。したがって、通常時の排水性能を適切に確保でき、かつ排水が逆流してきたときには、排水の逆流を適切に防止できる。

この発明によれば、フロート弁体を利用して通水口を開閉する機構を逆流防止装置において採用したので、動力を要することなく、排水の逆流を適切に防止することができる。また、逆流防止装置の弁箱が本管部およびバイパス管部の２つの排水経路を有するので、通常排水時の排水性能が適切に確保される。したがって、通常時の排水性能を適切に確保でき、かつ排水が逆流してきたときには、排水の逆流を適切に防止できる。

また、第４の発明によれば、低位部の水田の個別排水管に対して逆流防止装置を設けるので、集合排水管からの排水量よりも雨量の方が多くなった場合でも、低位部の水田に対して排水が逆流することが防止され、各水田に対して雨水が略均等に貯留される。したがって、田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域に適用しても、低位部の水田に被害が集中することを防止できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である逆流防止装置を備える田んぼダムシステムを示す図解図である。 図１の田んぼダムシステムを示す概略断面図あって、集合排水管の軸方向下流側から田んぼダムシステムを見た様子を示す。 図１の田んぼダムシステムを示す概略断面図であって、集合排水管の側方から田んぼダムシステムを見た様子を示す。 図１の田んぼダムシステムが備える排水量調整部を示す図解図であって、(Ａ)は排水量調整部の全開時の状態を示し、(Ｂ)は排水量調整部の排水量抑制時の状態を示し、(Ｃ)は排水量調整部の全閉時の状態を示す。 図１の逆流防止装置を示す断面図である。 図５のＶＩ-ＶＩ線における断面を示す断面図である。 図１の田んぼダムシステムの雨量が多いときの様子を示す図解図である。 図５の逆流防止装置が通水口を閉じている状態を示す図解図である。 この発明の他の実施例である逆流防止装置を示す断面図である。 図９の逆流防止装置が通水口を閉じている状態を示す図解図である。 従来の連結タイプの田んぼダムシステムを示す図解図である。

図１−図３を参照して、この発明の一実施例である逆流防止装置１０は、田んぼダムシステム１２に用いられて、水田１００への排水の逆流を防止する。ここで、田んぼダムシステム１２とは、雨量の多いとき（豪雨時）に、水田１００から公共排水路１０４への排水量を抑制することによって、すなわち、水田１００に降った雨水を一時的に貯留し、時間をかけて少しずつ公共排水路１０４に排水することによって、河川の氾濫などの水害を防止するシステムをいう。

この実施例の田んぼダムシステム１２は、複数の個別排水管２０および集合排水管２２を備える連結タイプの田んぼダムシステムであって、田面高さの異なる複数の水田１００を含む水田区域１０２に適用されて、その水田区域１０２に含まれる複数の水田１００からの排水量をまとめて規制する。水田（耕区）１枚の大きさにもよるが、約５〜１０枚の水田１００を１つの水田区域１０２として田んぼダムシステム１２が適用される。ただし、簡略化のため、図１では１つの水田区域１０２として２枚の水田１００を示しており、図３では１つの水田区域１０２として４枚の水田１００を示している。

以下、田んぼダムシステム１２の構成について具体的に説明する。図１−図３に示すように、田んぼダムシステム１２は、各水田１００に設けられる排水桝１０６のそれぞれに接続される複数の個別排水管２０を備える。

排水桝１０６は、落水口とも言われ、合成樹脂またはコンクリート等によって形成される。排水桝１０６としては、従来公知のものが適宜用いられる。たとえば、排水桝１０６は、有底の矩形筒状に形成されて、畦畔１０８の水田１００側の側面に設けられる。排水桝１０６の水田１００側の壁（前壁）は、上下方向にスライド可能な堰板１１０となっており、この堰板１１０を上下動させることによって、田面水位を所望の設定水位に調整することが可能とされる。また、排水桝１０６の底壁は、田面と同じ高さ位置或いは一段低い高さ位置に配置され、この底壁に排水口１１２が形成される。そして、この排水口１１２に対して、個別排水管２０の上流側端部が接続される。

個別排水管２０は、排水口１１２から下方に延びる縦管部２０ａと、所定の下り勾配で傾斜する傾斜管部２０ｂとを備え、硬質塩化ビニル等の合成樹脂製の管や継手などを適宜連結することによって形成される。個別排水管２０の内径は、たとえば１００ｍｍである。個別排水管５の下流側端部のそれぞれは、集合排水管２２に接続される。

集合排水管２２は、複数の水田１００に跨るように埋設され、複数の個別排水管２０の下流側端部と公共排水路１０４とを接続する。つまり、各水田１００から各個別排水管２０に排出された排水は、集合排水管２２を通って公共排水路１０４に排出される。集合排水管２２は、硬質塩化ビニル等の合成樹脂製の管や継手などを適宜連結することによって形成される。集合排水管２２の内径は、たとえば６００ｍｍである。

集合排水管２２の下流側端部には、排水量調整部２４が設けられる。図４に示すように、排水量調整部２４は、集合排水管２２から公共排水路１０４に排出する排水量を調整するための水門である。排水量調整部２４は、ハンドル２６を操作することによって上下動する矩形板状の仕切り部材（門扉）２８を備え、この仕切り部材２８の下端部には、厚み方向に貫通する小孔３０が形成される。この小孔３０の径は、たとえば９０ｍｍである。

この実施例では、仕切り部材２８を上下動させることによって、図４に示す３つの段階に排水量が調整される。すなわち、仕切り部材２８が最上位置に配置されて、集合排水管２２が全開となる全開状態（図４(Ａ)参照）、仕切り部材２８の小孔３０が集合排水管２２の底部に位置するように仕切り部材２８が配置されて、排水量が小孔３０分に抑制される排水量抑制状態（図４(Ｂ)参照）、および仕切り部材２８が最下位置に配置されて、集合排水管２２が閉止される全閉状態（図４(Ｃ)参照）の３つの段階に排水量が調整される。

このような田んぼダムシステム１２を田面高さの異なる複数の水田１００を含む水田区域１０２に適用すると、排水量抑制時などにおいて集合排水管２２からの排水量よりも雨量の方が多くなった場合に、各水田１００から集合排水管２２に排出された排水が、各個別排水管２０を逆流して各水田１００に流入してしまう場合がある。特に、田面高さが低位の水田（低位部の水田）１００には排水が逆流し易いため、田面高さが高位の水田（高位部の水田）１００に発生する被害と比較して、低位部の水田１００に被害が集中してしまう恐れがある。

そこで、この実施例の田んぼダムシステム１２では、個別排水管２０のそれぞれに対して逆流防止装置１０を設ける（組み込む）ことによって、各水田１００への排水の逆流を防止するようにしている。この実施例では、個別排水管２０の縦管部２０ａの上流側端部、つまり排水桝１０６の排水口１１２に逆流防止装置１０が設けられる。以下、逆流防止装置１０の構成について具体的に説明する。

図５および図６に示すように、逆流防止装置１０は、硬質塩化ビニル等の合成樹脂製の管や継手などを適宜連結することによって形成される弁箱５０を備える。この弁箱５０は、縦管状に形成される本管部５２と、本管部５２に設けられるバイパス管部５４とを含み、個別排水管２０に接続されて個別排水管２０の一部を構成する。

具体的には、弁箱５０の本管部５２は、縦方向に延びる略円筒状に形成され、その軸方向略中央部には、下流側に向かって縮径するテーパ部５２ａが形成される。つまり、本管部５２の上流側部分（テーパ部５２ａよりも上流側の管路）は、下流側部分（テーパ部５２ａよりも下流側の管路）よりも大径とされる。本管部５２の上流側部分の内径は、たとえば１５０ｍｍであり、本管部５２の下流側部分の内径は、たとえば１００ｍｍである。また、本管部５２の軸方向長さは、たとえば７４０ｍｍである。

また、本管部５２の下端には、短円筒形状の管接続部５２ｂが下方に延びるように形成され、本管部５２の上端には、円環状のフランジ部５２ｃが外方に拡がるように形成される。管接続部５２ｂは、個別排水管２０の縦管部２０ａとの接続に用いられ、フランジ部５２ｃは、後述する弁座５８を取り付けるために用いられる。

本管部５２内には、弁箱５０（本管部５２）内の水位に応じて上下動するフロート弁体５６が収容される。フロート弁体５６は、合成樹脂、ゴムおよび金属などによって中空の球形状に形成される。ただし、水位に応じて上下動可能な比重となるならば、フロート弁体５６は、中実体であってもよい。フロート弁体５６の外径は、たとえば１２０ｍｍである。

また、本管部５２の上端には、通水口５８ａを有する弁座５８が設けられる。弁座５８は、合成樹脂などによって円形板状に形成され、本管部５２のフランジ部５２ｃに対して、ボルト等を用いて着脱可能に固定される。この弁座５８の中央部には、円形の通水口５８ａが形成される。通水口５８ａの径は、たとえば個別排水管２０の内径と同じ大きさに設定され、この実施例では１００ｍｍである。通水口５８ａは、後述のように、フロート弁体５６によって開閉される。

さらに、本管部５２の軸方向略中央部の内面には、テーパ部５２ａの上流側において、台座６０が設けられる。台座６０は、通常排水時において、本管部５２の内面との間に隙間を有する状態でフロート弁体５６を保持するための部分である。すなわち、台座６０は、フロート弁体５６の周囲に通水路を確保しつつ、フロート弁体５６の下流側への移動を規制する。

具体的には、台座６０は、９０度間隔で周方向に並ぶ４つの係止片によって構成される。各係止片は、下流側に向かって突出高さが大きくなる三角板状に形成され、各係止片の上面は、内方に向かって下り勾配となる傾斜面とされる。このような台座６０は、硬質塩化ビニル等の合成樹脂などによって形成され、接着剤などを用いて、本管部５２の内面に対して固定的に取り付けられる。なお、台座６０が備える係止片の数は、特に限定されないが、本管部５２の内面との間に隙間を有する状態でフロート弁体５６を適切に保持するためには、３〜５個が好ましい。

また、本管部５２の側壁には、上下方向に所定間隔で並ぶように第１分岐口６２と第２分岐口６４とが形成される。第１分岐口６２は、本管部５２の側壁から９０度の角度で突出する短円筒状に形成され、本管部５２の弁座５８と台座６０との間の部分、つまり弁座５８の下流側であってかつ台座６０の上流側の部分に配置される。また、第２分岐口６４は、本管部５２の側壁から９０度の角度で突出する短円筒状に形成され、本管部５２の台座６０と管接続部５２ｂの間の部分、つまり台座６０の下流側であってかつ管接続部５２ｂの上流側の部分に配置される。すなわち、この実施例では、通常排水時にフロート弁体５６を保持する台座６０は、本管部５２の第１分岐口６２と第２分岐口６４との間の管路に設けられる。

そして、これら第１分岐口６２と第２分岐口６４とを連結するように、バイパス管部５４が設けられる。バイパス管部５４は、第１分岐口６２から横方向に延びた後、下方向に屈曲して縦方向に延び、さらに横方向に屈曲して第２分岐口６４に接続される。つまり、本管部５２の台座６０（つまり通常排水時におけるフロート弁体５６の保持位置）よりも上流側の管路と台座６０よりも下流側の管路とがバイパス管部５４によって連通される。バイパス管部５４の内径は、フロート弁体５６の外径よりも小さく設定され、たとえば１００ｍｍである。これにより、フロート弁体５６がバイパス管部５４に入り込んでしまうことが防止される。

上述のような田んぼダムシステム１２では、雨量が多いとき以外の通常排水時には、図４(Ａ)に示すように、排水量調整部２４は全開状態とされる。そして、排水桝１０６の堰板１１０によって規定される設定水位以上の水が水田１００に供給された場合には、その余剰水（排水）は、排水口１１２から個別排水管２０に排出され、集合排水管２２を通って公共排水路１０４に排出される。

この際、逆流防止装置１０のフロート弁体５６は、図５に示すように、自重によって台座６０上に載置された状態となり、弁座５８の通水口５８ａは開口される。そして、通水口５８ａから逆流防止装置１０の本管部５２内に流入する排水が比較的少量の場合には、排水は、フロート弁体５６と本管部５２内面との間に形成された隙間（通水路）を通って、本管部５２内を円滑に流下していく。ここで、水田１００から排出される排水には、藁などの浮遊物が含まれることが想定されるが、この実施例では、台座６０の各係止片の上面が内方に向かって下り勾配となる傾斜面となっているので、浮遊物が台座６０に引っ掛かり難い。また仮に、フロート弁体５６と台座６０との間に浮遊物が挟まったとしても、フロート弁体５６は排水の流下によって少し動くので、挟まった浮遊物は自然と取り除かれる。さらに、フロート弁体５６は、排水がある度に排水によって洗浄されることになるので、泥などが堆積することもなく、綺麗な状態が維持される。さらにまた、排水口１１２の直下の本管部５２内にフロート弁体５６が収容されるので、利用者はフロート弁体５６の状態を目視で確認し易い。このように、逆流防止装置１０は、浮遊物が詰まったり泥が堆積したりし難い構造になっているので、浮遊物の詰まり等による逆流防止装置１０の動作不良を防止でき、メンテナンスもほぼ不要またはその回数を低減できる。

また、通水口５８ａから本管部５２内に流入する排水が比較的多量の場合には、排水は、本管部５２内を鉛直方向にそのまま流下すると共に、第１分岐口６２からバイパス管部５４内に流入する。そして、バイパス管部５４内を流下して第２分岐口６４から再び本管部５２内に合流する。つまり、排水の一部は、フロート弁体５６が保持される本管部５２を迂回して流下する。このように、バイパス管部５４を設けて排水経路を２つにすることで、排水経路内にフロート弁体５６が存在しても、通常排水時の排水性能が適切に確保される。

一方、雨量が多いとき（豪雨時）、または雨量が多くなりそうなときには、田んぼダムシステム１２の管理者などによって、図４(Ｂ)に示すように、排水量調整部２４は排水量抑制状態とされる。すなわち、水田１００に降った雨水を少しずつ公共排水路１０４に排水することによって、河川の氾濫などの水害が防止される。

この排水量抑制状態において、集合排水管２２（排水量調整部２４の小孔３０）から公共排水路１０４への排水量よりも水田区域１０２に降る雨量が多い場合には、図７および図８に示すように、集合排水管２２内の水位が増していき、集合排水管２２内に貯留しきれなくなった排水が、個別排水管２０内を逆流していく。そして、個別排水管２０内を逆流する排水が逆流防止装置１０に達して弁箱５０内の水位が上がると、その水位に応じてフロート弁体５６が上昇し、弁座５８の通水口５８ａがフロート弁体５６によって閉じられる。これにより、個別排水管２０から水田１００への排水の逆流が防止される。特に、逆流防止装置１０によって低位部の水田１００への排水の逆流を防止することにより、低位部の水田１００に被害が集中してしまうことが防止される。

また、逆流防止装置１０によって排水の逆流が防止されている状態においては、これと同時に、水田１００から個別排水管２０への排水も停止され、水田１００に降った雨水はそのまま水田１００に貯留される。また、公共排水路１０４に排水されることによって、弁箱５０内の水位が下がると、その水位に応じてフロート弁体５６が下降し、弁座５８の通水口５８ａが開口される。これにより、水田１００から個別排水管２０への排水が再開される。

なお、図４(Ｂ)に示すような排水量抑制状態での公共排水路１０４への排水も危険と判断されるような場合など、排水量抑制状態から公共排水路１０４への排水を中止する必要が生じた場合には、田んぼダムシステム１２の管理者などによって、図４(Ｃ)に示すように、排水量調整部２４は全閉状態とされる。この全閉状態においても、個別排水管２０内を排水が逆流してきた場合には、逆流防止装置１０によって水田１００への排水の流入が防止される。

以上のように、この実施例の田んぼダムシステム１２では、各水田１００が備える個別排水管２０のそれぞれに対して、水位が上昇してきたときに通水口５８ａを閉じるフロート弁体５６を備える逆流防止装置１０を設けた。このため、集合排水管２２から公共排水路１０４への排水量よりも雨量の方が多くなった場合でも、低位部の水田１００に対して排水が逆流することが防止され、各水田１００に対して雨水が略均等に貯留される。

したがって、この実施例の田んぼダムシステム１２は、田面高さの異なる複数の水田１００を含む水田区域１０２に対して、田面高さを均一化する整備工事を行うことなくそのまま適用することが可能であり、田面高さの異なる複数の水田１００を含む水田区域１０２に適用しても、畦畔が決壊する等の被害が低位部の水田１００に集中することを防止できる。

また、仮に、公共排水路１０４の水位が水田１００の田面高さよりも高くなった場合には、公共排水路１０４から各水田１００に排水が逆流することも考えられるが、各水田１００が備える個別排水管２０のそれぞれに対して、つまり全ての個別排水管２０に対して逆流防止装置１０を設けることによって、公共排水路１０４から各水田１００への排水の逆流も防止される。したがって、公共排水路１０４からの排水の逆流がある場合にも、低位部の水田１００と高位部の水田１００とに不平等が生じることなく、各水田１００に対して雨水が略均等に貯留され、水田区域１０２全体として水害の影響を受け難くなる。

さらに、この実施例の逆流防止装置１０では、フロート弁体５６を利用して通水口５８ａを開閉する機構を採用したので、動力を要することなく、水田１００への排水の逆流を適切に防止することができる。また、弁箱５０が本管部５２およびバイパス管部５４の２つの排水経路を有するので、通常排水時の排水性能が適切に確保される。したがって、この実施例の逆流防止装置１０によれば、通常時の排水性能を確保でき、かつ排水が逆流してきたときには、排水の逆流を適切に防止できる。

続いて、図９および図１０を参照して、この発明に係る逆流防止装置１０の他の実施例について説明する。図９に示す逆流防止装置１０は、バイパス管部５４に台座６０が設けられ、通常排水時にはフロート弁体５６がバイパス管部５４内に収容される点が、図５に示す逆流防止装置１０と異なる。それ以外の構成については同様であるので、重複する部分については、同じ参照番号を用い、その説明を省略あるいは簡略化する。

図９に示すように、逆流防止装置１０は、田んぼダムシステム１２に用いられる装置であり、個別排水管２０の縦管部２０ａの上流側端部に設けられる。

逆流防止装置１０は、縦管状の本管部５２とバイパス管部５４と含む弁箱５０を備える。バイパス管部５４は、本管部５２の側壁に上下方向に並んで形成される第１分岐口６２と第２分岐口６４とを連結する。また、本管部５２の軸方向略中央部には、下流側に向かって縮径するテーパ部５２ａが形成され、本管部５２の上流側部分は、下流側部分よりも大径とされる。さらに、本管部５２の下端に形成される管接続部５２ｂには、個別排水管２０の縦管部２０ａが接続され、本管部５２の上端に形成されるフランジ部５２ｃには、通水口５８ａを有する弁座５８が取り付けられる。

また、バイパス管部５４の軸方向略中央部には、下流側に向かって縮径するテーパ部５４ａが形成され、バイパス管部５４の上流側部分は、下流側部分よりも大径とされる。バイパス管部５４の上流側部分の内径は、たとえば１５０ｍｍであり、バイパス管部５４の下流側部分の内径は、たとえば１００ｍｍである。

そして、この実施例では、バイパス管部５４の軸方向略中央部の内面に対して、台座６０が設けられる。台座６０は、周方向に並ぶ複数の三角板状の係止片によって構成され、通常排水時において、本管部５２の内面との間に隙間を有する状態でフロート弁体５６を保持する。すなわち、この実施例のフロート弁体５６は、通常排水時には、バイパス管部５４内に収容される。そして、フロート弁体５６は、弁箱５０内の水位に応じて、台座６０と弁座５８との間の管路を略Ｓ字状の軌道を描くように移動（上下動）する。

また、本管部５２の内面には、戻りガイド７０が設けられる。戻りガイド７０は、弁箱５０内の水位が上昇して本管部５２内に移動したフロート弁体５６が、弁箱５０内の水位が下降したときにバイパス管部５４に戻るように案内するガイドである。戻りガイド７０は、第１分岐口６２の基端部下端とその対向位置とに設けられる２つガイド片によって構成される。各ガイド片は、矩形平板状に形成され、その上面が第１分岐口６２側に向かって下り勾配となる傾斜面となるように傾けて設けられる。また、向かい合うガイド片の先端間の距離は、たとえば弁座５８の通水口５８ａの内径と同じ大きさに設定され、この実施例では１００ｍｍである。このような戻りガイド７０を設けることによって、通常時における排水の邪魔をすることなく、フロート弁体５６が本管部５２内に取り残されてしまうことが防止される。

このような逆流防止装置１０では、通常排水時には、図９に示すように、フロート弁体５６は、自重によってバイパス管部５４の台座６０上に載置された状態となり、弁座５８の通水口５８ａは開口される。そして、通水口５８ａから逆流防止装置１０の本管部５２内に流入する排水が比較的少量の場合および比較的多量の場合に関わらず、排水は、本管部５２内をそのまま流下していく。すなわち、通常排水時には、フロート弁体５６の影響を受けることなく排水することが可能となるので、通常時の排水性能が適切に確保される。また、通常排水時には、バイパス管部５４内に対して排水がほとんど流入しないので、フロート弁体５６の周囲に浮遊物が詰まったり泥が堆積したりし難い。また仮に、第１分岐口６２からバイパス管部５４内に排水が流入しても、排水は、フロート弁体５６とバイパス管部５４内面との間に形成された隙間（通水路）を通って、バイパス管部５４内を円滑に流下していく。したがって、浮遊物の詰まり等による逆流防止装置１０の動作不良を防止でき、メンテナンスもほぼ不要またはその回数を低減できる。

一方、排水が逆流防止装置１０まで逆流してきたときには、バイパス管部５４内のフロート弁体５６が弁箱５０内の水位に応じて略Ｓ字状の軌道を描くように上昇し、図１０に示すように、弁座５８の通水口５８ａがフロート弁体５６によって閉じられる。これにより、個別排水管２０から水田１００への排水の逆流が防止される。なお、弁箱５０内の水位が下降したときには、フロート弁体５６は、戻りガイド７０に案内されてバイパス管部５４内に戻る。

以上のように、図９に示す実施例の逆流防止装置１０においても、図５に示す逆流防止装置１０と同様に、通常時の排水性能を確保でき、かつ排水が逆流してきたときには、排水の逆流を適切に防止できる。

なお、上述の各実施例では、田んぼダムシステム１２が備える全ての個別排水管２０に対して逆流防止装置１０を設けるようにしているが、逆流防止装置１０は、必ずしも全ての個別排水管２０に対して設けられる必要はなく、低位部の水田１００が備える個別排水管２０に対して設けられるだけでもよい。たとえば、田面高さが最も低位の水田１００が備える個別排水管２０のみに対して、或いは田面高さが最も高位の水田１００が備える個別排水管２０を除くその他の個別排水管２０に対して、またはその間の任意の数の個別排水管２０に対して逆流防止装置１０を設けることもできる。このように、少なくとも低位部の水田１００が備える個別排水管２０に対して逆流防止装置１０を設けておくことにより、低位部の水田１００に対して排水が逆流することが防止されて、各水田１００に対して雨水が略均等に貯留されるので、低位部の水田１００に被害が集中することを防止できる。

また、上述の各実施例では、個別排水管２０の上流側端部（つまり水田１００の排水口１１２）に逆流防止装置１０を設けたが、逆流防止装置１０は、個別排水管２０の管路の途中に設けることもできる。

さらに、上述の各実施例では、フロート弁体５６を球状に形成しているが、フロート弁体５６の形状は適宜変更可能であり、たとえば、短円柱状および円錐状などに形成することもできる。また、フロート弁体５６として、ペットボトル等を利用することも可能である。

さらにまた、上述の各実施例では、台座６０を複数の三角板状の係止片によって構成しているが、台座６０の形状ないし構成は適宜変更可能である。図示は省略するが、台座６０は、たとえば、リング状の保持部と保持部から斜め下方に延びる脚部とを有する三脚台状に形成することもできる。また、たとえば、本管部５２またはバイパス管部５４の側壁に対して内方に窪む複数の凹部を周方向に並ぶように形成する、つまり本管部５２またはバイパス管部５４の側壁を周方向に凹凸を繰り返す波形状（花形状の断面）に形成し、その凹部を台座６０としてもよい。

また、上述の各実施例では、本管部５２の軸方向中央部にテーパ部５２ａを設けているが、テーパ部５２ａは、必ずしも設ける必要はなく、また、本管部５２の下流側端部に設けることもできる。これは、図９に示す実施例におけるバイパス管部５４のテーパ部５４ａについても同様である。

さらに、上述の各実施例では、第１分岐口６２および第２分岐口６４を本管部５２に対して９０度の角度で突出するように形成しているが、第１分岐口６２は、たとえば６０度または４５度などの角度で斜め下方に突出するように形成してもよい。同様に、第２分岐口６４は、たとえば６０度または４５度などの角度で斜め上方に突出するように形成することもできる。また、バイパス管部５４の配管形状も適宜変更可能であり、たとえば円弧状に延びるようにバイパス管部５４を形成することもできる。さらに、バイパス管部５４の下流側端部は、個別排水管２０の傾斜管部２０ｂに接続されてもよい。この場合には、傾斜管部２０ｂの一部も逆流防止装置１０の本管部５２に含まれることとなる。つまり、逆流防止装置１０の縦管状に形成される本管部５２は、その下流側に傾斜管部または横管部を有していてもよい。

さらにまた、上述の各実施例では、弁座５８を本管部５２のフランジ部５２ｃに対してボルト等を用いて着脱可能に固定したが、弁座５８の固定方法は、これに限定されない。図示は省略するが、弁座５８の着脱作業が容易となるように、たとえば、本管部５２の上端部に対して弁座５８をスライドさせて着脱するようにしてもよい。また、たとえば、本管部５２の上端部と弁座５８とをヒンジによって連結して、ヒンジを支点として回動可能なように本管部５２に対して弁座５８を設けることもできる。この場合には、ヒンジと反対側の部分をＵ字状の留め具などで挟む等して固定するとよい。さらに、たとえば、差し込んで捻ることで固定するバヨネット方式を利用して、本管部５２に対して弁座５８を着脱可能に固定することもできる。

さらに、上述の各実施例では、逆流防止装置１０を田んぼダムシステム１２に適用したが、これに限定されず、逆流防止装置１０は、他の排水システムにも適用可能である。たとえば、通常時の排水性能を確保でき、かつ雨量が多いときに排水の逆流を適切に防止する必要があることは、宅地などからの排水を下水管まで流す排水管においても同様である。したがって、逆流防止装置１０は、宅地などからの排水管に配設される公共桝用または宅地桝用の逆流防止装置（逆止弁）としても好適に採用できる。

なお、上で挙げた寸法などの具体的数値は、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …逆流防止装置
１２ …田んぼダムシステム
２０ …個別排水管
２２ …集合排水管
２４ …排水量調整部
５０ …弁箱
５２ …本管部
５４ …バイパス管部
５６ …フロート弁体
５８ …弁座
６０ …台座
７０ …戻りガイド
１００ …水田
１０２ …水田区域
１０４ …公共排水路
１０６ …排水桝
１１２ …排水口

Claims (4)

1. 排水の逆流を防止する逆流防止装置であって、
   縦管状の本管部と、前記本管部の側壁に形成される第１分岐口と前記第１分岐口よりも下流側に形成される第２分岐口とを連結するバイパス管部とを有する弁箱、
   前記弁箱内に設けられ、当該弁箱内の水位に応じて移動するフロート弁体、
   前記第１分岐口よりも上流側において前記本管部に設けられ、前記フロート弁体によって開閉される通水口を有する弁座、および
   前記第１分岐口と前記第２分岐口との間の管路に設けられ、通常排水時に前記フロート弁体を保持する台座を備える、逆流防止装置。
2. 前記台座は、前記本管部に設けられ、
   通常排水時には、前記フロート弁体は前記本管部内に収容される、請求項１記載の逆流防止装置。
3. 前記台座は、前記バイパス管部に設けられ、
   通常排水時には、前記フロート弁体は前記バイパス管部内に収容される、請求項１記載の逆流防止装置。
4. 田面高さの異なる複数の水田を含む水田区域に適用され、前記水田区域から公共排水路への排水量を抑制することによって水害の発生を防止する田んぼダムシステムであって、
   前記複数の水田のそれぞれに設けられる複数の個別排水管、
   前記複数の水田に跨るように設けられ、前記複数の個別排水管の下流側端部と前記公共排水路とを接続する集合排水管、
   前記集合排水管の下流側端部に設けられる排水量調整部、および
   少なくとも田面高さが低位である前記水田が備える前記個別排水管に対して設けられる逆流防止装置を備え、
   前記逆流防止装置は、
   前記個別排水管に接続される縦管状の本管部と、前記本管部の側壁に形成される第１分岐口と前記第１分岐口よりも下流側に形成される第２分岐口とを連結するバイパス管部とを有する弁箱、
   前記弁箱内に設けられ、当該弁箱内の水位に応じて移動するフロート弁体、
   前記第１分岐口よりも上流側において前記本管部に設けられ、前記フロート弁体によって開閉される通水口を有する弁座、および
   前記第１分岐口と前記第２分岐口との間の管路に設けられ、通常排水時に前記フロート弁体を保持する台座を備える、田んぼダムシステム。

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