JP3629452B2 - Water intake equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川等の水源から用水を取り込む取水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、河川等の水の流れのある水源に取水口を配し、該取水口より用水路内へ水を取り込み、農業用水、工業用水、生活用水、流雪、消雪等に利用する取水装置が広く利用され、自然の水源を有効に利用している。
そして、水中の塵芥を除去する方法としては、一般的に、用水路に流れる水を一定期間沈殿槽に貯水して、塵芥を浮遊、又は、沈殿させることで除去する方法が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したごとくの除去方法、即ち、沈殿槽を用いる形態では、沈殿槽における塵芥の除去が必要であり、設備維持費のコストがかさんでしまうという問題がある。
そこで、発明者は、沈殿槽により除塵を行うという形態が上記問題の原因であることに着目し、取水口にて除塵を完全に行えないかと考えた。また、上述した施設維持費を削減することはもとより、設備の設置においても、低コストな装置を実現して、社会に貢献したいと考え、試作・改良を重ねた結果、本発明を創作したのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
すなわち、請求項1に記載のごとく、河川の床面に設置する枠体と、前記枠体の上部に備える除塵スクリーンとを具備し、前記除塵スクリーンを通過した水を、枠体に備えた取水経路を通して貯水槽に供給する構成とする取水装置であって、前記除塵スクリーンは、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において山脈形状をなすものとし、前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、河川の流れの上流側から下流側となるほど深くな るように構成される取水装置としたことである。
【0005】
また、請求項2に記載のごとく、前記枠体における河川の流れの下流側の端部には、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略三角形の複数の板体を連ねて山脈形状を構成する堰板と、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略逆三角形の複数の板体を棒体に連ねて構成される堰扉が設けられ、前記堰扉の板体は、前記堰板の板体の間に位置するように配設されるものとし、前記除塵スクリーンの下流側端面の山脈形状は、前記堰板の板体を連ねてなる山脈形状と同一としたことである。
【0006】
また、請求項3に記載のごとく、前記取水装置は、河床G1を掘り下げて、河床G2を構成して、該河床G2に設置され、前記取水装置の上部が前記河床G1よりも低い位置位置に存在することとするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は本発明の取水装置の構成を示す分解斜視図、図2は河川に設置した取水装置の平面図、図3は本発明の取水装置の底面図、図4は河川に設置した取水装置の側面一部断面図、図5は除塵スクリーンの形状を示す斜視図である。
また、図6の(a)は、図4の地点aにおける取水装置の側面一部断面図である。(b)は同じく地点bにおける取水装置の側面一部断面図である。(c)は同じく同じく地点cにおける取水装置の側面一部断面図である。
尚、取水装置の位置の説明において、河川の水の流れの上流側を後側、下流側を前側とするものとし、例えば、前面視における形状とは、下流側から上流側を臨む場合に見える形状をいうものとする。
【0008】
図1は、本発明の取水装置1の構成を示す分解斜視図である。
該取水装置1は、枠体(以下「設置枠体2」とする)と、除塵スクリーン3の二つから構成されている。
まず、設置枠体2について説明する。
該設置枠体2は、河床等に敷設される平面視長方形底板4と、該底板4の左右より立設する側板5・6とにより、前面視(設置した状態で河川の流れの下流から臨む、以下同じ)において略「コ」字形の枠体を構成し、前記側板5・6の下流側の端部間に、堰板7が橋設されている。
【0009】
底板4の中央部には、四角形状の開口4aを設け、該開口4aの下部に接続筒8が備えられ、開口4aより接続筒8内へ水が注ぎ込まれるようになっている。
また、堰板7は、「山」形(左右端部は直角三角形状とする)の板体7a・7aを複数連ねて前面視略山脈形状(三角形を幅方向に連設した形状)をなす板体であって、左右端を側板5・6の内側面に、下部を底板4に当接させており、水の流れを一次堰き止めるとともに、複数の「山」形の間に形成される谷形状の部位より、上流から流れる水が放流されるようになっている。
【0010】
そして、「山」形を上下方向に反転して略逆三角形とする板体9a・9a・・を、棒体9bに連ねて固設した堰扉9が構成され、該板体9a・9a・・・は前記板体7a・7aの間に位置するように配設される。該堰扉9は、棒体9bの左右端を側板5・6に枢支されることで設置枠体2に取付けられている。また、該棒体9bの左右端の一側には、ボルト等により固設したロックアーム10が突出され、ロックアーム10を板体5(又は板体6)の側面に当接させことにより、ロックアーム10が固設されるとともに、棒体9bの側板5・6に対する角度が決定される。即ち、堰扉9の堰板7に対する開閉角度を調節できるようにしている。
以上のようにして、該堰扉9と、前記堰板7により、水の流れを制限する「堰」が形成される。
【0011】
さらに、図3に示すごとく、前記接続筒8の下部には、配水角管12が接続され、開口4aより接続筒8に流れ込んだ水が、配水角管12を介して、貯水槽18(図6(c))等に導かれるようになっている。即ち、接続筒8と配水角管12により配水経路を構成しているのである。
【0012】
次に、除塵スクリーン3について説明する。
該除塵スクリーン3は、図5に示すごとく、平面視三角形状を成す上流端スクリーン20と、該上流端スクリーン20の斜辺より開始して、下流側に向かって長く構成する略台形形状の二枚の斜スクリーン21・21を、底辺を一致させて上広がり状に立ち上げるように構成し、これら「三枚のスクリーン」において、下流側の端面が略「V」字形に形成されるスクリーンを構成している。
そして、この「三枚のスクリーン」でなる単体を、左右方向(水の流れに直交する方向)に複数連ねて、下流側の端面が、前面視において「V」字型を連ねてなる山脈形状(「V」字を連設したもの)が形成されるようになっている。
【0013】
また、山脈形状は、前記堰板7の板体7a・7a・・・を連ねてなる形状と同一として、除塵スクリーン3の下流側端面から水が浸入しないようにして、浮遊物を含む水が前記開口4aに流入しないようにしている。
尚、山脈形状における山数や、谷の数は、図1に示す実施例の数に限定するものではなく、河川幅等の設置条件に応じて適宜設計変更されるものとする。
【0014】
また、除塵スクリーン3の製作については、上述した「三枚のスクリーン」を、別体のものを溶接加工して構成するものとしてもよいし、一枚のスクリーンを板金加工して、山脈形状を形成する構成としても良く、いずれかに限定されるものではない。
また、除塵スクリーン3の網目の大きさは、例えば、1mmX18mmの長孔であって、水中の砂や木片等といった細かい浮遊物を取り除くのに適したものが適用される。
【0015】
そして、図1に示すごとく、除塵スクリーン3において、上流側端部と、下流側の下端部を底板4に当接させるようにして、設置枠体2の上方より、側板5・6の間に差し込むことで、両者が一体となった取水装置1(図2)が形成される。
こうして、除塵スクリーン3が、側面を側板5・6、前面を堰板7によって囲まれるようになって、除塵スクリーン3を通過した水のみが、開口4aに注ぎ込まれることが可能となる。
【0016】
以上のように、水源の床面(河床)に設置する枠体(設置枠体2)と、該枠体の上部に備える除塵スクリーン3とから構成し、前記除塵スクリーン3を通過した水を、設置枠体に備えた取水経路(接続筒8・配水角管12)を通して貯水槽に供給する取水装置1が形成されるのである。
また、前記枠体(設置枠体2)において、除塵スクリーン3の下流側端部となる位置には、堰板7及び堰扉9からなる堰が構成されているのである。
【0017】
次に、取水装置1を設置・使用する実施例について説明する。
図2及び図4は、取水装置1を河川幅L2(図2)の河川30に設置した例を示すものである。
該実施例では、河床G1を、略底板4(図1)の幅の分だけ掘り下げて、河床G2を構成して、該河床G2に底板4の底面を敷設し、側面視において、取水装置1の上部が河床G1よりも高い位置に存在しないようにしている。そして、取水装置1よりも下流の河床G3は、更に下流でG1と同一の河床面を構成するようになっている。
【0018】
図6は、図4における地点a、地点b、地点cにおける装置・河床断面を示したものである。
地点aから地点cといった順に、除塵スクリーン3が形成する谷が深くなるようになっており、地点cにおいては、除塵スクリーン3を通過する際に、砂や木片等といった細かい浮遊物を除去された水が、接続筒8に流入し、配水角管12内を通って貯水槽18(図6(c))に注がれるようになっている。
【0019】
そして、該貯水槽18(図6(c))に貯水された水は、図示せぬ汲み上げポンプにより、供給管19を通って、各種用水に使用される。
【0020】
以上の構成で、取水口となる取水装置1において、不純物・浮遊物が除去されることにより、沈殿槽等が必要なくなり、設置費用を抑えることができるとともに、沈殿槽の掃除や、メンテナンス等の維持費のかからない設備となるのである。
【0021】
次に、除塵スクリーン3の形状によって奏される特有の作用・効果について説明する。
第一に、水の流れを整える作用による、浮遊物を下流に流す効果である。
即ち、除塵スクリーン3は、斜スクリーン21・21及び上流端スクリーン20の三枚にて、所謂「樋」の形状を形成し、水を一方向(上流から下流の方向)に流すという作用を呈する。
該作用により、浮遊物が確実に下流に流され、除塵スクリーン3の上流側での浮遊物の沈殿が妨げられるという効果が得られるのである。
【0022】
第二に、「V」字の形状による水の流れが乱す作用と、堆積する幅を狭くする作用による、浮遊物のスクリーンへの付着を防止する効果である。
即ち、除塵スクリーン3は、断面を略「V」字としているため、「V」字の底では、水の流れを乱すという作用を呈する。また、底に近い程、斜スクリーン21・21間の幅が狭くなるので、沈殿した浮遊物の堆積する幅(谷底の幅方向)が狭くなるという作用も呈する。
これらの作用により、浮遊物が沈殿し難く、また、沈殿した場合でも堆積する幅が狭いので、堆積物が流れやすい(巻き上げられやすい)という効果が得られるのである。
【0023】
次に、堰板7及び堰扉9によって構成される堰により奏される特有の作用・効果について説明する。
図4に示すごとく、堰を通過する前の地点Aの水は、堰を通過することにより流速を増して下流に流出されることになる。即ち、流速を増加させ、下流の水圧を低くさせる、即ち、堰の前後で水圧差を生じさせるという作用を呈するのである。
該作用によって、堰を通過する前の地点Aの水圧の高い側の水は、水圧差(圧力差)により、堰を通過した後の地点Bまでの流動を促され、該流動に伴って浮遊物が堰を通過することが促され、取水装置1内に滞留しないという効果が得られる。即ち、浮遊物(落ち葉、土砂等)が除塵スクリーン3に堆積しないという効果が得られるのである。
【0024】
尚、堰扉9の開閉角度は、上述したロックアーム10により調整可能となっており、河川の水量に合わせて開閉角度を適宜調節することで、上記作用・効果を確実に奏させることができるようになっている。
【0025】
以上の除塵スクリーン3、及び、堰板7と堰扉9からなる堰の作用・効果により、取水口となる取水装置1において、除塵スクリーン3への浮遊物の付着・沈殿を防止できる。
【0026】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。
すなわち、請求項1のごとく、河川の床面に設置する枠体と、前記枠体の上部に備える除塵スクリーンとを具備し、前記除塵スクリーンを通過した水を、枠体に備えた取水経路を通して貯水槽に供給する構成とする取水装置であって、前記除塵スクリーンは、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において山脈形状をなすものとし、前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、河川の流れの上流側から下流側となるほど深くなるように構成される取水装置としたので、該取水装置を取水口として用いることにより、不純物・浮遊物が除去されることから、沈殿槽等が必要なくなり、設置費用を抑えることができるとともに、沈殿槽の掃除や、メンテナンス等の維持費のかからない設備とすることができる。
また、前記除塵スクリーンは、前面視略山脈形状としたので、除塵スクリーンへの浮遊物の付着・沈殿を防止できる。
前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、上流側から下流側となるほど深くなるようにしたので、除塵スクリーンへの浮遊物の付着・沈殿を防止できる。
【0027】
また、請求項2に記載のごとく、前記枠体における河川の流れの下流側の端部には、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略三角形の複数の板体を連ねて山脈形状を構成する堰板と、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略逆三角形の複数の板体を棒体に連ねて構成される堰扉が設けられ、前記堰扉の板体は、前記堰板の板体の間に位置するように配設されるものとし、前記除塵スクリーンの下流側端面の山脈形状は、前記堰板の板体を連ねてなる山脈形状と同一としたので、浮遊物が堰を通過することが促され、浮遊物が除塵スクリーンに堆積することを防止できる。
【0028】
また、請求項3に記載のごとく、前記取水装置は、河床G1を掘り下げて、河床G2を構成して、該河床G2に設置され、前記取水装置の上部が前記河床G1よりも低い位置位置に存在することとしたので、取水装置の上部が河床G1よりも高い位置に存在しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の取水装置の構成を示す分解斜視図である。
【図2】河川に設置した取水装置の平面図である。
【図3】本発明の取水装置の底面図である。
【図4】河川に設置した取水装置の側面一部断面図である。
【図5】除塵スクリーンの形状を示す斜視図である。
【図6】(a)は図4の地点aにおける取水装置の側面一部断面図である。(b)は同じく地点bにおける取水装置の側面一部断面図である。(c)は同じく同じく地点cにおける取水装置の側面一部断面図である。
【符号の説明】
1 取水装置
2 設置枠体
3 除塵スクリーン
8 接続筒
12 配水角管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water intake device that takes in water from a water source such as a river.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been a water intake device that is used for agricultural water, industrial water, domestic water, flowing snow, snow removal, etc., by arranging a water intake at a water source such as a river and taking water into the water channel from the water intake. Widely used, making effective use of natural water sources.
As a method for removing the dust in the water, a method is generally adopted in which the water flowing in the irrigation channel is stored in a settling tank for a certain period and the dust is suspended or settled.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the removal method as described above, that is, the form using a sedimentation tank, requires the removal of dust in the sedimentation tank, and there is a problem that the cost of equipment maintenance costs increases.
Therefore, the inventor has paid attention to the fact that the form of dust removal using a sedimentation tank is the cause of the above problem, and has considered whether dust removal can be completely performed at the water intake. In addition to reducing the facility maintenance costs mentioned above, we wanted to contribute to society by realizing a low-cost device in the installation of facilities, and as a result of repeated trials and improvements, we created the present invention. is there.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, as described in
[0005]
In addition, as described in
[0006]
In addition, as described in
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is an exploded perspective view showing the structure of the water intake device of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the water intake device installed in the river, FIG. 3 is a bottom view of the water intake device of the present invention, and FIG. 4 is a water intake device installed in the river FIG. 5 is a perspective view showing the shape of a dust removing screen.
6A is a partial cross-sectional side view of the water intake device at point a in FIG. (B) is side surface partial sectional drawing of the water intake apparatus in the point b similarly. (C) is a side partial sectional view of the water intake device at the same point c.
In the description of the position of the water intake device, the upstream side of the water flow of the river is assumed to be the rear side, and the downstream side is assumed to be the front side. For example, the shape in front view is seen when facing the upstream side from the downstream side It shall mean the shape.
[0008]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a
The
First, the
The
[0009]
A
Further, the weir plate 7 has a mountain shape (a shape in which triangles are continuously arranged in the width direction) by connecting a plurality of plate bodies 7a and 7a having a "mountain" shape (right and left end portions are right triangle shapes). It is a plate body, the left and right ends are in contact with the inner surface of the
[0010]
Then, a
As described above, the
[0011]
Further, as shown in FIG. 3, a water
[0012]
Next, the
As shown in FIG. 5, the
A plurality of such “three screens” are connected in the left-right direction (the direction orthogonal to the flow of water), and the downstream end face is connected to a “V” shape in front view. ("V" character connected in series) is formed.
[0013]
Further, the mountain range is the same as the shape formed by connecting the plate bodies 7a, 7a,... Of the dam plate 7 so that water does not enter from the downstream end face of the
In addition, the number of mountains and the number of valleys in the mountain range are not limited to the number of embodiments shown in FIG. 1, and the design is appropriately changed according to the installation conditions such as the river width.
[0014]
Further, regarding the production of the
Further, the size of the mesh of the
[0015]
As shown in FIG. 1, in the
In this way, the
[0016]
As described above, the frame (installation frame 2) installed on the floor (river bed) of the water source and the
In the frame body (installation frame body 2), a dam composed of a dam plate 7 and a
[0017]
Next, the Example which installs and uses the
2 and 4 show an example in which the
In this embodiment, the riverbed G1 is dug down by the width of the bottom plate 4 (FIG. 1) to form the riverbed G2, and the bottom surface of the
[0018]
FIG. 6 shows the apparatus / bed section at points a, b and c in FIG.
The valley formed by the
[0019]
The water stored in the water storage tank 18 (FIG. 6C) is used for various types of water through a
[0020]
With the above configuration, in the
[0021]
Next, specific actions / effects achieved by the shape of the
The first is the effect of flowing suspended matter downstream by the action of adjusting the flow of water.
That is, the
By this action, the suspended matter is surely flowed downstream, and the effect that the sedimentation of the suspended matter on the upstream side of the
[0022]
The second effect is that the flow of water is disturbed by the “V” shape and the effect of preventing the attachment of suspended matter to the screen due to the action of narrowing the width of deposition.
That is, since the
Due to these actions, the suspended matter is difficult to settle, and even if it settles, the depositing width is narrow, so that it is possible to obtain the effect that the deposit is likely to flow (easily roll up).
[0023]
Next, a description will be given of specific actions and effects achieved by the weir constituted by the weir plate 7 and the
As shown in FIG. 4, the water at the point A before passing through the weir increases in flow rate by passing through the weir and flows out downstream. That is, the flow velocity is increased and the downstream water pressure is lowered, that is, the water pressure difference is produced before and after the weir.
By this action, the water on the higher pressure side of the point A before passing through the weir is promoted to flow to the point B after passing through the weir due to the water pressure difference (pressure difference), and floats along with the flow. The object is encouraged to pass through the weir and the effect of not staying in the
[0024]
The opening / closing angle of the
[0025]
[0026]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, as in
In addition, since the dust removing screen has a substantially mountain range when viewed from the front, it is possible to prevent adhesion and sedimentation of suspended matter on the dust removing screen .
Since the valley formed by the mountain range of the dust removal screen becomes deeper from the upstream side to the downstream side, it is possible to prevent adhesion and sedimentation of suspended matter on the dust removal screen .
[0027]
In addition, as described in
[0028]
In addition, as described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a water intake device of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a water intake device installed in a river.
FIG. 3 is a bottom view of the water intake device of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional side view of a water intake device installed in a river.
FIG. 5 is a perspective view showing a shape of a dust removing screen.
6 (a) is a partial cross-sectional side view of the water intake device at point a in FIG. 4; (B) is side surface partial sectional drawing of the water intake apparatus in the point b similarly. (C) is a side partial sectional view of the water intake device at the same point c.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記除塵スクリーンは、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において山脈形状をなすものとし、
前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、河川の流れの上流側から下流側となるほど深くなるように構成される取水装置。 A frame body installed on the floor of the river and a dust removal screen provided on the upper part of the frame body, and water passing through the dust screen is supplied to the water storage tank through a water intake path provided in the frame body. A water intake device,
The dust removing screen has a mountain range in front view facing the upstream side from the downstream side of the river flow,
A water intake device configured such that a valley formed by a mountain shape of the dust removing screen becomes deeper from an upstream side to a downstream side of a river flow .
河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略三角形の複数の板体を連ねて山脈形状を構成する堰板と、
河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略逆三角形の複数の板体を棒体に連ねて構成される堰扉が設けられ、
前記堰扉の板体は、前記堰板の板体の間に位置するように配設されるものとし、
前記除塵スクリーンの下流側端面の山脈形状は、前記堰板の板体を連ねてなる山脈形状と同一とした、ことを特徴とする請求項1に記載の取水装置。 At the downstream end of the river flow in the frame,
A weir plate that forms a mountain range by connecting a plurality of substantially triangular plates in a front view facing the upstream side from the downstream side of the flow of the river;
A dam door configured by connecting a plurality of substantially inverted triangular plate bodies to a rod body in a front view facing the upstream side from the downstream side of the river flow is provided,
The plate of the dam door is disposed so as to be positioned between the plate of the dam plate,
2. The water intake device according to claim 1, wherein a mountain range shape of a downstream end face of the dust removing screen is the same as a mountain range shape formed by connecting plate bodies of the weir plates .
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