JP2802282B2

JP2802282B2 - かん養型貯留施設

Info

Publication number: JP2802282B2
Application number: JP7155093A
Authority: JP
Inventors: 正司船越
Original assignee: 東京設計事務所有限会社
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JPH08311938A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地表水や湧水を地中に人
工的に貯留し、上水道用水、工業用水、消火用水、農業
用水等への水利用を図ることができ、また、油等の液体
を地中に人工的に集液、貯留することを可能とするかん
養型貯留施設に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、国内の身近な水源である山間地や
海岸に近い小河川の水は、時季により流量が著しく変化
することから、多くが利用されることなく流失されてい
る。また、現在の取水施設は、河川の地表水や地下水を
単独で水源としているものが多く、地表水を利用する貯
水ダムは気象の影響を受け易く、池表面からの蒸発散量
が多量であることや水に色や臭いの元となる藻類や硅藻
類の微生物が発生し易い。さらに、この施設の場合、建
設地点が都市近辺に得難く、そのうえ建設コストも高
い。一方、地下水を利用する近年の地下ダムは地下の地
形、地質、水脈の調査や遮水工事に高度な技術と費用を
必要とする。また、古来からの井戸は取水による周辺の
地盤沈下や取水部の目詰まりによって取水能力の低下を
生じる。また、建設省や自治体では雷雨性集中豪雨によ
る水害対策の雨水流出抑制工法として、雨水を地下に浸
透させる浸透ます、透水性舗装、浸透側溝等が用いられ
ているが、いずれも浸透部の目詰まりによる機能保持が
難しい現状である。さらに、関連する地下水かん養法
（特開昭５８−１８９４２９）、地下水の人工涵養方法
及びその装置（特開平０４−１４６３３７）の技術は、
いずれも地下水への浸透法が主体であり、水資源の利用
技術には難がある。一方、雨水かん養兼人工貯水法（特
開昭６２−１１１０３１）、雨水利用装置（特開平０２
−２７９８４２）の技術は、雨水の浄化や植栽園の散水
等雨水利用法が主体であり、水量の多い河川などを含め
幅広い地表水を対象とする場合には難がある。また、水
供給装置（実開平０６−５７９６６）の技術は、雨水や
ダムの放流水の取水と貯水利用が主体である。しかし、
水収支に基づき貯水ダム方式と同容量の装置を設置する
場合には、莫大な建設費を要する事、地上の利用が限定
される事、ダムの放流水の水利権の取得等の問題があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の水利用技術は上
記のとおり取水方法によりいろいろ採用されているが、
いずれも、用水は良質で安定した給水量の確保が出来る
こと。施設が給水区域に近く、かつ、漏水防止対策費や
建設コストが安価であること。浸透部の目詰まり対策等
機能保持や施設の維持管理が安全で容易なこと。さら
に、平地の少ない山間地や漁村では土地の確保などの問
題解決が課題となる。本発明の目的は、地表水や湧水を
人工的に地中へ貯留し、安定した水源とすること。ま
た、地下水の長所を活用した水を供給する事ができるこ
と。或いは、地上は広場として利用可能とすることもで
きる等のかん養型貯留施設を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記従来の問題点を解決
するため、本発明のかん養型貯留施設は給液装置（流入
部、浸透部）、かん養池（貯留層）及びタンク等を組み
合わせて構成している。

【０００５】

【作用】以上の構成により、地表水や湧水は給液装置３
から導入され、混入している砂れきや漂流物が取り除か
れた後、かん養池１へ浸透して貯留層６ｃに溜められ
る。かん養池（貯留層）１はタンク２と連通しており、
浸透した水はタンク２にも同時に貯留される。該タンク
２は貯水機能と同時に遮水壁の機能を備えており漏水を
防止する。そして、タンク２に設けた供給口１１からか
ん養池１と該タンク２に貯留した水を取り出すことがで
きる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について、図面を参照して説
明する。図１〜図４に示す実施例は、かん養池（貯留
層）１、タンク２、給液装置（給水装置）３、流入部
（取水部）４、浸透部５、地上広場６の構成と構造を示
す。

【０００７】かん養池１とタンク２は地中に設ける。ま
た、その配置は上流側がかん養池１下流側にタンク２と
し、水が重力の作用で自然流下することとする。なお、
該タンク２の貯水容量は給水時の急激な水位変動を防止
するため、所要の容量が確保できる構造とする。

【０００８】給液装置３は流入部４と浸透部５からな
り、流入部４は入口より導入された地表水や湧水の水流
の安定をはかると同時に、水に混入している砂れきを沈
澱除去し、出口に設けてあるスクリーン４ｂは木の葉等
の漂流物を除去するものである。豪雨の時の余剰水はオ
ーバーフロー４ａ、余剰路（余水路）９より放流する。
なお、該余剰路９は雨水等を直接に貯留層１に浸透させ
るため浸透側溝を用いてもよい。

【０００９】また、浸透部５は容器１６とろ床装置１７
で構成しており、流入部４を通過した水を地中に浸透さ
せる機能と、該浸透部５が水中浮遊物によって目詰まり
を生じた場合に備え、ろ床装置１７が交換できる構造と
している。浸透部５の詳細は容器１６がろ床装置１７を
収容するものであり、ろ床装置１７はろ床１８と保持具
１９に分割して構成されており、該ろ床１８はろ過材料
の栗石１８ａ、砂利１８ｂ、砂１８ｃ、不織布１８ｄ、
メッシュ１８ｅ等を組み合わせ形成している。また、保
持具１９はろ床１８を収容し、該ろ床１８が目詰まりに
より機能低下した場合に備え、吊り金具２０を取り付け
ている。

【００１０】かん養池１の敷設は下層（貯留層）６ｃ、
中間層（フィルター層）６ｂ、上層（フィルター層）６
ａより構成し、貯留層６ｃは浸透水を貯留する機能を有
するもので、大きな貯留空間（間隙）８を得るには貯留
層６ｃのかん養材７が天然石材の場合、粒度の分布を示
す均等係数が小さく、水の表面張力や吸着力の影響が少
ない堅硬で粒径の大きいものを用いる。また、より大き
な貯留空間８とするために円形、箱型、剛性枠型他の形
状の製品で耐久性と所要の強度を有すれば、前記天然石
材に替えて鉄鋼製品、コンクリート製品、プラスチック
製品を用いてもよい。

【００１１】また、上層６ａは上記材料と異なり、地上
広場６の使用目的に合わせ土砂、アスファルト、コンク
リート、ドライモルタル、舗装材等を用いる。さらに、
中間層６ｂは上層６ａが下層６ｃの間隙にめり込まない
よう設けている。

【００１２】タンク２はかん養池１と流入口１０により
連通しており浸透水を貯留することができる。なお、流
入口１０は適宜なバルブ、または逆流防止弁を設けるこ
とが好ましく、これにより、流量調節等を任意に行うこ
とができ、メンテナンスの作業性を向上することもでき
る。上記タンク２は前記かん養池１の材料を盛り立てる
ときのせき止め用の機能や遮水壁等の地下ダムの機能を
併せ持つ構造物とすることもできる。また、該タンク２
の付属構造物、或いは設備として流入口１０、供給口
（給水口）１１、ドレーン（排水口）１２、人孔１３、
空気孔１４、余剰液（余剰水）のオーバーフロー１５が
設けてある。

【００１３】かん養池１の上部に上層６ａを敷設するこ
とにより、地上広場６を良好に形成することができ公
園、運動場、駐車場、緊急時の避難場所、或いは建造物
の設置用地等に有効利用することができる。なお、タン
ク２にも上層６ａを形成して同様に利用してもよく、こ
れにより、さらに地上広場６を簡潔な構成で拡大できる
利点がある。

【００１４】さらに、かん養池１、並びに、タンク２は
雷雨性集中豪雨の際、雨水を給液装置３に導入すれば雨
水流出抑制工になる。

【００１５】さらに、防火水槽の貯水容量を増大する場
合、既設の防火水槽は構造的に費用の面から貯水容量の
制約を受けるが、これにかん養池１を連結すれば貯水容
量の増大が図れる。

【００１６】図５〜図６に示す実施例は、貯留層６ｃを
人為的に製作加工されたかん養材７の中空状部材（パイ
プ状）７ａと中空状部材（ボックス状）７ｂを用いて成
形する場合について説明する。透水性地盤にはかん養池
１の上手側と両側の３側方を鋼矢板等で遮水壁２１を形
成し、底部は地盤改良工２２を施し遮水層を設けてい
る。この様に処置した後、貯留層６ｃの中空状部材（パ
イプ状）７ａを重積している。該中空状部材７ａは下段
を太径とし順次細径にしている。また、中空状部材（ボ
ックス状）７ｂを用いる場合には、該中空状部材７ｂを
重設して積層成形するが、水の移動に備えて据え付けの
際には部材の間に隙間を設けている。貯留層６ｃがフィ
ルター層６ａに接するところは不織布、砂利等を敷き均
している。このように成形することにより貯留空間８が
大きくなりコンパクトに水量を貯留することが可能とな
る。

【００１７】図７に示す実施例は、地盤改良工２２や漏
水防止対策のグラウト工２３をかん養池１とタンク２に
付加し、施設の基礎地盤や側斜面の地盤破壊、過度の変
形防止、外部への漏水防止、並びに、浸透流による浸透
破壊を防止する。

【００１８】図８に示す実施例は、タンク２の断面形状
を底部が凹状の設置部２ａ、該設置部２ａ上に逆Ｕ字状
のせき止部２ｂを連設形成する連続構造とし貯水容量の
増大を図る。また、下流側の背面は斜面２４とし露出部
を植栽による緑化や遊具施設を設置してもよい。

【００１９】図９に示す実施例は、タンク２を他の場所
で製作し、現地で連接する場合を示す。タンク２は漏水
防止ができる継手部２６を設けて連接し、該タンク２の
下流側の露出部には給水や排水のための集合路（用水
路）２５を設けている。

【００２０】図１０に示す実施例は、人為的なかん養池
１を設けないでタンク２のみを設置する場合を示す。現
地が高透水性地盤や伏流水を有する場合、この地盤を貯
留層６ｃとし、タンク２の側方や基礎底面には遮水壁２
１、地盤改良工２２等を施し、地下水（伏流水）をせき
止める。また、集水機能と貯留空間８の増大を兼ねて集
液管（集水管）２７がタンク２の上手側に設けてあり、
流入口１０によりタンク２に連通している。これにより
該タンク２は、例えば、沖縄県の琉球石灰岩や火山性堆
積物等の高透水性地層にも適用できるので、水資源の開
発や確保が可能となる。また、山間地の崖錐地帯では、
水源施設と砂防ダムを兼ねて設置することが可能であ
り、これにより地下水が効率よく利用できるので、干害
を防止することができるとともに、流出土砂による土砂
災害を防止することもできる。

【００２１】以上は、水に関して述べてきたが、上記構
成する施設、並びに、装置は水に限ることなく油、廃
液、その他液体等の集液や貯留に用いてもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上の構成により、以下の効果
を奏する。

【００２３】請求項１により、谷間内に敷き詰められる
貯留層のかん養材を該貯留層の下手側に於いて、液体
（河川水）を収容するタンクで直接的にせき止めるよう
にしたので、該タンクはかん養材及び貯留される液体を
的確、且つ、良好にせき止めるダム構造物に兼ねること
ができると共に、せき止めることに依って生じ易い地面
の浸透破壊を広幅底面で重量構造のタンクに依って、良
好に防止することができる。そして、タンクは貯留層の
下手側に沿って直接的に設置されるので、タンク内への
貯留を簡潔な構成で効率よく行うことができる。また、
本発明のかん養型貯留施設は、山や丘陵等の谷間をせき
止める従来構造のダム式と同様な貯水量を有する大また
は中規模なかん養池、及び緊急時の避難場所に設置され
る小規模なものまで、施設の設置に関わる設計施工を容
易に、且つ、自由に行うことができ、工事を簡単で能率
よく廉価に行うことができる。

【００２４】請求項２により、かん養池の貯留層をかん
養材として天然石材を用いて形成する場合は、材質が堅
硬で粒径が大きく、且つ粒度分布を精査することによ
り、簡単に貯留空間を大きくすることができる。また、
かん養材を人為的に量産可能な製品加工された中空状部
材で形成する場合には、該部材内、或いは相隣る部材間
に水を効率よく溜めることができ、貯留空間を簡単に大
きくすることができるので、コンパクトな施設や装置で
水の貯留が可能となる。更に、かん養材は充分な強度を
有し現地に対応した貯留層を形成することが可能であ
り、安定した地上広場が確保できる。そして、設計施工
も幅広い貯留層を構成することにより施設を簡単、且つ
廉価に行うことができる。

【００２５】請求項３により、貯留層の上面を舗装材に
よって敷き固めるようにしたので、風雨の直接的な侵入
を抑制すると共に、日射等の気象作用を良好に遮蔽する
ことにより、貯留水の蒸発散量を低減させて安定水量を
確保し易く、更に水の色や臭いの元となる藻類の発生を
防止して貯留水の浄化や恒温化等を容易に図ることがで
きる。また、地形の谷間等に貯留容量を確保しながら地
表を平坦にして面積を拡大させる共に、貯留層の上面を
アスファルト、コンクリート等の舗装材で敷設したこと
により、地表の平滑化を簡単に行うことができ、地面の
有効利用及び施工等を効率よく廉価に行うことができ
る。なお、油、廃液、その他液体等の貯留施設として用
いる場合にも、気象作用による影響が少なく、前記した
通り流入口から排出口まで等の維持管理が容易にでき、
衛生的な管理を簡単に可能にすることができる等の利点
がある。

【００２６】請求項４により、タンク底部を広幅な設置
部にしたことにより、クリープ比（動水勾配）が小とな
り浸透水による浸透破壊への安全性が高まり、タンクを
安定よく設置することができる。そして、谷間等のせき
止めが確実になるので遮水効果を高めることができる。
また、該タンクを個別に制作し、連続施工することが容
易であり、貯留層のせき止めや貯水容量の増大を簡単に
行うことができる。

【００２７】請求項５により、当該施設の機能低下を生
じさせる箇所を給液装置に特定させると共に、特にろ床
装置における交換等のメンテナンス作業を簡単に行うこ
とができるので、かん養池の維持管理を確実、且つ容易
に行うことができる。なお、他の液体についても同様に
行うことができる。

【００２８】請求項６により、当該施設の給液装置は洪
水時の際、余剰路を介して余剰水を速やかに誘導排水さ
せる。このとき、余剰路は余剰水をかん養池へ浸透する
のを促進させるので、高性能な貯留施設にすることがで
きる。なお、他の液体についても同様に行うことができ
る。また、都市部のヒートアイランド現象で発生する雷
雨性集中豪雨の雨水を浸透させれば雨水流出抑制工とな
り、貯留した雨水は中水道の水資源として利用すること
ができる。さらに、遮水壁の機能を取り除けば地下水を
かん養することができるので、地盤沈下の防止など環境
保全が出来る。

【００２９】請求項７により、貯留層をせき止めるタン
クを小分割したことにより、施設の計画地点の地形に合
わせて、貯留層のせき止めや貯留容量の増大が簡単に行
なうことができる。また、タンクを他の場所で制作して
現地に運搬し、連接することができるので、工期の短縮
が図れると同時に、現地に於いて据え付け等限られた工
数内で速やかに施工することができるので現場管理が容
易となる。更に、谷間等足場の悪い場所でも吊り上げ機
械等を利用することにより、能率よく高精度な据え付け
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】流入部の断面図である。

【図４】浸透部の断面図である。

【図５】中空状部材（パイプ状）の例を示す断面図
である。

【図６】中空状部材（ボックス状）の例を示す断面
図である。

【図７】地盤改良、漏水防止対策の例を示す断面図
である。

【図８】タンクの構造例を示す断面図である。

【図９】タンクの構造例を示す断面図である。

【図１０】タンクの設置例を示す断面図である。

【符号の説明】

１かん養池（貯留層）２タンク２ａ設置部２ｂせき止部３給液装置（給水装置）４流入部（取水部）４ａオーバーフロー４ｂスクリーン５浸透部６地上広場６ａ上層（フィルター層）６ｂ中間層（フィルター層）６ｃ下層（貯留層）７かん養材７ａ中空状部材（パイプ状）７ｂ中空状部材（ボックス状）８貯留空間（間隙）９余剰路（余水路）１０流入口１１供給口（給水口）１２ドレーン（排水口）１３人孔１４空気孔１５オーバーフロー１６容器１７ろ床装置１８ろ床１９保持具２０吊り金具２１遮水壁２２地盤改良工（遮水層）２３グラウト工２５集合路（用水路）２７集液管（集水管）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地形によって形成される谷間内に、上流か
ら流下する液体を貯留可能な貯留空間を備えるかん養材
を敷き詰めることによって貯留層を形成し、該貯留層の
下手側に沿って液体及びかん養材を直接的にせき止める
ダム機能と貯水槽機能を備えたタンクを設置してなるか
ん養型貯留施設。
【請求項２】かん養池の貯留層を形成するかん養材を重
設すると共に、積層構成することにより貯留空間を大き
くする請求項１記載のかん養型貯留施設。
【請求項３】貯留層を舗装材によって形成される上層で
覆う請求項１又は２記載のかん養型貯留施設。
【請求項４】タンクは底部の断面形状を底面が広幅な凹
状の設置部に形成するとともに、該設置部上に逆Ｕ字
状、或いは台形状のせき止部を連設形成する請求項１又
は３記載のかん養型貯留施設。
【請求項５】貯留層及び該貯留層の上部を舗装材によっ
て形成される上層を設けてなるかん養池内に、流入部と
浸透部とからなる給液装置を設置した請求項１又は３記
載のかん養型貯留施設。
【請求項６】給液装置に余剰路を設け、該余剰路は貯留
層と浸透可能に連通設置した請求項５記載のかん養型貯
留施設。
【請求項７】タンクをブロック状に小分割したものを連
接することによって形成する請求項１又は４記載のかん
養型貯留施設。