JP2592900Y2 - 流向検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は自然放流水路の正流又は
逆流の流向を検知するための装置に関するものであり、
流速検知としても利用可能である。

【０００２】

【従来の技術】古来より「水を治るもの国を治む」と言
われる如く、治水は国政の重大なる課題であった。水は
高き所から低き所に流れ、支川から本川へ流れるのが自
然だが、時には逆流することがある。支川への逆流は、
小断面へ多量の水量が流入してくるため、氾濫による民
家・田畑の浸水被害は甚大なものがあった。このため、
支川と本川の間には排水機と図２に示すようなヒ門を設
置し、河川水の流向又は水位差に応じて、ヒ門の止水板
(イ) の開閉を手動操作で行なってきた。すなわち、流向
又は水位差をいち早く検知することで、ヒ門の止水板
(イ) を閉じて逆流を食い止めたり、又洪水末期に、本川
の水位が支川より十分低くなればヒ門の止水板(イ) を開
いてきた。このため、流向又は水位差を的確に検知し、
こまめにヒ門の止水板(イ) を開閉操作することが、水被
害を最小限に防止する上で、きわめて重要な対策であ
る。

【０００３】従来、この種の検知技術としては流向又は
水位差を目視で確認の上、ヒ門の開閉操作をする方法
か、又は本川と支川の水位を検知装置で計測し、その水
位差から流向を推測する方法が一般的に行なわれてき
た。すなわち、ヒ門内外の両方の水位を水位面検知装置
で、同時にかつそれぞれ検知し、本川が支川より高けれ
ば逆流現象が発生していると判断し、ヒ門を閉鎖する方
法である。ところで、本川と支川の水位を水位面検知装
置で計測し、その水位差から流向を推測する方法は、構
造が簡単で機器の操作や維持管理も容易であるが、河川
水はゆったりと流動し、しかも時間的、場所的に複雑な
変化をみせる特性に対しては、検出不能や誤差が多く、
信頼性にも問題があることが指摘されていた。

【０００４】例えば河川の流れは、波動、渦巻き、迂回
流、越流、分合流など、時間や場所により複雑な変化を
みせ、かつ大きい断面をゆったりと流れる特性をもって
いるため、流向を判断するための水位差には、自ずと誤
差範囲が伴う。特にヒ門周辺は本川と支川の合流点であ
るため、合成うず流が発生し、水面の盛り上り現象が生
じたり、堆積物や障害物などによる迂回流・越流など複
雑な流動パターン、それに流体抵抗による水位差の変化
が生じる場所である。水位面検知装置の場合、判断可能
な水位差を検出するには、本川と支川の検出間隔をでき
るだけ遠くへ離す必要があるが、取付け場所の条件では
困難な場合が多い。

【０００５】さらに、ゴミなどの浮遊物や泥などの沈積
物の混入による装置づまり及びトラブルが頻発する問題
点がある。又、実際に直接河川水の流向又は水位差を計
測するものではないが、関連する技術として流量・流速
装置の技術がある。しかし、これらは上下水などのよう
に比較的清浄な液体や、気体などを対象とする流量・流
速の測定技術である。例えば超音波流量計は、超音波が
流体中を伝搬する速度が流体の流速によって変化するの
を利用して、管路の流量に比例した出力を得る装置であ
る。又、ファラデー電磁誘導の法則を利用した電磁流量
計やベルヌーイの法則を利用した差圧式流量計がある
が、これも河川水の流量、流速測定には適していない。
これらは、流向だけでなく流速等も計れて、かつ精度が
高い反面、構造が複雑でゼロ点調整や故障への対応が図
りにくく、さらに前述した河川水の特性、すなわち大断
面を低流速で流れ、しかも時間的、場所的に複雑な変化
をみせる特性に対しては、適応が難しいという問題点が
ある。

【０００６】

【本考案が解決しようとする課題】このように、従来の
水位面検知装置には上記のごとき問題がる。本考案は、
従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされた
ものであり、河川水の特性、すなわち大断面を低流速で
流れ、しかも時間的、場所的に複雑な変化をみせる特性
を踏まえて、的確に流向を検出するための検知装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の流向検知装置は
上記問題点の解決を図るために次の特徴をもって構成す
る。すなわち、一種の振り子方式であって、振り子を流
水中に没することにより、該振り子の傾きを計測して流
向を知る装置である。該装置の下部には流向検知フロー
トを設け、装置上部には頭部重りを有し、これら両者を
フロート接続アームにより連結し、該フロート接続アー
ムは流向計取付台に揺動可能に軸支される。ここで、揺
動軸は頭部重り付近に設けられ、フロート接続アームは
垂直下方へ垂下した状態にある。

【０００８】又、上記フロート接続アームは中空部を有
し、該中空部には垂直アームを取着し、上記揺動軸に軸
支されていて、下げ振り的な働きをなし、常に垂下した
状態にある。流向検知フロートは流水に流されてフロー
ト接続アームは傾斜するが、垂下状態にある垂直アーム
との相対的移動量を流向検知素子にて検出する。そして
フロート接続アームには水位センサーを取着していて、
洪水時のみ検知し、風圧の作用でフロート接続アームが
揺れた場合には、該揺れを検出してヒ門を閉鎖すること
がないよう構成している。そして、風圧の作用による上
記フロート接続アームの振れが小さくなるように重心を
下げており、そのためフロート接続アームは長く、装置
全体は重くて大きなものとなる。しかし、流水中では小
さい流速をも検知出来るものでなくてはならないため、
水没時には比重が約 1.0若しくはそれより僅かに小さ
く、重心が揺動軸付近になるように設定する。よって小
さい流速にもとづく変移加重でも検知可能となる。

【０００９】

【作用】このように構成した流向検知装置はその流向検
知フロートを流水中に没して流れ抵抗を受け、該流向検
知フロートは流されてフロート接続アームは傾く。しか
し、フロート接続アームの中空部に取着している垂直ア
ームは傾斜しないで垂下状態を保つため、フロート接続
アームの傾きは流向検知素子により検出される。装置上
部の頭部重りは流向検知フロートが水没した場合の重心
位置を微調整する作用を成し、本考案の流向検知装置は
本川と支川の境界域に設置したヒ門付近に設けられる。
以下、本考案に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

【００１０】

【実施例】図１は本考案の流向検知装置を示す実施例で
ある。同図において、１は流向検知フロート、２は頭部
重り、３はフロート接続アームであり、流向検知フロー
ト１はフロート接続アーム３の下端に取着され、該フロ
ート接続アーム３は流向計取付台４に設けた揺動軸５に
その上端が軸支されている。頭部重り２はフロート接続
アーム３の上方に取着され、揺動軸５よりも上方に位置
している。又フロート接続アーム３の内部は中空となっ
ていて、中空部９には垂直アーム６が取着され、該垂直
アーム６下端には下部重り７が設けられ、その上端は上
記揺動軸５に軸支され、揺動可能な状態にある。それに
フロート接続アーム３の下部には水位センサー１０が設
けられている。

【００１１】ところで、本考案の流向検知装置はその流
向検知フロートが流水中に没して流れ抵抗を受けるなら
ばフロート接続アーム３は揺動軸５を中心として振られ
て傾く。しかし、フロート接続アーム３の中空部９に存
在する垂直アーム６は流れ抵抗を受けないために傾くこ
となく、常に垂直下方へ垂下した状態に保たれ、該フロ
ート接続アーム３の傾きを流向検知素子８が検出する。
ここで、上記フロート接続アーム３は約 0.2ｍ／秒の抵
流速に対しても傾いて流向検知が出来るように、例えば
流向検知フロート１はその比重を 1.0以下とし、ステン
レス板を用いた密閉箱構造としている。そのため水没し
た状態では浮力を発生し、低流速でも大きく変移する
が、水没しない状態では重心が下方へ移動して風圧によ
る振れは小さくなる。

【００１２】図２は本考案の流向検知装置を設置した状
態図であり、ヒ門を境として支川側に設けている。同図
はヒ門の止水板(イ) が昇降用電動機(ロ) にて引き上げら
れている状態であるが、支川の流れが本川から逆流した
ならば流向検知フロート１は支川側へ押流されてフロー
ト接続アーム３は図２ｂの左側へ傾き、この傾きを流向
検知素子８が検出して止水板(イ) を降し、ヒ門を閉鎖す
る。以上述べたように、本考案の流向検知装置はフロー
ト接続アームの下端に流向検知フロートを設け、その上
端にて揺動可能に軸支し、又上方には頭部重りを設け、
フロート接続アームの中空部には垂直アームを上記揺動
軸に軸支し、下部には水位センサーを取着したもので、
次のような効果を得ることが出来る。

【００１３】

【考案の効果】本考案の流向検知装置は流向検知フロー
トを流水中に没することにより、流れの抵抗を受けて流
され、フロート接続アームは傾いてその傾斜角を検出す
るもので、流向の検出としての信頼性は高い。すなわ
ち、該装置は流れそのものを直接検知するものであるた
め、波動や渦巻き、迂回流等による影響を受けない。そ
れに、フロート接続アームの中空部に軸支して設けた垂
直アームは低流速によるフロート接続アームの傾きを正
確に検出することが可能となるため、約 0.2ｍ／秒とい
った流速に対しても対応出来る。又、流水の速さに比例
した、フロート接続アームの傾斜角を検出することによ
り、流速検知装置としての効果をも期待出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の流向検知装置の実施例。

【図２】流向検知装置の使用状態。

【符号の説明】

１ 流向検知フロート ２ 頭部重り ３ フロート接続アーム ４ 流向計取付台 ５ 揺動軸 ６ 垂直アーム ７ 下部重り ８ 流向検知素子 ９ 中空部 10 水位センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 味田 悟 福井県福井市花堂南２丁目14番７号 建 設省近畿地方建設局内 (72)考案者 山田 忠幸 福井県福井市花堂南２丁目５番12号 (56)参考文献 特開 昭56−132568（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01P 13/02 G01C 13/00

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 本川と支川の境界域にヒ門を設置し、支
   川の流向を検知して逆流となった場合に該ヒ門の止水板
   を閉鎖する等の作用を行う流向検知装置であって、流向
   計取付台に設けた揺動軸にはフロート接続アームを揺動
   可能に軸支し、フロート接続アーム下端には流向検知フ
   ロートを取着し、上方には頭部重りを設け、又フロート
   接続アームの中空部には上記揺動軸に垂直アームを軸支
   して垂下状態に保ち、フロート接続アームの傾きを検知
   する流向検知素子を設け、さらに水位センサーを取着し
   たことを特徴とする流向検知装置。