JP2021139099A

JP2021139099A - 河川構造

Info

Publication number: JP2021139099A
Application number: JP2020034478A
Authority: JP
Inventors: 進田中; Susumu Tanaka
Original assignee: Tanaka Tekkin Kogyo KK
Current assignee: Tanaka Tekkin Kogyo KK
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2021-09-16
Anticipated expiration: 2040-02-28
Also published as: JP7224602B2

Abstract

【課題】河川の氾濫を生じさせやすい箇所における堤防の初期状態の決壊を防止できるようにした河川構造を提供する。【解決手段】川底６１よりも高い位置に設けられ、増水した河川の水を通すことのできる溝体２と、当該溝体２の上流側端部であって川底６１よりも高い位置に設けられ、左右方向の水を前記溝体２に集めるためのテーパー部３とを設ける。この溝体２は、上流側の内側開口幅を広くした溝体要素２１で構成され、この溝体要素２１を流れ方向に沿って連結させる。そして、このように構成された溝体２を、川底６１に立設された柱状体４１などの支持体４に支持させ、底部２２が危険水位よりも低くなる位置に設けるようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、増水時における河川の氾濫を防止できるようにした河川構造に関するものであって、より詳しくは、氾濫しやすい箇所における堤防の決壊を防止できるようにした河川構造に関するものである。

近年、地球温暖化の影響などにより、都市部などにおけるゲリラ豪雨が多発するようになってきており、また、河川敷の堤防工事などによって、河川が天井川状態となり、河川の氾濫による被害に拍車を掛けるようになってきている。

このような河川の氾濫を防止するには、河川敷の堤防をさらに高くする方法や、川底の土砂を削り取って川底を深くする方法などが行われるが、このような方法は、中長期的な公共事業工事において対策が行われるため、これらの対策を講じるには時間がかかるばかりでなく、膨大な費用が発生してしまうという問題があった。

特開2020-16061号公報

一方、河川が氾濫する場合、比較的水が集中しやすい箇所や堤防の弱い箇所から部分的に堤防が削り取られてしまい、そこから水が徐々に外側に流れ出て行く際に、堤防が大きく削り取られてしまい、最終的には、大きな氾濫被害を生じさせてしまうことが知られている。

このため、堤防を大幅に工事するのではなく、氾濫を生じさせやすい箇所における初期状態の決壊を防止することができれば、大幅な河川の氾濫被害を防止することができると考えられる。

そこで、本発明は上記課題を解決するために、河川の氾濫を生じさせやすい箇所における堤防の初期状態の決壊を防止できるようにした河川構造を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は上記課題を解決するために、川底よりも高い位置に設けられ、増水した河川の水を通すことのできる溝体と、当該溝体の上流側端部であって川底よりも高い位置に設けられ、左右方向の水を前記溝体に集めるテーパー部を設けるようにしたものである。

このように構成すれば、水位が低い状態である場合には、溝体の下方で水を流すことができるとともに、増水して溝体よりも上方に水位がきた場合にのみ、テーパー部によって堤防側の水を中央の溝体に集めることができ、堤防に当たる水の量を少なくして、堤防の初期状態における決壊を防止することができるようになる。

また、このような発明において、前記溝体を、川底に立設された柱状体に支持させるようにする。

このように構成すれば、溝体に掛かる大きな荷重を柱状体で支持させることができるようになる。

もしくは、前記溝体を、河川の上方から吊り下げるようにして支持する。

このように構成すれば、川底の工事などを行うことなく、簡単に溝体を設置することができるようになる。

さらに、前記溝体を、独立した溝体要素から構成し、互いにオーバーラップさせるようにして連結する。

このように構成すれば、溝体の長さを任意に変えることができるとともに、設置時における運搬や設置作業を容易にすることができるようになる。

また、前記溝体要素を、上流側の内幅を大きくするとともに、下流側の内幅を小さく構成し、下流側の溝体要素の上流側端部の上方にオーバーラップさせるようにして連結させる。

このように構成すれば、溝体要素を流れる水が、溝体要素の連結部分から漏れることがなくなるとともに、簡単に溝体要素を連結させることができるようになる。

また、前記溝体要素を、プラスチックで構成する。

このように構成すれば、溝体要素を軽量化することができるとともに、例えば、廃材のプラスチックを用いることにより、ゴミの再利用を図って、環境問題に対応することもできるようになる。

また、前記テーパー部の上流側に、当該テーパー部に流木が入り込むことを防止する流木防止手段を設けるようにする。

このように構成すれば、溝体に流木が入り込むことを防止することができ、溝体に掛かる負荷を低減させることができるようになる。

本発明によれば、川底よりも高い位置に設けられ、増水した河川の水を通すことのできる溝体と、当該溝体の上流側端部であって川底よりも高い位置に設けられ、左右方向の水を前記溝体に集めるためのテーパー部とを設けるようにしたので、水位が低い状態である場合には、溝体の下方で水を流すことができるとともに、増水して溝体よりも上方に水位がきた場合にのみ、テーパー部によって堤防側の水を中央の溝体に集めることができる。これにより、堤防に当たる水の量を少なくして、堤防の初期状態における決壊を防止することができるようになる。

本発明の一実施の形態を示す河川構造を示す図（低水位状態）同形態における河川構造の平面状態を示す図同形態における低水位状態の側面を示す図同形態における増水状態の側面を示す図同形態における増水状態を流れ方向から見た図同形態における流木防止手段の別の例を示す図同形態における別の支持体の例を示す図同形態における溝体要素の別の連結方法を示す図

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

この実施の形態における河川構造１は、増水した河川の上層の水を堤防６２側から中央側に寄せて、堤防６２に当たる水の量を少なくできるようにしたものであって、図１に示すように、川底６１よりも浮かせた状態に設けられる溝体２と、その溝体２の上流側の端部（図２参照）に設けられ、堤防６２側の水を中央側の溝体２に集めるテーパー部３とを設けるようにしたものである。そして、このように構成することによって、水位が低い状態の場合（図１の状態）には、溝体２の下方側で水を流すとともに、増水して水位が上昇した場合（図５の状態）には、堤防６２側の水を中央側に集めて溝体２に水を流し、これによって、堤防６２の初期状態における決壊を防止して、河川の氾濫を防止できるようにしたものである。以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

まず、溝体２は、複数の溝体要素２１を連結して設けられるものであって、図１や図２などに示すように、例えば、幅２ｍの底部２２と高さ２ｍの側壁２３などを設けて構成されている。この側壁２３は、図２に示すように、例えば、上流側（前端側）の内側開口幅を広くしておくとともに、下流側（後端側）の内側開口幅を相対的に狭く構成されている。そして、これらの溝体要素２１を連結させる際には、下流側の溝体要素２１の前端部２５に、上から上流側の溝体要素２１の後端部２６を載せていき、これによって、互いにオーバーラップさせた状態で溝体要素２１を連結していく。また、この溝体要素２１の側壁２３の上縁部には、側壁２３を屈曲させたフランジ部２４が設けられており、このフランジ部２４の穴部２７にワイヤーなどの吊下体４２（図７参照）などを取り付けられるようにしている。なお、このような溝体要素２１は、金属板や木板などの他、プラスチック、強化発砲スチロール、軽量コンクリートなどで構成されるが、特に、プラスチックで溝体要素２１を構成した場合は、軽量化を図ることで、運搬や設置などを容易に行わせることができるとともに、廃材のプラスチックを用いた場合は、ゴミの再利用を図ることで環境問題に貢献することができるというメリットもある。

このような溝体２は、支持体４によって川底６１から浮かした状態であって、危険水位よりも０．５ｍから２ｍほど低い位置に底部２２が位置するように取り付けられる。このような支持体４に固定する場合、第一の方法では、図１に示すように、川底６１に立設された柱状体４１に溝体２を取り付ける方法を用いる。このような柱状体４１は、川底６１に沿って一定間隔毎に設けられ、その上面に溝体要素２１を載せた状態で、アンカーボルトで固定させるようにしておく。

また、第二の方法としては、図７に示すように、河川の上方からワイヤーなどの吊下体４２で溝体要素２１を吊り下げて支持させることもできる。このような吊下体４２で溝体要素２１を支持する場合、河川の幅方向に沿ったワイヤーなどの金属体４３に吊下体４２で吊り下げて支持できるようにする。このような吊下体４２で溝体要素２１を支持する際、フランジ部２４に設けられた穴部２７にワイヤーを取り付けて垂下させるようにする。

このように構成された溝体２の前端部２５には、図２に示すようなテーパー部３が設けられる。

このテーパー部３は、溝体２の前方で上流からの水を堤防６２側から中央方向に寄せられるようにしたものであって、溝体２と同様に、金属板や木板、プラスチックなどで構成される。そして、溝体２と同様に、川底６１に立設された柱状体４１などの支持体４によって支持させるようにしておく。なお、このテーパー部３の左右両端部は、堤防６２に密着させるように設けてもよく、もしくは、堤防６２から少し離れた位置に設けるようにしてもよい。このとき、堤防６２から少し離れた位置に設けるようにすれば、流れてきた木やゴミを、そのテーパー部３と堤防６２との間に流すことができ、堤防６２を補強することができる。

また、このように溝体２やテーパー部３を設けた場合、上流から流れてきた流木が当たってしまい、その荷重や水の抵抗に耐えられなくなってしまう。そこで、ここでは、図２に示すように、テーパー部３の上流側に、流木をテーパー部３に入り込ませないようにするための流木防止手段５が設けている。

この流木防止手段５としては、第一の例では、図２に示すように、上流側に金属で構成されたメッシュ体５１を流れ方向と垂直に設けおき、そこに流木を当てて堰き止めるようにする方法が考えられる。あるいは、第二の例である図６に示すように、流木を堤防６２側に寄せるようにするための逆テーパー部３を設けるようにすることもできる。このような逆テーパー部３を設けると、河川の水が堤防６２側に寄せられてしまうため、堤防６２を削り取って河川の氾濫を生じさせてしまう可能性がある。そのため、逆テーパー部３についても、メッシュ体５２で構成しておき、水を流れ方向に通すとともに、流木やゴミなどを堤防６２側に寄せるようにしておく。

次に、このように構成された河川構造１の作用について説明する。

まず、水位が低い状態で流れている場合は、溝体２の下方を水が流れるようになる。

一方、急激な増水によって、水位が溝体２の底部２２を超えた場合、図４や図５に示すように、テーパー部３によって堤防６２側の水が中央川の溝体２に寄せられ、その水が溝体２を通るようになる。このとき、溝体２に左右方向からの水が集中するため、溝体２の側壁２３の高さをテーパー部３で寄せられる水に対応させるような高さに設定しておく。

また、上流側に流木防止手段５が設けられている場合、その流木防止手段５によって、流木やゴミなどが遮断され、また、垂直に起立したメッシュ体５１（図４）や逆テーパー部３のメッシュ体５２（図６）によって、流木やゴミが堤防６２側に寄せられる。この逆テーパー部３で流木を堤防６２側に寄せて、テーパー部３の先端と堤防６２の隙間に通すことができれば、その流木などによって堤防６２を補強することができるようになる。

そして、このように流木を排除した状態で、本来堤防６２に沿って流れる水を、溝体２に通し、氾濫を生じる可能性がなくなった箇所で、その水を溝体２から元の河川に戻すようにする。

このように上記実施の形態によれば、川底６１よりも高い位置に設けられ、増水した河川の水を通すことのできる溝体２と、当該溝体２の上流側端部であって川底６１よりも高い位置に設けられ、左右方向の水を前記溝体２に集めるためのテーパー部３とを設けるようにしたので、水位が低い状態である場合には、溝体２の下方で水を流すことができるとともに、増水して溝体２よりも上方に水位がきた場合にのみ、テーパー部３によって堤防６２側の水を中央の溝体２に集めることができる。これにより、堤防６２に当たる水の量を少なくして、堤防６２の初期状態における決壊を防止することができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態では、河川の流れ方向にのみ溝体要素２１を連結させるようにしたが、図８に示すように、河川の幅方向にも溝体要素２１を連結させるようにしてもよい。このように構成すれば、大きな幅の河川に対応して、水を溝体２に寄せることができるようになる。なお、このような溝体要素２１を幅方向に連結させる際には、フランジ部２４に設けられた穴部２７にボルトを通して連結させるようにするとよい。

また、上記実施の形態では、溝体要素２１を、前端部２５の開口幅を広くするとともに、後端部２６の開口幅を狭くするようにしたが、それぞれの開口幅を同じに設定してもよい。この際、連結部分で隙間を生じて水漏れを生じてしまうため、その境界部分である隙間を埋めるためのプレートなどを取り付けるようにするとよい。

１・・・河川構造
２・・・溝体
２１・・・溝体要素
２２・・・底部
２３・・・側壁
２４・・・フランジ部
２５・・・前端部
２６・・・後端部
２７・・・穴部
３・・・テーパー部
３１・・・前端部
４・・・支持体
４１・・・柱状体
４２・・・吊下体
４３・・・金属体
５・・・流木防止手段
５１・・・メッシュ体
５２・・・メッシュ体
６１・・・川底
６２・・・堤防

Claims

川底よりも高い位置に設けられ、増水した河川の水を通すことのできる溝体と、
当該溝体の上流側端部であって川底よりも高い位置に設けられ、左右方向の水を前記溝体に集めるためのテーパー部と、
を設けるようにしたことを特徴とする河川構造。
前記溝体が、川底に立設された柱状体に支持されるように取り付けられるものである請求項１に記載の河川構造。
前記溝体が、河川上方から吊り下げられるものである請求項１に記載の河川構造。
前記溝体が、独立した溝体要素から構成されるものであり、互いにオーバーラップした状態で設けられるものである請求項１に記載の河川構造。
前記溝体要素が、上流側の内幅を大きく、下流側の内幅を小さくし、下流側の溝体要素の上流側端部にオーバーラップするように設けられるようにしたものである請求項１に記載の河川構造。
前記溝体要素を、プラスチックで構成するようにした請求項１に記載の河川構造。
さらに、前記テーパー部の上流側に、当該テーパー部に流木が入り込むことを防止する流木防止手段を設けるようにした請求項１に記載の河川構造。