JP2548193B2 - ダムの取水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はダムなどの水を農業用水や工業用水として利
用するために取水する取水装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来ダムなどに設置されている取水装置は、取水され
るダムなどの水位が季節や水の利用状況によって変化
し、また利用の目的によって取水のレベルを選定するた
め、呑口部を昇降させてそれに対応することが行なわれ
ている。この呑口部を昇降させる方法としては、水面下
に垂直に設置されている取水管を伸縮可能な構造とし、
多くは呑口部上部に設置された電動駆動の巻上機によっ
て取水管を伸縮させながら呑口部を昇降させていた。

第６図および第７図は、前記目的のために使用される
取水装置の従来例であり、取水管を半円形状の断面とし
たものである。

この取水装置51は、堤体52の上流側に鉛直に設けられ
た取水溝53を囲むように、断面を半円形状とした取水管
54が取り付けられている。この取水管54は３段から成
り、最下段の取水管54cは基部に固定され、順次中段お
よび上段の取水管54b,54aが嵌合され、堤体52に沿いな
がら上下方向に伸縮自在となっている。この上段の取水
管54aの頂部には整流板55が取り付けられて呑口部56を
形成するとともに、堤体52の頂部から張り出した作業台
57上に設けられた巻上機58によって整流板55が吊支され
ている。さらにこの取水管54を囲繞するように除塵用の
スクリーン59が取り付けられており、また取水溝53の底
部には導水管60と、およびその入口には非常用ゲート61
が設けられている。

以上のごとく構成されており、ダムの水位63の変化に
追随させて巻上機58により取水管54を伸縮させ、呑口部
56を上下に連動させて取水を行なうものである。

このように取水装置51は、取水管54が上流側に対して
半円形状を成しているので水理性がよく、また堤体52に
よって取水管54が支えられているので構造上有利であ
り、取水管54を支持する土木構造も簡単になるという利
点を有する。

しかしながらそれぞれの取水管54a,54b,54cは半円形
状を成しているので、嵌合部を完全に水密にすることが
困難であり、表面取水の場合、洩水によって取水温度が
変化するという不具合が発生する。また、水密構造が複
雑となって製作、据え付けのコストアップを招いてい
た。

この問題点を解消するために、本特許出願人は出願番
号61−073770の装置を考案している。第８図，第９図お
よび第10図は上記の出願番号61−073770の取水装置を示
すものである。第８図は取水装置全体の構成を示す縦断
面図、第９図は取水管の構造を示す部分縦断面図、第10
図は取水管の骨組図である。まずダムの水面78に取水用
呑口部71があり、該呑口部71と堤体74の下部に設けた導
水管75とを連絡する取水管73がある。堤体74には堤体壁
面に沿って設けた案内レール76があり、取水管73の横方
向の端部を該案内レール76に摺動自在に取り付ける。取
水管73の呑口部71の上方には呑口部71および取水管73を
ダムの水面のレベルに対応させて昇降させる電動駆動の
巻上機77が作業台80上に設置されている。取水管の構造
は第９図および第10図に示すごとく、堤体74の壁面に沿
って縦方向に、堤体74に固定されている基部金物85上に
設けられた案内レール76の間に、ローラ83によって回動
自在に跨設した半円形状の骨組82に、外管81として可撓
性を有する材料、例えばゴム引布シートなどを展張した
ものである。

このように構成された取水装置はダムの水位78の変化
に応じて巻上機77を作動させて呑口部71を昇降させる
と、取水管の外管81は蛇腹状に曲成されており、またこ
の外管81を保持している骨組82はローラ83が案内レール
76内を回動するようになっていることにより、取水管73
は案内レール76に案内されながら伸縮する。

このように出願番号61−073770における取水装置は取
水管73が上流に対してアーチ状に形成され、また堤体74
によって取水管73が支持案内されているので水理性およ
び安定性がよく、構造上有利であるうえに取水管が蛇腹
状に一体とされているので、構造簡単にして伸縮性に富
み、広範囲の水位変化に対応し得ること、また取水管73
自体には摺動部或いは嵌合部がないため洩水によって取
水温度が変化するのを防ぐと云う利点を有している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら出願番号61−073770の考案による取水装
置は取水管73の外管81がゴム引布シート等で製作されて
おり、取水管73を伸縮させた場合に常に円滑な取水を行
なうためには出来る限りその断面形状に変化を来たさぬ
よう補強材によって形状を保持させる必要があり、その
ために半円形状の骨組82を多数配置する必要がある。ま
たその取水管73を伸縮させるのにチェーン84等が必要に
なる。このため取水管全体の重量が大となりその駆動に
は、堤体74上部の作業台80上に設置した巻上機77によっ
て行なうことが必要であり、十分なコストダウンがなさ
れていなかった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたもの
で、取水管にゴム製蛇腹管を用いることにより、構造を
より単純化、軽量化して水密性に優れたものとし、かつ
取水管の駆動をフロートによって行なうことにより、経
済性にもより優れた取水装置を提供することを目的とし
ている。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的は、前記特許請求の範囲に記載されたダム
の取水装置によって達成される。すなわち、 ダムの表面水取水用の呑口部、堤体下部に設けた導水
管、呑口部と導水管とを連絡する取水管、呑口部および
それに係着する取水管をダムの水面のレベルに対応して
昇降させるフロートからなる昇降機構を有し、取水管を
管の軸方向に伸縮自在となるよう蛇腹状に形成し、堤体
の貯水側壁面の取水管の呑口部から導水管入口部にいた
る間に取水管案内部材を設け、取水管の側面に支持部材
を取り付け、ダムの水位が変動した際に取水管の呑口部
が常にダムの水面から所定の距離を保持して、取水管が
上記案内部材に上記支持部材を係合しながら伸縮して取
水を行うダムの取水装置であって、 前記取水管の断面形状および断面積が取水管の上端部
から下端部まで一様であり、前記取水管の軸と垂直方向
の断面が堤体側を弦とし、貯水側を弧とする半円形状の
ゴム製の蛇腹管からなり、前記取水管の支持部材はロー
ラを有し、堤体に取り付けた案内レールに取水管の軸方
向にのみ滑動し得るように嵌合して挟持されて保持され
るダムの取水装置である。

［作 用］ 以上のごとく構成されており、ダム等の表面水を取水
するとき、フロートによって常に表面水取水に最適の位
置に置かれた呑口部から表面水は防塵用スクリーンによ
って粗塵を除去されたのち、半円形状の呑口部から水理
性よく円滑に流入する。流入した水はゴム製の蛇腹状取
水管中を通り導水管に至る。取水管本体がゴム製蛇腹管
であるため、伸縮性に富む他、蛇腹の山部によって変形
を防止するため、特別な補強材の取り付けは不要であ
る。従って取水管自体は非常に軽量になり、その呑口部
をダムの水面のレベルに対応させて昇降させるのに、従
来のように電動駆動の巻上機等は必要でなく、呑口部に
小型のフロートを取り付けることによって行なえる。

またフロートは水面上にあるため、水面のレベルと呑
口部との相対位置は常に一定に保たれる。それによって
取水が常に良好な水理性のもとで行なわれるほか、呑口
部の位置を測定および移動・調節するための機器が不要
になる。

［実施例］ 以下に、この発明の一実施例を第１図〜第５図に基い
て説明する。

第１図は取水装置全体の構成を示す縦断面図、第２図
は取水管の構造を示す部分縦断面図、第３図は第２図の
Ａ・Ａ線断面図、第４図は案内レールの水平断面および
基部金物取付図、第５図は呑口部の縦断面図である。

取水装置１は取水管３と呑口部５とからなり、取水管
３は堤体４の底部を貫通する導水管２の上流側で導水管
２の入口を覆うように堤体４に固定されている。堤体４
には第１図〜第５図に示すように縦方向に堤体壁面に沿
って案内レール６が設けられている。案内レール６は第
４図に示すごとく堤体４に固定された基部金物11上に取
り付けられており、形状の角溝を有している。角溝内
にはローラが回動自在に咬合されており、ローラには取
水管支持金物９が結合されている。取水管３はゴム製蛇
腹管で製作されており、蛇腹の山部を取水管支持金物９
によって挟持されている。

また取水管３の上部には第５図に示すごとくフロート
７と周面にスクリーン８を設けた呑口部５が取り付けら
れている。フロート７は取水管３とそれに連結した取水
管支持金物のおよびローラ10を浮揚し得る浮力を有して
いる。

次に上記実施例の動作について説明する。

取水装置１は以上のごとく構成されており、ダムの水
位21が変化するとそれに応じてフロート７が昇降する。
フロート７には周面にスクリーン８を設け下面に取水管
３を結合した呑口部５が結合されており、フロート７の
昇降に伴なって上記呑口部５も昇降する。ゴム製蛇腹管
によって製作された取水管３は、取水管支持金物９を介
して堤体４の壁面に沿って設けられた案内レール６にロ
ーラ10によって回動自在に咬合されているため、フロー
ト７の昇降に伴なって取水管３も案内レール６に案内さ
れながら伸縮する。従ってダムの表面水はダムの水面の
レベル21に係りなく、常にスクリーン８を経て呑口部５
から取水管３に入り堤体４の下部に設けられた導水管２
に導かれる。

［発明の効果］ このように上記実施例から明らかなように、本発明は
取水管をゴム製蛇腹管構造としたことにより取水管に摺
動部や嵌合部が無くなり、それによって取水管途中部分
からの洩水によって取水温度が変化すると云う不具合を
除去することが可能となる。またゴム製蛇腹管構造の取
水管は形状の保全性に優れているため外部からの補強が
不必要であり、それに伴ない取水管全体の重量が軽減す
ることから、取水管の伸縮を行なうのにフロートを採用
することが可能になる。それによってダムの表面水の取
水に際してダムの水面のレベルに対応させて取水管を伸
縮させるための電動駆動の巻上機が不要になるほか、呑
口部と水面との相対位置を保つための水位測定装置およ
び制御装置等がすべて不要となり、設備費の低減が図れ
ると云う利点を有する。

更に、取水管の管の軸と垂直方向の断面形状および断
面積が取水管の上端部から下端部まで一様になるように
して形成してあり、また取水管全体が堤体に支持されて
いることにより、流下する水は急激な抵抗の変化を受け
ることなく円滑に流下するほか、断面の形状が堤体側を
弦とし貯水側を弧とする半円形状を有することから、堤
体の壁面の影響を受けることなく高い取水水理特性のも
とで取水を行い、安定した流動抵抗のもとで流下させる
ことを可能にするという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例であり、第１図は取
水装置全体の構成を示す縦断面図、第２図は取水管の構
造を示す部分縦断面図、第３図は第２図のＡ・Ａ線断面
図、第４図は案内レールの水平断面および基部金物取付
図、第５図は呑口部の縦断面図である。 第６図および第７図は従来例であり、第６図は取水装置
全体の構成を示す縦断面図、第７図は取水管および取水
溝の水平断面図である。 第８図〜第10図は本特許出願人が出願番号61−073770で
考案した取水装置を示すもので、第８図は取水装置全体
の構成を示す縦断面図、第９図は取水管の構造を示す部
分縦断面図、第10図は取水管の骨組図である。 １……取水装置、２……導水管 ３……取水管、４……堤体 ５……呑口部、６……案内レール ７……フロート、８……スクリーン ９……取水管支持金物、10……ローラー 11……基部金物、21（21′）……ダムの水面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−97238（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−116822（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダムの表面水取水用の呑口部、堤体下部に
   設けた導水管、呑口部と導水管とを連絡する取水管、呑
   口部およびそれに係着する取水管をダムの水面のレベル
   に対応して昇降させるフロートからなる昇降機構を有
   し、取水管を管の軸方向に伸縮自在となるよう蛇腹状に
   形成し、堤体の貯水側壁面の取水管の呑口部から導水管
   入口部にいたる間に取水管案内部材を設け、取水管の側
   面に支持部材を取り付け、ダムの水位が変動した際に取
   水管の呑口部が常にダムの水面から所定の距離を保持し
   て、取水管が上記案内部材に上記支持部材を係合しなが
   ら伸縮して取水を行うダムの取水装置であって、 前記取水管の断面形状および断面積が取水管の上端部か
   ら下端部まで一様であり、 前記取水管の軸と垂直方向の断面が堤体側を弦とし、貯
   水側を弧とする半円形状のゴム製の蛇腹管からなり、 前記取水管の支持部材はローラを有し、堤体に取り付け
   た案内レールに取水管の軸方向にのみ滑動し得るように
   嵌合して挟持されて保持される ことを特徴とするダムの取水装置。