JP3550542B2 - 循環型水路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は公園や校庭などに構築される人口の水路に係わり、特に水芭蕉などの植物や蛍その他の生物を繁殖させるのに適した循環型水路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、河川への生活排水の排出や干潟などの埋め立てにより水生生物の生息する環境が失われつつある。このため、生物の生息に適した環境を保全するべく廃棄物の排出量や処分方法に一定の制限を加えるなどの法的規制が行われる一方、トンボや蛍など水生昆虫の減少に歯止めをかけることなどを目的とした人工構造物の研究も進んでいる。例えば、その一つに人工式の水路がある。その種の水路は公園や校庭などの施設内に遮水性材料から成る傾斜状の溝を構築し、その溝の一端（上流端）に供給された水が下流に向かって自然に流下するようにしたものであり、特に水底には水生昆虫の住処と成す天然石などか配置され、下流に達した水はポンプで上流端に戻され循環されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、その種の水路は主にコンクリートにより形成されることから本来水辺に生えるべき植物が群生することはなく、如何にも人工的で自然景観との調和を得難いという難点があった。又、水を単に循環させているだけなので循環による曝気により溶存酸素を一定量に保つことはできても、外部から砂塵や雨水が直接入り込んだり、放流した魚その他の水生生物が排泄した糞や餌の残渣が堆積するなどして水質が次第に悪化してしまうという問題があった。このため、蛍の幼虫やメダカなどを放流しても、その生存率は低く、大部分は短期間のうちに死滅してしまうという実情にある。
【０００４】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その主たる目的は人工の循環型水路にして自然景観を損なう事なく動植物を繁殖させ得るようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、コンクリートなどの遮水性材料からコーナー部をもつ曲線状の溝を形成し、その溝内で一端から他端に向かう水流が形成されるようにした水路であって、前記溝は落差部を介して連なる複数の領域に区分され、その上流端と下流端を成す領域が循環ポンプを介在させた管路系にて接続されると共に、前記溝内におけるコーナー部の外周側に通水性を有する隔壁で仕切った植栽用の湿地帯が設けられて成る循環型水路を提供するものである。
【０００６】
好ましくは、上記湿地帯が植栽用土から成る表層部と、濾水性を有する下層部とで構成 され、更に好ましくは湿地帯を構成する下層部が砂利又は栗石の層と、木炭の層と、軽石などの多孔性鉱物質の層とを有し、水路を形成する溝の各領域には石材が配置されると共に、管路系には循環ポンプほか濾過タンクが介在される循環型水路を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の適用例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る循環型水路の好適な形態を示した平面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ線断面、図３は図１におけるＹ−Ｙ線断面であり、図４には同水路における水流方向に沿う断面概略図を示す。図中、１は本願水路を形成する傾斜状の溝であり、この溝１は遮水性を有するコンクリート製にして内部の水が外部に漏出せぬようにしてある。尚、その溝１はプラスチックや金属あるいはＵ字溝などのプレキャストコンクリートを接続して形成することもできるが、本例では現場打ちコンクリートにより構築される溝１として、その全長が５０〜１００ｍに設定される。又、本例において、溝１はコーナー部２をもつＵ字曲線状とされ、そのコーナー部２の外周側には通水性を有する隔壁３で仕切った植栽用の湿地帯４が設けられる。
【０００８】
図２に示すように、湿地帯４は植栽用土から成る層を表層部５として、その下に濾水性を有する下層部６を設けて構成される。このうち、表層部５はこれを構成する植栽用土が泥流化して隔壁３から流出せぬよう湿地帯４を通過する流水面Ｌより稍高位置に設けられ、その層厚は概ね１５〜３０cmに設定される。尚、植栽用土としては、黒土や赤土など砂、シルト、及び粘土質を含む一般の天然用土ほか、腐葉土やピートモスなどの有機系用土、パーライトやバーミキュライトなどの人工用土、又はそれらの二種以上を混合した培地を用いることができる。
【０００９】
一方、下層部６は本例において三層構造とされる。このうち、その上部層６Ａは粒径が１０〜１００mmの軽石から成る層とされ、中間層６Ｂは層厚が１５〜３０cmに設定される木炭の層、底部層６Ｃは砂利又は栗石から成る層とされる。但し、それら各層６Ａ〜６Ｃの配列を変更したり別の層を加えた構成としても良く、逆に木炭の単層構造としたり、これに軽石の層を加えた二層構造としても良い。又、軽石に代えて他の多孔性鉱物質を用いたり、木炭に代えて炭素繊維、活性炭、若しくは石炭その他の炭化物を用いても良い。尚、本例において、隔壁３は丸太で成る支柱３Ａと横架材３Ｂとにより構成され、その横架材３Ｂの相互間に形成されるスリットから水の出入りが可能とされるが、これを金網やパンチングメタルなどで構成しても良い。
【００１０】
ところで、溝１は図４に示すような傾斜状にしてその一端から他端に向けて水が自然に流下するよう構成されるが、その流れ方向で溝１は落差部７を介して連なる複数（本例において４つ）の領域８，９，１０，１１に区分され、その各領域８〜１１ごとに水深や流速が順に変化するよう設定される。
【００１１】
例えば、領域８は上流端として水深が深く緩流な淵部８Ａ（滝壺）と水深が浅く比較的急流な瀬部８Ｂ（越流部分）とを形成すると共に、領域９は淵部９Ａと瀬部９Ｂ、領域１０は淵部１０Ａと瀬部１０Ｂ、領域１１は下流端として水溜りを成す淵部１１Ａ（池）を形成する。特に、それら各領域８〜１１の両側縁などには天然石から成る石材１２が配置されると共に、それら各領域８〜１１の境界を成す落差部７や、淵部８Ａと瀬部８Ｂ、淵部９Ａと瀬部９Ｂ、及び淵部１０Ａと瀬部１０Ｂとの境にはそれぞれ石材を配列して成る越流堰１３が設けられる。尚、石材１２としてはコンクリートなどで成る擬岩を用いることもできるが、本例では天然の石を用い、これを溝１の底部などにコンクリートで固定した。
【００１２】
又、図１、図４に示すように上流端を成す領域８の上部には吐水口１４が設けられると共に、下流端を成す領域１１には取水口１５が設けられ、領域１１に達した水が上流端の領域８に戻されて循環されるようになっている。
【００１３】
１６は循環用の復路を成す管路系であり、この管路系１６は地中に埋設されてその両端が領域８，１１における吐水口１４と取水口１５に接続される。又、管路系１６には循環ポンプ１７，１８と濾過タンク１９とが介在される。このうち、一方の循環ポンプ１７は領域１１中の水を濾過タンク１９に送り、他方の循環ポンプ１８は濾過タンク１９にて浄化された浄水を最上流の領域８に戻すためのものであり、その相互間に介在される濾過タンク１９には砂利その他の濾材が収容される。
【００１４】
一方、図１において、２０は溝１の付近に設置した地下タンクであり、この地下タンク２０には溝１内の水量が不足したときの補給用として外部の排水溝や雨樋などから給水管２１を通じて供給される雨水が備蓄される。尚、その給水管２１にも濾材を収容した濾過タンク２２が介在され、この濾過タンク２２にて地下タンク２０に供給される水が浄化されるようになっている。２３は地下タンク２０の貯水を溝１内へ供給するための補給路であり、地下タンク２０にはその貯水を補給路２３を通じて領域１１に供給するべくポンプ２４が設けられる。又、豪雨などによる洪水対策として、地下タンク２０にオーバーフロー管２５が接続されるほか、管路系１６には切替バルブ２６を介して分岐する排水管２７が接続される。尚、図１において、２８は溝の近隣に設けた遊歩道である。
【００１５】
そして、以上のように構成される循環型水路によれば、最上流の領域８に供給された水が領域９，１０を順に流下して最終的に最下流の領域１１にまで達し、これが循環ポンプ１７により濾過タンク１９へ送られて浄化され、その浄水が循環ポンプ１８にて最上流の領域８に戻され、これが吐水口１４より滝となって領域８内に供給されるようになる。そして、以上のような循環により、流水中の溶存酸素が一定量に保たれる結果、好気性微生物が繁殖する一方、これを餌とするカワニナなどの水生昆虫が繁殖すると共に、それらを餌として食べるトンボや蛍などの幼虫ほか、メダカなどの小魚が繁殖するという食物連鎖が構成される。
【００１６】
特に、溝１内を流れる水が濾過タンク１９により常時浄化されるほか、その一部が隔壁３を通じて湿地帯４に流入することによりその下層部６でも浄化させるため、水質が悪化する事なく良好状態に保たれる。この結果、水生生物は死滅することなく良好な環境下で長らく生き続けることができる。
【００１７】
一方、湿地帯４ではその表層部５に植えられた水芭蕉などの植物が下層部６に向けて根を張り、その下層部６で吸着された食物残渣などの濾滓や溶存ミネラルを栄養物として群生することになる。
【００１８】
尚、以上のような循環型水路と同様の試験設備を構築し、２つの領域９，１０で水質調査をしたところ、何れも一カ月程度でCOD値が１．０前後、またPH値が６．５前後で安定した。又、カワニナ、蛍の幼虫、並びにメダカの稚魚をそれぞれ数十匹程度放流したところ、それらの繁殖は予想を上回る順調ぶりで夏場には蛍の成虫が確認された。更に、湿地帯４に植えた水芭蕉とリュウキンカの開花も確認された。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係る循環型水路によれば水路を形成する溝内に通水性を有する隔壁で仕切った植栽用の湿地帯を設けていることから、蛍やトンボほか魚などの水棲生物と植物とを共存増殖させることができ、しかも植物の群生により自然感が生まれて景観の向上が見込める。
【００２０】
特に、湿地帯が植栽用土から成る表層部の下に濾水性をもつ木炭などの炭化物で成る層を含んだ下層部を設けて構成されていることから、これによる水の浄化作用により水質を良好状態に保って動植物を死滅させる事なく長期に亙って繁殖させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る循環型水路の好適な一例を示した平面図
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線断面図
【図３】図１におけるＹ−Ｙ線断面図
【図４】図１に示した循環型水路の水流方向に沿う断面概略図
【符号の説明】
１ 溝
２ コーナー部
３ 隔壁
４ 湿地帯
５ 表層部
６ 下層部
６Ａ 多孔性鉱物質（軽石）の層
６Ｂ 木炭の層
６Ｃ 砂利又は栗石の層
７ 落差部
８〜１１ 溝内の領域
１２ 石材
１３ 越流堰
１４ 吐水口
１５ 取水口
１６ 管路系
１７，１８ 循環ポンプ
１９ 濾過タンク
【発明の属する技術分野】
本発明は公園や校庭などに構築される人口の水路に係わり、特に水芭蕉などの植物や蛍その他の生物を繁殖させるのに適した循環型水路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、河川への生活排水の排出や干潟などの埋め立てにより水生生物の生息する環境が失われつつある。このため、生物の生息に適した環境を保全するべく廃棄物の排出量や処分方法に一定の制限を加えるなどの法的規制が行われる一方、トンボや蛍など水生昆虫の減少に歯止めをかけることなどを目的とした人工構造物の研究も進んでいる。例えば、その一つに人工式の水路がある。その種の水路は公園や校庭などの施設内に遮水性材料から成る傾斜状の溝を構築し、その溝の一端（上流端）に供給された水が下流に向かって自然に流下するようにしたものであり、特に水底には水生昆虫の住処と成す天然石などか配置され、下流に達した水はポンプで上流端に戻され循環されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、その種の水路は主にコンクリートにより形成されることから本来水辺に生えるべき植物が群生することはなく、如何にも人工的で自然景観との調和を得難いという難点があった。又、水を単に循環させているだけなので循環による曝気により溶存酸素を一定量に保つことはできても、外部から砂塵や雨水が直接入り込んだり、放流した魚その他の水生生物が排泄した糞や餌の残渣が堆積するなどして水質が次第に悪化してしまうという問題があった。このため、蛍の幼虫やメダカなどを放流しても、その生存率は低く、大部分は短期間のうちに死滅してしまうという実情にある。
【０００４】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その主たる目的は人工の循環型水路にして自然景観を損なう事なく動植物を繁殖させ得るようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、コンクリートなどの遮水性材料からコーナー部をもつ曲線状の溝を形成し、その溝内で一端から他端に向かう水流が形成されるようにした水路であって、前記溝は落差部を介して連なる複数の領域に区分され、その上流端と下流端を成す領域が循環ポンプを介在させた管路系にて接続されると共に、前記溝内におけるコーナー部の外周側に通水性を有する隔壁で仕切った植栽用の湿地帯が設けられて成る循環型水路を提供するものである。
【０００６】
好ましくは、上記湿地帯が植栽用土から成る表層部と、濾水性を有する下層部とで構成 され、更に好ましくは湿地帯を構成する下層部が砂利又は栗石の層と、木炭の層と、軽石などの多孔性鉱物質の層とを有し、水路を形成する溝の各領域には石材が配置されると共に、管路系には循環ポンプほか濾過タンクが介在される循環型水路を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の適用例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る循環型水路の好適な形態を示した平面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ線断面、図３は図１におけるＹ−Ｙ線断面であり、図４には同水路における水流方向に沿う断面概略図を示す。図中、１は本願水路を形成する傾斜状の溝であり、この溝１は遮水性を有するコンクリート製にして内部の水が外部に漏出せぬようにしてある。尚、その溝１はプラスチックや金属あるいはＵ字溝などのプレキャストコンクリートを接続して形成することもできるが、本例では現場打ちコンクリートにより構築される溝１として、その全長が５０〜１００ｍに設定される。又、本例において、溝１はコーナー部２をもつＵ字曲線状とされ、そのコーナー部２の外周側には通水性を有する隔壁３で仕切った植栽用の湿地帯４が設けられる。
【０００８】
図２に示すように、湿地帯４は植栽用土から成る層を表層部５として、その下に濾水性を有する下層部６を設けて構成される。このうち、表層部５はこれを構成する植栽用土が泥流化して隔壁３から流出せぬよう湿地帯４を通過する流水面Ｌより稍高位置に設けられ、その層厚は概ね１５〜３０cmに設定される。尚、植栽用土としては、黒土や赤土など砂、シルト、及び粘土質を含む一般の天然用土ほか、腐葉土やピートモスなどの有機系用土、パーライトやバーミキュライトなどの人工用土、又はそれらの二種以上を混合した培地を用いることができる。
【０００９】
一方、下層部６は本例において三層構造とされる。このうち、その上部層６Ａは粒径が１０〜１００mmの軽石から成る層とされ、中間層６Ｂは層厚が１５〜３０cmに設定される木炭の層、底部層６Ｃは砂利又は栗石から成る層とされる。但し、それら各層６Ａ〜６Ｃの配列を変更したり別の層を加えた構成としても良く、逆に木炭の単層構造としたり、これに軽石の層を加えた二層構造としても良い。又、軽石に代えて他の多孔性鉱物質を用いたり、木炭に代えて炭素繊維、活性炭、若しくは石炭その他の炭化物を用いても良い。尚、本例において、隔壁３は丸太で成る支柱３Ａと横架材３Ｂとにより構成され、その横架材３Ｂの相互間に形成されるスリットから水の出入りが可能とされるが、これを金網やパンチングメタルなどで構成しても良い。
【００１０】
ところで、溝１は図４に示すような傾斜状にしてその一端から他端に向けて水が自然に流下するよう構成されるが、その流れ方向で溝１は落差部７を介して連なる複数（本例において４つ）の領域８，９，１０，１１に区分され、その各領域８〜１１ごとに水深や流速が順に変化するよう設定される。
【００１１】
例えば、領域８は上流端として水深が深く緩流な淵部８Ａ（滝壺）と水深が浅く比較的急流な瀬部８Ｂ（越流部分）とを形成すると共に、領域９は淵部９Ａと瀬部９Ｂ、領域１０は淵部１０Ａと瀬部１０Ｂ、領域１１は下流端として水溜りを成す淵部１１Ａ（池）を形成する。特に、それら各領域８〜１１の両側縁などには天然石から成る石材１２が配置されると共に、それら各領域８〜１１の境界を成す落差部７や、淵部８Ａと瀬部８Ｂ、淵部９Ａと瀬部９Ｂ、及び淵部１０Ａと瀬部１０Ｂとの境にはそれぞれ石材を配列して成る越流堰１３が設けられる。尚、石材１２としてはコンクリートなどで成る擬岩を用いることもできるが、本例では天然の石を用い、これを溝１の底部などにコンクリートで固定した。
【００１２】
又、図１、図４に示すように上流端を成す領域８の上部には吐水口１４が設けられると共に、下流端を成す領域１１には取水口１５が設けられ、領域１１に達した水が上流端の領域８に戻されて循環されるようになっている。
【００１３】
１６は循環用の復路を成す管路系であり、この管路系１６は地中に埋設されてその両端が領域８，１１における吐水口１４と取水口１５に接続される。又、管路系１６には循環ポンプ１７，１８と濾過タンク１９とが介在される。このうち、一方の循環ポンプ１７は領域１１中の水を濾過タンク１９に送り、他方の循環ポンプ１８は濾過タンク１９にて浄化された浄水を最上流の領域８に戻すためのものであり、その相互間に介在される濾過タンク１９には砂利その他の濾材が収容される。
【００１４】
一方、図１において、２０は溝１の付近に設置した地下タンクであり、この地下タンク２０には溝１内の水量が不足したときの補給用として外部の排水溝や雨樋などから給水管２１を通じて供給される雨水が備蓄される。尚、その給水管２１にも濾材を収容した濾過タンク２２が介在され、この濾過タンク２２にて地下タンク２０に供給される水が浄化されるようになっている。２３は地下タンク２０の貯水を溝１内へ供給するための補給路であり、地下タンク２０にはその貯水を補給路２３を通じて領域１１に供給するべくポンプ２４が設けられる。又、豪雨などによる洪水対策として、地下タンク２０にオーバーフロー管２５が接続されるほか、管路系１６には切替バルブ２６を介して分岐する排水管２７が接続される。尚、図１において、２８は溝の近隣に設けた遊歩道である。
【００１５】
そして、以上のように構成される循環型水路によれば、最上流の領域８に供給された水が領域９，１０を順に流下して最終的に最下流の領域１１にまで達し、これが循環ポンプ１７により濾過タンク１９へ送られて浄化され、その浄水が循環ポンプ１８にて最上流の領域８に戻され、これが吐水口１４より滝となって領域８内に供給されるようになる。そして、以上のような循環により、流水中の溶存酸素が一定量に保たれる結果、好気性微生物が繁殖する一方、これを餌とするカワニナなどの水生昆虫が繁殖すると共に、それらを餌として食べるトンボや蛍などの幼虫ほか、メダカなどの小魚が繁殖するという食物連鎖が構成される。
【００１６】
特に、溝１内を流れる水が濾過タンク１９により常時浄化されるほか、その一部が隔壁３を通じて湿地帯４に流入することによりその下層部６でも浄化させるため、水質が悪化する事なく良好状態に保たれる。この結果、水生生物は死滅することなく良好な環境下で長らく生き続けることができる。
【００１７】
一方、湿地帯４ではその表層部５に植えられた水芭蕉などの植物が下層部６に向けて根を張り、その下層部６で吸着された食物残渣などの濾滓や溶存ミネラルを栄養物として群生することになる。
【００１８】
尚、以上のような循環型水路と同様の試験設備を構築し、２つの領域９，１０で水質調査をしたところ、何れも一カ月程度でCOD値が１．０前後、またPH値が６．５前後で安定した。又、カワニナ、蛍の幼虫、並びにメダカの稚魚をそれぞれ数十匹程度放流したところ、それらの繁殖は予想を上回る順調ぶりで夏場には蛍の成虫が確認された。更に、湿地帯４に植えた水芭蕉とリュウキンカの開花も確認された。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係る循環型水路によれば水路を形成する溝内に通水性を有する隔壁で仕切った植栽用の湿地帯を設けていることから、蛍やトンボほか魚などの水棲生物と植物とを共存増殖させることができ、しかも植物の群生により自然感が生まれて景観の向上が見込める。
【００２０】
特に、湿地帯が植栽用土から成る表層部の下に濾水性をもつ木炭などの炭化物で成る層を含んだ下層部を設けて構成されていることから、これによる水の浄化作用により水質を良好状態に保って動植物を死滅させる事なく長期に亙って繁殖させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る循環型水路の好適な一例を示した平面図
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線断面図
【図３】図１におけるＹ−Ｙ線断面図
【図４】図１に示した循環型水路の水流方向に沿う断面概略図
【符号の説明】
１ 溝
２ コーナー部
３ 隔壁
４ 湿地帯
５ 表層部
６ 下層部
６Ａ 多孔性鉱物質（軽石）の層
６Ｂ 木炭の層
６Ｃ 砂利又は栗石の層
７ 落差部
８〜１１ 溝内の領域
１２ 石材
１３ 越流堰
１４ 吐水口
１５ 取水口
１６ 管路系
１７，１８ 循環ポンプ
１９ 濾過タンク
Claims (3)
- コンクリートなどの遮水性材料からコーナー部をもつ曲線状の溝を形成し、その溝内で一端から他端に向かう水流が形成されるようにした水路であって、前記溝は落差部を介して連なる複数の領域に区分され、その上流端と下流端を成す領域が循環ポンプを介在させた管路系にて接続されると共に、前記溝内におけるコーナー部の外周側に通水性を有する隔壁で仕切った植栽用の湿地帯が設けられて成る循環型水路。
- 湿地帯が植栽用土から成る表層部と、濾水性を有する下層部とで構成されている請求項１記載の循環型水路。
- 湿地帯を構成する下層部が砂利又は栗石の層と、木炭の層と、軽石などの多孔性鉱物質の層とを有し、水路を形成する溝の各領域には石材が配置されると共に、管路系には循環ポンプほか濾過タンクが介在される請求項２記載の循環型水路。
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000376635A Expired - Fee Related JP3550542B2 (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | 循環型水路 |
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2000
- 2000-12-11 JP JP2000376635A patent/JP3550542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2002171850A (ja) | 2002-06-18 |
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