JP4324939B2 - 起伏ゲート取水装置及び取水方法 - Google Patents

Description

本発明は、河川等の水路において流水を取水するために、起伏ゲートの下流側に取水装置又は取水板を設け、該起伏ゲートの下流側で取水可能とした起伏ゲート取水装置に関するものである。

従来における取水装置として、例えば特開平８−７４２３２号が開示するものが提案されていた。該取水装置は図７に示すように、河川に設けた固定堰ｅの上部の所要部位を欠切して上端開放の開放部ｆを形成し、該開放部ｆに、下流に向け下方に傾斜する取水スクリーンｇが設けられた取水器ｈを固定してなるものであり、該取水スクリーンｇの上方部をカバーするように、取水スクリーンｇの上部分に被り且つ上流に向け斜め上方に延長するへの字状の流入受け板ｊを配設すると共に、該流入受け板ｊの左右両側に、取水スクリーンｇの上部と流入受け板ｊの上部に被る跳水防止ガイドｋ，ｋを配設した構成を有していた。そして、該流入受け板ｊから流入する表流水の跳水を該跳水防止ガイドｋ，ｋで防止しつつ、前記取水スクリーンｇを流下する水の一部を濾化して、取水スクリーンｇの下面側で取水可能に構成されていた。

又、例えば特開2003−３４９２３号が開示するものが提案されていた。これは、前記取水装置と可動堰を一体化したもので、水路中に介在され且つ上下動し得る可動堰の下流側の面部に取水器を一体に設け、該取水器が前記可動堰と一体なって上下動可能となされており、又前記取水器は、前記可動堰の上端を越流した水路水を流下させ且つ流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーンが、水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられていた。

しかしながら、従来の取水方法では、次のような欠点があった。
（１）前者の取水装置によるときは、堰の上流側に土砂が沈殿して、堰の上部にまで土砂が堆積すると、水深が異常に上昇した場合に、流石等が該堆積部分を登ってスクリーン面上に落ち、これにより取水スクリーンが、凹んだり穴が明いたりして破損される問題が発生した。
更に、堰の上流側で土砂がそれ程堆積していないとしても、水深が異常に上昇した場合に流木が堰上端を乗り越えてスクリーン面上に流れ、該流木が取水スクリーンを破損させる問題が発生した。

（２）更に前者の取水装置によるときは、固定堰ｅの上端からの越流水深を調節できなかったために、該水深が大きいと、越流水の流速が上昇して、流水が取水スクリーンｇを飛び越えてしまう跳水現象が発生しやすくなる。そのため前記のように、流入受け板ｊの左右両側に前記跳水防止ガイドｋ，ｋを配設していたのであるが、水深が異常に上昇した場合には、該跳水防止ガイドｋ，ｋが流木等で破損される恐れがあった。

（３）加えて前者の取水装置によるときは、魚類の遡上を可能とするための魚道を固定堰に特別に設ける必要もあった。

（４）又、前記後者の取水装置は、（１）（２）（３）の欠点を補うものであるが、堰堤の上部には取水装置と一体になった可動堰を駆動させるための駆動装置及び上下の案内構造を設けるため、装置が大きくなり製作費用も多大となった。

（５）加えて後者の取水装置による時は、必要取水シーズン終了後には可動堰一体の取水装置も堰堤の上部に引き上げるため、駆動装置や案内構造も含めた多くの構造物が空間に突出し、景観を乱すなどの悪影響を及ぼすこともあった。

（６）さらに、必要取水シーズン終了後には、堰堤の上部に引き上げた可動堰一体の取水装置に小動物や異物が進入するため、それを防止するためのメンテナンスが必要であった。

本発明は、かかる従来の取水装置における前記問題点に鑑みて開発されたものであり、起伏ゲートを従来と同様に機能させながら、確実な取水を効率的に達成できると共に、豪雨や雪解け水によって水路の水深が異常に上昇した場合にも取水装置が破損するのを防止でき、さらにシンプルな構造で安価な製作を可能にし、景観を配慮すると共に取水期間終了後のメンテナンスが容易な起伏ゲート取水装置の提供を課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明は以下の如き手段を採用する。
（１）即ち本発明に係る起伏ゲート取水装置は、水路中に介在され且つ下部の支承部を軸に回動し得る起伏ゲートの上部から下流側河床に向けて取水板を設け、該取水板は、該起伏ゲートが水路を堰止めている時には該起伏ゲートを越流した水路水を流下させ且つ流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーンが水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられており、該起伏ゲートが水路を堰止めていない時には、河床に平行に寝かされた該起伏ゲートと河床の間に、取水板が格納されていることを特徴とするものである。

（２）類似の構造においての本発明に係る起伏ゲート取水装置は、水路中に介在され且つ下部の支承部を軸に回動し得る起伏ゲートの上部から下流側河床に向けて、該起伏ゲート上部に一端が軸着した上部取水板を設け、さらに、該上部取水板の他端に一端が軸着しその他端が下流側河床に設けられた支承軸に軸着した下部取水板を設け、又該取水板は、前記起伏ゲートが水路を堰止めている時には該起伏ゲートを越流した水路水を流下させ且つ流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーンが水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられており、該起伏ゲートが水路を堰止めていない時には、河床に倒された該起伏ゲートと河床の間に、上部取水板と下部取水板がそれぞれの軸着部分を支点として折りたたまれて格納されていることを特徴とするものである。

本発明に係る取水方法は、前記した何れかの起伏ゲート取水装置を用いて行う取水方法であって、起伏ゲートを所要に回動させて該起伏ゲートの上端における越流水深を所要に設定することを特徴とするものである。

別な形態での本発明に係る起伏ゲート取水装置は、水路中に介在され且つゴム引袋体の中に圧縮空気を注入して膨張させる起伏ゲート上部から下流側河床に向けて取水板を設け、該取水板は、該起伏ゲートが水路を堰止めている時には該起伏ゲートを越流した水路水を流下させ且つ流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーンが水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられていることを特徴とするものである。

本発明によるときは、起伏ゲートを従来の起伏ゲートと同様に機能させながら該起伏ゲートの回動作を越流水深調節のために活用して確実な取水を効率的に達成できると共に、豪雨や雪解け水等によって水路の水深が異常に上昇した場合は、起伏ゲートを伏状態とすることによって取水器が破損するのを防止できる利点がある。さらに、上記の機能を有する従来の可動堰を利用した取水装置に比べ安価な装置を提供でき、空間の突出物が少ないため景観にも悪影響を及ぼさず、取水時以外の時にもメンテナンスが容易である。
以下、これを具体的に説明する。

（１）本発明に係る取水装置は、起伏ゲートの下流側の面部に取水器を設けた構成を有するため、該起伏ゲートの上流側における水路の水深に応じて該起伏ゲートを所要に回動させることにより、起伏ゲートの上端における越流水深を所要に調節して取水効率を向上させ得る。
例えば、起伏ゲートの上流側の水位が異常に上昇して越流水深が大きくなると、越流水が取水スクリーンを下流側に飛び越えて所要の取水を達成できないことになるため、このような場合は、起伏ゲートを回動上昇させて越流水深を所要に調節できる。これにより、越流水をスクリーン面に確実に流下させて取水できることになる。

（２）従来の固定堰利用の取水装置にあっては、越流水深が大きくなったときにも所要の取水を確保できるように、取水スクリーンの両側に跳水防止ガイドを設けていたが、越流水深が異常に大きくなった場合は、該跳水防止ガイドが流石や流木によって破損される問題があった。これに対して本発明によるときは、起伏ゲートの回動による上下動によって越流水深を所要に設定できるため、かかる跳水防止ガイドを必要とせず、従って取水装置の破損を免れ得る。

（３）取水された水を融雪に利用する場合は、取水不要時期においては起伏ゲートを伏状態となし得、これにより魚道を形成できることになる。又堰の上流側で堆積した土砂を、起伏ゲートを伏状態とさせるだけで、手間を要さずして水流で下流側に流すことができる。

（４）前記取水器を前記水路から外れるように伏状態とする場合は、豪雨等によって水路の水深が異常に上昇するとき、取水板を水路の下方に格納された状態となし得る。
これによって、従来の固定堰に設けた取水装置におけるように、石や流木等がスクリーン面上を流れることによって高価な取水スクリーンを破損する恐れを防止できる。

（５）本発明に係る回動可能な起伏ゲートでの取水方法によるときは、起伏ゲートの上端における越流水深の設定を、該起伏ゲートを回動させることによって行うことができる。

又、上記（１）〜（５）の効果を有した特開2003−３４９２３号が開示する可動堰を利用した取水装置に比べ、以下のような利点を有する。
（６）従来の可動堰利用の取水装置にあっては、可動堰を上下動させるための直線案内構造を堰堤に設ける必要があったが、起伏ゲートにおいては安価な回転軸構造を設けるだけでよく、製作のための使用材料や制作費が少なくなる。

（７）又、前記可動堰利用の取水装置にあっては、（６）に示した案内構造に加え、駆動装置、及び取水シーズン以外には取水装置も含めて水路の上部に突出することになるが、本発明に係る回動可能な起伏ゲートでの取水方法によるときは、水路上部の突出部分が少ないため、景観に悪影響を及ぼすことは少なくなる。

（８）さらに、前記可動堰利用の取水装置にあっては、取水シーズン以外には取水装置が水路の上部に突出することになり、堰堤の上部に引き上げた該取水装置に小動物や異物が進入するため、それを防止するためのメンテナンスが必要であったが、本発明に係る回動可能な起伏ゲートでの取水方法によるときは、取水シーズン以外には、取水板は起伏ゲートと河床の間に格納された状態となっているため、メンテナンスが必要でない。

（９）又、下流側に取水板を設けていない従来の起伏ゲートでは、起伏ゲート扉体を倒伏させるために下流側川床に堆積した土砂などの異物を除去する必要があったが、本発明に係わる起伏ゲートでは下流側に取水板を設けているため、土砂などの異物が堆積することがなく、下流側川床に堆積した土砂などの異物を除去する必要がない。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１において本発明に係る起伏ゲート取水装置は、例えば河川としての水路２中に介在され且つ下部の支承部３を軸に回動し得る起伏ゲート４の下流側に、該起伏ゲート４の上端５を越流した水路水の一部を取水する取水板６を設けたものである。

取水板６は、流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーン１8が設けられており、回動可能なように該取水板６の下部が河床に設けられた支承部７と軸着しており、該取水板６の上部は起伏ゲート４の上部下面と取り外し可能な状態で、接合又は接着されている。

そして、起伏ゲート４が水路を堰止めていない時には、図２に示すように河床に平行に寝かされた該起伏ゲート４と河床の間に、起伏ゲート４の上部から取り外された取水板６が、支承部７を軸に回動して河床に平行に格納されるものである。

あるいは、図３において本発明に係る起伏ゲート取水装置は、例えば河川としての水路２中に介在され且つ下部の支承部３を軸に回動し得る起伏ゲート４の下流側に、該起伏ゲート４の上端５を越流した水路水の一部を取水する上部取水板８及び下部取水板９を設けたものである。

前記上部取水板8及び下部取水板９には、流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーン１8が設けられており、前記上部取水板8の上部は、起伏ゲート４上部下面に水流と直角方向に設けられた支軸10と回動可能な状態で軸着されており、該上部取水板８の他端は、下部取水板９の上部と前記支軸10と平行に設けられた支軸11を支点として軸着されている。そして、下部取水板９の他端は河床に設けられた支承部７と軸着している。

そして、起伏ゲート４が水路を堰止めていない時には、図４に示すように河床に平行に寝かされた該起伏ゲート4と河床の間に、上部取水板８と下部取水板９は、前記支軸10及び支軸11及び支承部７を支点に回動して折りたたまれ、河床に平行に格納されるものである。

前記起伏ゲートは、例えば図1において、扉体下部に鋼管等の中空軸を通し、この軸に経桁を固定し、この中空軸のねじり抵抗によって、荷重による回転モーメントを支える構造で、扉体と河床に配した支承部、底部、側部戸当りおよび駆動部から構成される。

駆動方式は、扉体両端に油圧シリンダを配置する両側駆動方式を原則とするが、小型ゲートの場合は、油圧シリンダを片側１台とする片側駆動方式とする場合もある。或いは小規模起伏ゲートにおいては、扉体の先にワイヤロープを取り付けて巻き上げて駆動させるワイアロープウインチ方式をとる。
ただし、実施例１の場合は起伏ゲートの下部に接触している取水板を駆動することによって起伏ゲートを回動させる。

別な形態で、図５において本発明に係る起伏ゲート取水装置は、河川中の水路2に介在され且つゴム引袋体12の中に圧縮空気を注入して膨張させる起伏ゲート13の上部にある袋体取付部1４から下流側に向け下方に、該起伏ゲート13の上端を越流した水路水の一部を濾過して取水する取水板17を設けたものである。

該取水板17には、流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーン１8が設けられており、前記取水板17の上部は、前記起伏ゲート13上部にある前記袋体取付部1４に設けられた軸受け部15に水流と直角方向に設けられた支軸16と回動可能な状態で軸着されており、前記取水板17の他端は、下流側河床に設けられた取付部19と接続している折り曲げ自在なゴム引き布面体20の反対端と接続している。

前記起伏ゲート13が水路を堰きとめている時には、前記取水板17及び前記ゴム引き布面体20は、前記起伏ゲート13上部にある前記袋体取付部1４から下流側河床に設けられた取付部19に向けて下方に傾斜して伸張された状態で設置されている。

そして、前記起伏ゲート13が水路を堰止めていない時には、図6に示すように、該起伏ゲート13が河床に密着すると同時に、前記ゴム引き布面体20の伸張状態が開放されて、自在に折りたたまれることによって、前記取水板17も河床に密着して水路を確保する。

前記取水スクリーン18は、流水に含まれている落ち葉等の異物を遮断してその下面側での取水を可能とするものであればよい。

その他の実施例

本発明は、前記実施の形態で示したものに限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。その一例を挙げれば次のようである。
（１）本発明に係る取水装置は、起伏ゲートの一部分に、例えば起伏ゲートの端の方に寄せて、或いは起伏ゲートの中央部分等の所要部分に設けられることもある。

（２）又、本発明に係る取水装置は、起伏ゲートの下流側の面部に取水器を一体に設け、該取水器が前記起伏ゲートと一体なって回動可能となされており、又該取水器は、水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられている場合もある。

（３）取水器で取水された水は、施工現場に応じて各種の方向に導水できる。

本発明の第１実施形態の取水装置を、起伏ゲートが起状態で示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の取水装置を、起伏ゲートが伏状態で示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の取水装置を、起伏ゲートが起状態で示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の取水装置を、起伏ゲートが伏状態で示す斜視図である。 本発明の第３実施形態の取水装置を、起伏ゲートが起状態で示す斜視図である。 本発明の第３実施形態の取水装置を、起伏ゲートが伏状態で示す斜視図である。 従来の取水装置の一例を示す斜視図である。

１ 堰堤
２ 水路
３ 支承部
４ 起伏ゲート（回動）
５ 起伏ゲートの上端
６ 取水板
７ 下流側河床に設けられた支承部
８ 上部取水板
９ 下部取水板
１０ 支軸
１１ 支軸
１２ ゴム引袋体
１３ 起伏ゲート（ゴム引袋体）
１４ 袋体取付部
１５ 軸受け部
１６ 支軸
１７ 取水板
１８ 取水スクリーン
１９ 取付部
２０ ゴム引布面体

Claims (4)

1. 水路中に介在され且つ下部の支承部を軸に回動し得る起伏ゲートの上部から下流側河床に向けて取水板を設け、該取水板は、前記起伏ゲートが水路を堰止めている時には該起伏ゲートを越流した水路水を流下させ且つ流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーンが水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられており、該起伏ゲートが水路を堰止めていない時には、河床に倒された該起伏ゲートと河床の間に、取水板が格納されていることを特徴とする起伏ゲート取水装置。
2. 水路中に介在され且つ下部の支承部を軸に回動し得る起伏ゲートの上部から下流側河床に向けて、該起伏ゲート上部に一端が軸着した上部取水板を設け、さらに、該上部取水板の他端に一端が軸着しその他端が下流側河床に設けられた支承軸に軸着した下部取水板を設け、又該取水板は、前記起伏ゲートが水路を堰止めている時には該起伏ゲートを越流した水路水を流下させ且つ流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーンが水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられており、該起伏ゲートが水路を堰止めていない時には、河床に倒された該起伏ゲートと河床の間に、上部取水板と下部取水板がそれぞれの軸着部分を支点として折りたたまれて格納されていることを特徴とする起伏ゲート取水装置。
3. 請求項１ないし２のいずれかに記載の起伏ゲート取水装置を用いた取水方法であって、前記起伏ゲートを所要に回動させて、前記起伏ゲートの上端における越流水深を所要に設定する取水方法。
4. 水路中に介在され且つゴム引袋体の中に圧縮空気を注入して膨張させる起伏ゲート上部から下流側河床に向けて取水板を設け、該取水板は、該起伏ゲートが水路を堰止めている時には該起伏ゲートを越流した水路水を流下させ且つ流下水の一部を濾過して下面側で取水可能とする取水スクリーンが水路下流に向け下方に傾斜する状態で設けられていることを特徴とする起伏ゲート取水装置。
   
   

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