JP4641670B2

JP4641670B2 - Water purification structure

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Publication number: JP4641670B2
Application number: JP2001196770A
Authority: JP
Inventors: 義彦島多
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: JP2003013484A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚濁負荷の高い初期降雨の道路排水を確実に浄化するようにした水浄化構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市域では、河川や湖沼などへの汚濁負荷が増加しており、この汚濁負荷のうち、特に、降雨に伴う道路排水の影響が高いといわれている。
道路排水に伴う汚染源には次のようなものがある。
▲１▼自動車の排ガスが雨に吸収されて落ちてくるもの
▲２▼土粒子、タイヤ摩耗物、道路摩耗物、鳥の糞、その他の粉塵など
▲３▼自動車から漏れた油、吸い殻などのごみ
そして、近年の多くの調査事例により、上記の汚染源が降雨により流出する場合、初期の降雨、具体的には降水量が３〜５ｍｍまでの降雨の道路排水の汚濁負荷が高く、また、初期降雨以降の道路排水の汚濁負荷は低く、水質が清浄であることが知られている。
このような調査事例を図１４（Ａ）、（Ｂ）に示す。
図１４（Ａ）に示す調査事例は、ＴＯＣ（全有機炭素）とＴ−Ｎ（全窒素）について、降雨時間および累積降雨量との関係について測定し、図１４（Ｂ）に示す調査事例は、ＣｕとＮｉとＰｂについて、経過時間および累加降雨量との関係について測定したものである（水環境学会誌参照）。
本出願人は、河川や湖沼などへの汚濁負荷に対処するため、特願平８−２６９２２３号において、護岸または擁壁構造物を利用した植生浄化工法を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先の出願では、流入する汚水を全て一律に土壌に浸透させて浄化しているため、浸透に時間が掛かり、単位時間あたりの降雨量が多い場合の道路排水を浄化するには、浄化施設の規模が大きくなったり、初期降雨の道路排水が浄化されずにそのまま流出してしまう可能性がある。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、汚濁負荷の高い初期降雨の道路排水を確実に浄化できる水浄化構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、道路上に降った雨水の道路排水を土壌層を通過させることで浄化するようにした水浄化構造において、前記雨水の道路排水が流入される貯留槽を設け、前記土壌槽を前記貯留槽に沿って設け、前記貯留槽は前記流入された道路排水をその底部から前記土壌層に流出させるように構成され、前記貯溜槽は、道路の計画集水面積上における３〜５ｍｍの降雨量の道路排水を貯溜するに足る容積の貯溜スペースを持って構成されていることを特徴とする。
【０００５】
本発明では、単位時間あたりの降雨量が少ない場合、初期降雨の道路排水も初期降雨以降の道路排水も全て土壌層を通過させ、浄化したのち河川や湖沼等に放流する。
また、単位時間あたりの降雨量が極めて多い場合、貯溜槽により初期降雨の道路排水を全て土壌層を通過させ、浄化したのち河川や湖沼等に放流する。初期降雨以降の道路排水は、土壌層を通過することなく貯溜槽外に速やかに排出させる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水浄化構造を河川や湖沼の護岸構造に適用した実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１乃至図８では、貯溜槽の底面が土壌状の表面で構成されている実施の形態であり、図９では貯溜槽の底面がプレキャストコンクリートブロックの底壁により構成されている実施の形態である。
図１は水浄化構造が適用された護岸構造の断面側面図、図２は同正面図を示す。
河川や湖沼の水際に沿って護岸構造１２が延在し、護岸構造１２の側部には道路１４が護岸構造１２に沿って延在しており、護岸構造１２の上部で道路１４に隣接するように貯溜槽１６が設けられている。
護岸構造１２は多数のプレキャストコンクリートブロック（ＰＣブロック）１８が階段状に上下３段に積み重ねられることにより構成され、河川や湖沼の護岸強度の確保と水際の土壌の侵食の防止が図られている。
各ＰＣブロック１８は、例えば、前後壁と左右壁により上下端面が開放された矩形枠状に形成されている。なお、各ＰＣブロック１８の形状は任意であり、要するに、安定して上下に積み重ねることができる形状であればよい。
そして、最も下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａと、中間の列を構成するＰＣブロック１８Ｂと、最も上位に位置するＰＣブロック１８Ｃは、図２に示すように、左右壁方向の長さが同一の寸法で形成され、また、図１に示すように、最も下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａの前後壁の間隔が一番大きく、次に、中間の列を構成するＰＣブロック１８Ｂの前後壁の間隔が大きく、最も上位に位置するＰＣブロック１８Ｃの前後壁の間隔が最も小さく形成され、各ＰＣブロック１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの後壁は、同一の鉛直面上に位置するように揃えて配設されている。
【０００７】
最も下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａの上端面は、河川や湖沼の水面とほぼ同じ高さとなるように設けられ、各ＰＣブロック１８Ａの内部には比較的大きい岩石１９などが収容され、その上部に、上方の土壌の下方への流出を阻止するための粗砂や小粒径岩石などからなる土壌流出阻止材２０が収容されている。
中間の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｂと、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの内部には、それぞれ土壌が収容されて土壌層２２が形成されると共に、土壌層２２の上に、上方の土壌の下方への流出を阻止するための土壌流出阻止材２０が収容されている。
各ＰＣブロック１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの前部で上方が開放された部分には、葦やカヤ、ヨモギなどの植物２４が植えられている。
【０００８】
前記貯溜槽１６は、護岸構造１２と道路１４に沿って延在し、貯溜槽１６は、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの上に、各ＰＣブロック１８Ｃに収容された土壌層２２の表面を底面とし道路１４上に降った雨水の道路排水が流入され、貯溜されるように設けられている。なお、本実施の形態では、土壌層２２の上部に土壌流出阻止材２０が位置しているため、貯溜槽１６の底面は土壌流出阻止材２０で構成されている。
前記貯溜槽１６は、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの上に載置され、並べられた多数のプレキャストコンクリートブロック（ＰＣブロック）２６により構成され、ＰＣブロック２６は、ＰＣブロック１８Ｃの上に安定して載置できるような形状で形成されている。
【０００９】
前記ＰＣブロック２６は、内側に貯溜スペースが形成される形状で、また、雨水がこの貯溜スペースに流入されるように上端面が開放され直接道路排水が流入するか、または雨水桝などから雨水管を介して道路排水が流入するように構成されている。また、貯溜スペースの雨水が下位の土壌層２２に流入できるように下端面が開放されている。
このようなＰＣブロック２６を用いた貯溜槽１６の構成は種々考えられ、例えば、図３（Ａ）に示すもの、図３（Ｂ）に示すもの、図６（Ａ）に示すもの、図６（Ｂ）に示すものなどが挙げられ、以下、順次説明する。
【００１０】
図３（Ａ）に示す貯溜槽１６は、初期降雨の道路排水を最も上位の列のＰＣブロック１８Ｃ内の土壌層２２に流入させると共に、単位時間あたりの降雨量が多量な場合に、初期降雨以降の道路排水を配管３０により貯溜槽１６外に流出させるようにしたものである。
この場合の貯溜槽１６を、図４（Ａ）に側面図で、図４（Ｂ）に正面図で示す。
貯溜槽１６を構成するＰＣブロック２６は、河川や湖沼側に臨む前壁２６０２と、道路側に臨む後壁２６０４と、前後方向に延在しこれら前壁２６０２と後壁２６０４を接続する３つの接続壁２６０６とを備えている。
前記接続壁２６０６は、その上端が、貯溜スペースに初期降雨の道路排水を貯溜するに足る容積となるように決められた高さで形成されている。
【００１１】
そして、これら３つの接続壁２６０６上にわたりグレーチング（多数の孔が貫設されたステンレス板等）３２が載置され、この上に透水性シート３４が載せられている。本実施の形態では、透水性シート３４により、土砂や礫などのような粒子や固形物の貯溜スペースへの侵入を阻止する土砂侵入阻止材３６が構成され、接続壁２６０６やグレーチング３２により土砂侵入阻止材３６の支持手段が構成されている。
このような構成からなるＰＣブロック２６は、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの上に載置され、これにより、ＰＣブロック２６の内部で土砂侵入阻止材３６の下方に、ＰＣブロック１８Ｃの土壌層２２（土壌流出阻止材２０）の表面を底面とした貯溜スペース１６Ａが形成されることになる。
【００１２】
そして、この貯溜スペース１６は、道路１４上に降った初期降雨の道路排水を貯溜するに足る充分な大きさの容積で形成されている。より詳細に説明すると、道路の計画集水面積上における３〜５ｍｍの降雨量を貯溜するに足る容積で形成されている。
また、前記配管３０の基端は、土砂侵入阻止材３６よりも上方のＰＣブロック２６箇所に取着され、降雨量が多い場合に、初期降雨以降の道路排水を、最上位の列や中間の列を構成するＰＣブロック１８Ｃ、１８Ｂの前部の上方が開放された土壌層２２へ、あるいは、最下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａの前部の上方が開放された箇所へ、あるいは、河川や湖沼に直接流出させるように構成されている。
【００１３】
次に、作用について説明する。
まず、単位時間あたりの降雨量が少ない場合から説明すると、道路１４上に降った雨は、貯溜槽１６に流入され、土砂侵入阻止材３６により雨水中の土砂や礫などのような粒子や固形物が取り除かれたのち貯溜スペース１６Ａを通り、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃ内の土壌流出阻止材２０を経て土壌層２２に流入される。
土壌層２２に流入された雨水は、土壌層２２中を下方へと浸透していき、さらに、中間の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｂ内の土壌層２２に流入され、やがて、土壌流出阻止材２０により土砂が取り除かれたのち、ＰＣブロック１８Ｂから河川や湖沼に流出される。
そして、ＰＣブロック１８Ｂ、１８Ｃ内の土壌層２２を通過する際に、土壌微生物や土壌による有機物、栄養塩類（窒素、リン）の除去、懸濁物質の濾過などによる道路排水の浄化がなされる。本実施の形態では、各土壌層２２で植物２４を植栽しているので、植物２４によっても雨水の道路排水の浄化がなされる。
したがって、初期降雨の道路排水も初期降雨以降の道路排水も全てＰＣブロック１８Ｂ、１８Ｃ内の土壌層２２を通過し、浄化されたのち河川や湖沼に流出される。
【００１４】
次に、単位時間あたりの降雨量が極めて多い場合について説明すると、雨水の土壌層２２中への浸透量よりも雨水の貯溜槽１６への流入量が多くなるため、道路の計画集水面積上における３〜５ｍｍの降雨量の道路排水が貯溜槽１６に貯溜され、貯溜槽１６に流入された道路排水の水位は土砂侵入阻止材３６近傍付近まで上昇する。この場合、道路の計画集水面積上における３〜５ｍｍの降雨の道路排水が汚濁負荷の高い初期降雨にあたる。
そして、引き続き単位時間あたりの降雨量が多い状態が続くと、貯溜槽１６内の雨水の水位は次第に上昇し、土砂侵入阻止材３６の上方箇所に至り、配管３０から貯溜槽１６外に流出される。
【００１５】
したがって、汚濁負荷が低く、水質が清浄な初期降雨以降の道路排水は、土壌層２２を通過することなく速やかに、最上位の列や中間の列を構成するＰＣブロック１８Ｃ、１８Ｂの前部の土壌層２２や、あるいは、最下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａの前部の箇所、あるいは、河川や湖沼に直接流出される。
この場合、初期降雨の道路排水の大半は土砂侵入阻止材３６の下方に位置しているので、初期降雨以降の道路排水が貯溜槽１６内に流入しても、土砂侵入阻止材３６により初期降雨の道路排水とそれ以降の雨水の道路排水との攪拌が阻止され、初期降雨が確実に浄化されると共に初期降雨以降の道路排水のみが貯溜槽１６外に速やかに排出される。
したがって、本実施の形態によれば、単位時間あたりの降雨量が極めて多い場合であっても、汚濁負荷の高い初期降雨の道路排水を、河川や湖沼にそのまま流出させることはなくなり、確実に浄化したのち河川や湖沼に流出させることが可能となる。
【００１６】
つぎに、図３（Ａ）に示す貯溜槽１６を構成する他の実施の形態について、図４（Ｃ）、（Ｄ）を参照して説明する。
図４（Ｃ）は貯溜槽１６の側面図、図４（Ｄ）は貯溜槽１６の正面図を示す。
なお、以下の実施の形態では、前記実施の形態と同様な箇所、部材について同一の符号を付して説明する。
貯溜槽１６を構成するＰＣブロック２６は、前壁２６０２と、後壁２６０４と、これら前壁２６０２と後壁２６０４を接続する３つの接続壁２６０６とを備えている。
前記接続壁２６０６は、前後に延在する平板状に形成され、その下面が前壁２６０２および後壁２６０４の下面と同一面に位置するように設けられている。
【００１７】
また、前後壁２６０２，２６０４の段部に、グレーチング３２が載置され、この上に透水性シート３４が載せられ、これらグレーチング３２や透水性シート３４により土砂侵入阻止材３６が構成されている。
そして、ＰＣブロック２６は、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの上に載置され、これにより、ＰＣブロック２６の内部で土砂侵入阻止材３６の下方に、貯溜スペース１６Ａが形成され、前記配管３０の基端は、前記実施の形態と同様に、土砂侵入阻止材３６よりも上方のＰＣブロック２６箇所に取着されている。
このような実施の形態によっても前記実施の形態と同様な作用、効果が奏される。
【００１８】
図３（Ｂ）に示す貯溜槽１６は、貯溜スペース１６Ａの構成が、図３（Ａ）に示す貯溜槽１６と異なっている。
この場合の貯溜槽１６を、図５（Ａ）に側面図で、図５（Ｂ）に正面図で示す。
貯溜槽１６を構成するＰＣブロック２６は、図４（Ａ）に示すＰＣブロック２６と同様で、前壁２６０２と、後壁２６０４と、３つの接続壁２６０６とを備えている。
ＰＣブロック２６は、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの上に載置される。
そして、ＰＣブロック２６の内側でＰＣブロック１８Ｃの土壌層２２（土壌流出阻止材２０）の上に、粒径の大きい多数の塊体４０が収容され、その上に粒径の小さい多数の塊体４２が収容され、前記透水性シート３４はこの塊体４２の上に載せられている。
【００１９】
前記粒径の大きい多数の塊体４０は、前後壁２６０２、２６０４の高さの中間部に至る程度の深さとなるように収容され、粒径の小さい塊体４２は薄い深さで収容され、前記透水性シート３４により土砂侵入阻止材３６が構成され、粒径の小さい多数の塊体４２により土砂侵入阻止材３６の支持手段が構成されている。
前記粒径の大きい塊体４０として、砕石やコンクリートガラ、あるいは、軽石などのような多孔質性の石、あるいは、軽量な合成樹脂製のブロックなどを用いることができる。この場合、軽量な塊体４０を用いると、下方の土壌層２２の空隙率を確保する上で、また、塊体４０を取り扱う上で有利となる。
また、前記粒径の小さい塊体４２として、砂利や、あるいは、軽石などのような多孔質性の石、あるいは、軽量な合成樹脂製のブロックなどを用いることができる。この場合も、軽量な塊体４２を用いると、下方の土壌層２２の空隙率を確保する上で、また、塊体４２を取り扱う上で有利となる。
【００２０】
この実施の形態では、ＰＣブロック２６の内部で土砂侵入阻止材３６の下方、かつ、ＰＣブロック１８Ｃの土壌層２２（土壌流出阻止材２０）の表面の上方で、粒径の大きい塊体４０相互の空間により貯溜スペース１６Ａが形成されることになる。
本実施の形態によっても、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６とほぼ同様な作用、効果が奏される。
ただし、図４（Ａ）、（Ｂ）の場合と同一の容積の貯溜スペース１６Ａを得ようとすると、塊体４０、４２を用いる関係上、ＰＣブロック２６が大型化する欠点を有する反面、塊体４０、４２により貯溜スペース１６Ａを通過する雨水の流れの勢いを減速できるので、ＰＣブロック１８Ｃの土壌層２２（土壌流出阻止材２０）の表面の雨水による攪拌を確実に防止できる利点を有している。
【００２１】
つぎに、図３（Ｂ）に示す貯溜槽１６を構成する他の実施の形態について、図５（Ｃ）、（Ｄ）を参照して説明する。
図５（Ｃ）は貯溜槽１６の側面図、図５（Ｄ）は貯溜槽１６の正面図を示す。
この実施の形態では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６と、３つの接続壁２６０６の形状のみが異なっている。
すなわち、前記接続壁２６０６は、前後に延在する平板状に形成され、その下面が前壁２６０２および後壁２６０４の下面と同一面に位置するように設けられている。
この実施の形態でも、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６と同様な作用、効果が発揮される。
【００２２】
次に、図６（Ａ）に示す貯溜槽１６について説明する。
図６（Ａ）に示す貯溜槽１６は、初期降雨の道路排水を最も上位の列のＰＣブロック１８Ｃ内の土壌層２２に流入させると共に、単位時間あたりの降雨量が多量な場合に、初期降雨以降の道路排水を越流堰２６０２Ａにより貯溜槽１６外に流出させるようにしたものである。
この場合の貯溜槽１６を、図７（Ａ）に側面図で、図７（Ｂ）に正面図で示す。
貯溜槽１６を構成するＰＣブロック２６は、前壁２６０２の構成を除いて、また、配管３０が連結されていない点を除いて、全て図４（Ａ）、（Ｂ）に示すＰＣブロック２６と同一で、前壁２６０２の高さを後壁２６０４よりも低く形成して越流堰２６０２Ａとしたものであり、より詳細には、前壁２６０２の高さが、土砂侵入阻止材３６よりも上方に位置するように設定されている。
【００２３】
この貯水槽１６によっても、図４（Ａ）、（Ｂ）で示す実施の形態と同様に、単位時間あたりの降雨量が少ない場合には、初期降雨も初期降雨以降も全ての道路排水はＰＣブロック１８Ｂ、１８Ｃ内の土壌層２２により浄化されたのち河川や湖沼に流出される。
また、単位時間あたりの降雨量が極めて多い場合には、道路の計画集水面積上における３〜５ｍｍの降雨量の道路排水（初期降雨の道路排水）が貯溜槽１６に貯溜され、貯溜槽１６内の水位は土砂侵入阻止材３６近傍付近まで上昇する。
【００２４】
そして、引き続き単位時間あたりの降雨量が多い状態が続くと、貯溜槽１６内の水位は次第に上昇し、土砂侵入阻止材３６の上方箇所に至り、越流堰２６０２Ａを乗り越えて貯溜槽１６外に流出される。すなわち、水質が清浄な初期降雨以降の道路排水は、土砂侵入阻止材３６により初期降雨の道路排水とそれ以降の降雨の道路排水の攪拌が阻止され、土壌層２２を通過することなく速やかに、最上位の列や中間の列を構成するＰＣブロック１８Ｃ、１８Ｂの前部の土壌層２２や、あるいは、最下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａの前部の箇所、あるいは、河川や湖沼に直接流出される。
したがって、本実施の形態によれば、単位時間あたりの降雨量が極めて多い場合であっても、汚濁負荷の高い初期降雨の道路排水を、河川や湖沼にそのまま流出させることはなくなり、確実に浄化したのち河川や湖沼に流出させることが可能となる。
【００２５】
つぎに、図６（Ａ）に示す貯溜槽１６を構成する他の実施の形態について、図７（Ｃ）、（Ｄ）を参照して説明する。
図７（Ｃ）は貯溜槽１６の側面図、図７（Ｄ）は貯溜槽１６の正面図を示す。
貯溜槽１６を構成するＰＣブロック２６は、前壁２６０２の構成を除いて、また、配管３０が連結されていない点を除いて、全て図４（Ｃ）、（Ｄ）に示すＰＣブロック２６と同一で、前壁２６０２の高さを後壁２６０４よりも低く形成して越流堰２６０２Ａとしたものであり、より詳細には、前壁２６０２の高さを、土砂侵入阻止材３６よりも上方に位置するように設定されている。
このような実施の形態によっても図７（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６と同様な作用、効果が奏される。
【００２６】
図６（Ｂ）に示す貯溜槽１６は、貯溜スペース１６Ａの構成が、図６（Ａ）に示す貯溜槽１６と異なっている。
この場合の貯溜槽１６を、図８（Ａ）に側面図で、図８（Ｂ）に正面図で示す。
貯溜槽１６を構成するＰＣブロック２６は、前壁２６０２の構成を除いて、また、配管３０が連結されていない点を除いて、全て図５（Ａ）、（Ｂ）に示すＰＣブロック２６と同一で、前壁２６０２の高さは、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すＰＣブロック２６と同様に形成され、前壁２６０２は越流堰２６０２Ａとされている。
ＰＣブロック２６は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すＰＣブロック２６と同様に、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの上に載置され、ＰＣブロック２６の内側でＰＣブロック１８Ｃの土壌層２２（土壌流出阻止材２０）の上に、粒径の大きい多数の塊体４０が収容され、その上に粒径の小さい多数の塊体４２が収容され、前記透水性シート３４はこの塊体４２の上に載せられている。
【００２７】
前記粒径の大きい多数の塊体４０は、後壁２６０２の高さの中間部に至る程度の深さとなるように収容され、粒径の小さい塊体４２は薄い深さで収容され、前記透水性シート３４により土砂侵入阻止材３６が構成され、粒径の小さい多数の塊体４２により土砂侵入阻止材３６の支持手段が構成されている。
そして、貯溜スペース１６Ａが、ＰＣブロック２６の内部で土砂侵入阻止材３６の下方、かつ、ＰＣブロック１８Ｃの土壌層２２（土壌流出阻止材２０）の表面の上方で、粒径の大きい塊体４０相互の空間により形成されている。
【００２８】
本実施の形態によっても、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６とほぼ同様な作用、効果が奏される。
ただし、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６と同一の容積の貯溜スペース１６Ａを得ようとすると、塊体４０を用いる関係上、ＰＣブロック２６が大型化する欠点を有する反面、塊体４０により貯溜スペース１６Ａを通過する雨水の流れの勢いを減速できるので、ＰＣブロック１８Ｃの土壌層２２（土壌流出阻止材２０）の表面の雨水による攪拌を確実に防止できる利点を有している。
【００２９】
つぎに、図６（Ｂ）に示す貯溜槽１６を構成する他の実施の形態について、図８（Ｃ）、（Ｄ）を参照して説明する。
図８（Ｃ）は貯溜槽１６の側面図、図８（Ｄ）は貯溜槽１６の正面図を示す。
この実施の形態では、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６と、３つの接続壁２６０６の形状のみが異なっている。
すなわち、前記接続壁２６０６は、前後に延在する平板状に形成され、その下面が前壁２６０２および後壁２６０４の下面と同一面に位置するように設けられている。
この実施の形態でも、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す貯溜槽１６と同様な作用、効果が発揮される。
【００３０】
なお、前記の実施の形態では、貯溜槽１６の底面が土壌層２２の表面で構成されている場合について説明したが、次に、図９を参照して、貯溜槽１６の底面が土壌層２２の表面で構成されていない場合の実施の形態について説明する。
図９は水浄化構造が適用された護岸構造の断面側面図を示す。
前記貯溜槽１６は、護岸構造１２と道路１４に沿って延在するように並べられた多数のＰＣブロック２６の内部に設けられている。
前記ＰＣブロック２６は、河川や湖沼側に位置する前壁２６０２と、道路側に位置する後壁２６０４と、これら前後壁２６０２，２６０４の下端を接続する底壁２６２０からを断面が凹字状に形成され、この実施の形態では、貯溜槽１６の底面がＰＣブロック２６の底壁２６２０により構成されている。
前記ＰＣブロック２６は、その前壁２６０２を、最も上位の列を構成する各ＰＣブロック１８Ｃの後壁に合わせられて配置されている。そして、ＰＣブロック２６の前壁２６０２とＰＣブロック１８Ｃの後壁とが合わせられた箇所には、双方の壁を貫通する穴５０が形成されており、ＰＣブロック２６の前壁２６０２に形成された穴５０と、ＰＣブロック１８Ｃの後壁に形成された穴５０とが合致するように配設されている。
【００３１】
そして、ＰＣブロック２６の内部に、粒径の大きい多数の塊体４０が収容され、その上に粒径の小さい多数の塊体４２が収容され、前記透水性シート３４はこの塊体４２の上に載せられている。
前記透水性シート３４により土砂侵入阻止材３６が構成され、粒径の小さい多数の塊体４２により土砂侵入阻止材３６の支持手段が構成されている。
また、ＰＣブロック２６の内部で土砂侵入阻止材３６の下方に、粒径の大きい塊体４０相互の空間により貯溜スペース１６Ａが形成され、貯溜スペースは、初期降雨の道路排水を貯溜するに足る容積で形成されている。
なお、土砂侵入阻止材３６の上方のＰＣブロック２６箇所に、図３に示す実施の形態と同様に配管３０が配設され、降雨量が多い場合に、初期降雨以降の道路排水を、最上位の列や中間の列を構成するＰＣブロック１８Ｃ、１８Ｂの前部の上方が開放された土壌層２２へ、あるいは、最下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａの前部の上方が開放された箇所へ、あるいは、河川や湖沼に直接流出させるように構成されている。
【００３２】
この貯水槽１６によっても、前記実施の形態と同様に、単位時間あたりの降雨量が少ない場合には、初期降雨も初期降雨以降も全ての道路排水は貯溜槽１６から穴５０を経て１８Ｃ内の土壌層２２中に流れ込み、ＰＣブロック１８Ｂ、１８Ｃ内の土壌層２２により浄化されたのち河川や湖沼に流出される。
また、単位時間あたりの降雨量が極めて多い場合には、道路の計画集水面積上における３〜５ｍｍの降雨量の道路排水（初期降雨の道路排水）が貯溜槽１６に貯溜され、貯溜槽１６内の水位は土砂侵入阻止材３６近傍付近まで上昇する。
【００３３】
そして、引き続き単位時間あたりの降雨量が多い状態が続くと、貯溜槽１６内の水位は次第に上昇し、土砂侵入阻止材３６の上方箇所に至り、配管３０から貯溜槽１６外に流出される。すなわち、水質が清浄な初期降雨以降の道路排水は、土砂侵入阻止材３６により初期降雨の道路排水とそれ以降の降雨の道路排水の攪拌が阻止され、貯溜槽１６や穴５０、土壌層２２を通過することなく速やかに、最上位の列や中間の列を構成するＰＣブロック１８Ｃ、１８Ｂの前部の土壌層２２の表面や、あるいは、最下位の列を構成するＰＣブロック１８Ａの前部の箇所、あるいは、河川や湖沼に直接流出される。
したがって、単位時間あたりの降雨量が極めて多い場合であっても、汚濁負荷の高い初期降雨の道路排水を、河川や湖沼にそのまま流出させることはなくなり、確実に浄化したのち河川や湖沼に流出させることが可能となる。
なお、土砂侵入阻止材３６の支持は、図４や図７に示されるように、接続壁２６０６や、前後壁２６０２、２６０４の段部で支持するようにしてもよく、また、図６乃至図８に示されるように、配管３０を設けずに前壁２６０２に越流堰２６０２Ａを設け、土砂侵入阻止材３６の上方に位置した道路排水を越流堰２６０２Ａにより貯溜槽１６外に流出させるようにしてもよい。
【００３４】
次に、道路排水が土壌層で浄化される測定例について説明する。
図１０は用いた水浄化構造の説明図で、水浄化構造は、プレキャストコンクリートブロックＰ１（１０００型）、Ｐ２（１８００型）、土壌層２２などで構成されている。
各プレキャストコンクリートブロックＰ１（１０００型）、Ｐ２（１８００型）の諸元を表１に示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
浄化すべき原水を、原水槽からローラーポンプにより上段のプレキャストコンクリートブロックＰ１の土壌層２２の表面に供給し、下段のプレキャストコンクリートブロックＰ２の下部の穴６０から採取して測定した。
【００３７】
図１１に１９９７年４月から１９９８年３月までのＴ−Ｎ（全窒素）の変化を示す。なお、三角印は土壌層２２をマサ土で構成した場合を、四角印は土壌層２２を黒ボク土で構成した場合を示している。
Ｔ−Ｎ＝５．９〜２３．１ｍｇ／リットル（平均１４．２ｍｇ／リットル）の原水に対してマサ土および黒ボク土系の土壌層２２の平均除去率はそれぞれ４４．３％、６７．９％になった。植栽面積当たりの平均除去量では、それぞれ０．５０ｇ／ｍ^２／日、０．６５ｇ／ｍ^２／日となり、いずれも黒ボク土系の土壌層２２の方が高かった。
【００３８】
図１２に１９９７年４月から１９９８年２月までのＴ−Ｐ（全リン）の変化を示す。なお、三角印は土壌層２２をマサ土で構成した場合を、四角印は土壌層２２を黒ボク土で構成した場合を示している。
いずれの土壌の場合も、Ｔ−Ｐ＝０．５９〜２．４８ｍｇ／リットル（平均１．４９ｍｇ／リットル）の原水に対して、年間を通じて９０％以上の除去率が得られた。植栽面積当たりのリン除去量では、マサ土と黒ボク土系の土壌層２２でそれぞれ０．１４１ｇ／ｍ^２／日、０．１１３ｇ／ｍ^２／日であった。
【００３９】
図１３に１９９７年４月から１９９８年３月までのＴＯＣ（全有機炭素）の変化を示す。なお、三角印は土壌層２２をマサ土で構成した場合を、四角印は土壌層２２を黒ボク土で構成した場合を示している。
ＴＯＣ約５ｍｇ／リットルの原水に対して、マサ土と黒ボク土系の土壌層２２のいずれによっても季節に関係なく８０％以上の除去率が得られた。
これらの測定例からも明らかなように、本発明によれば、汚濁負荷の高い初期降雨の道路排水を確実に浄化できることが明らかである。
【００４０】
なお、本実施の形態では、本発明の水浄化構造を護岸構造に適用した場合について説明したが、本発明の水浄化構造は護岸構造に限定されず、例えば、一般道路や高架道路、高速道路の擁壁や法面などに広く適用されるものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、道路上に降った雨水の道路排水を土壌層を通過させることで浄化するようにした水浄化構造において、前記雨水の道路排水が流入される貯留槽を設け、前記土壌槽を前記貯留槽に沿って設け、前記貯留槽は前記流入された道路排水をその底部から前記土壌層に流出させるように構成され、前記貯溜槽は、道路の計画集水面積上における３〜５ｍｍの降雨量の道路排水を貯溜するに足る容積の貯溜スペースを持って構成されているので、単位時間あたりの降雨量が少ない場合は無論のこと、単位時間あたりの降雨量が多い場合であっても、汚濁負荷の高い初期降雨の道路排水を確実に浄化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水浄化構造が適用された護岸構造の断面側面図である。
【図２】水浄化構造が適用された護岸構造の正面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ異なる構成の貯溜槽の正面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｃ）は貯溜槽の側面図、（Ｂ）、（Ｄ）は貯溜槽の正面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｃ）は貯溜槽の側面図、（Ｂ）、（Ｄ）は貯溜槽の正面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ異なる構成の貯溜槽の正面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｃ）は貯溜槽の側面図、（Ｂ）、（Ｄ）は貯溜槽の正面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｃ）は貯溜槽の側面図、（Ｂ）、（Ｄ）は貯溜槽の正面図である。
【図９】水浄化構造が適用された護岸構造の断面側面図である。
【図１０】道路排水が土壌層で浄化されることを測定するために用いた水浄化構造の断面図である。
【図１１】Ｔ−Ｎ（全窒素）についての測定結果を示す図である。
【図１２】Ｔ−Ｐ（全リン）についての測定結果を示す図である。
【図１３】ＴＯＣ（全有機炭素）についての測定結果を示す図である。
【図１４】（Ａ）は、ＴＯＣ（全有機炭素）とＴ−Ｎ（全窒素）について、降雨時間および累積降雨量との関係についての測定結果を示す図、（Ｂ）は、ＣｕとＮｉとＰｂについて、経過時間および累加降雨量との関係についての測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１２護岸構造
１６貯溜槽
１６Ａ貯溜スペース
１８、２６プレキャストコンクリートブロック
２０土壌流出阻止材
２２土壌層
２６０２Ａ越流堰
３０配管
３６土砂侵入阻止材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water purification structure that reliably purifies road drainage during initial rainfall with a high pollution load.
[0002]
[Prior art]
In urban areas, pollution loads on rivers and lakes are increasing, and it is said that road pollution caused by rainfall is particularly high among these pollution loads.
The following pollution sources are associated with road drainage.
(1) Vehicle exhaust gas is absorbed by rain and falls
(2) Soil particles, tire wear, road wear, bird droppings, other dust, etc.
(3) Garbage leaked from automobiles, butts, etc.
And, according to many recent research cases, when the above-mentioned pollution source flows out by rainfall, the pollution load of the road drainage of the initial rainfall, specifically the rainfall up to 3-5 mm is high, and the initial rainfall It is known that the subsequent road drainage pollution load is low and the water quality is clean.
Examples of such investigations are shown in FIGS. 14 (A) and 14 (B).
The survey example shown in FIG. 14 (A) measures the relationship between the rainfall time and the cumulative rainfall for TOC (total organic carbon) and TN (total nitrogen), and the survey example shown in FIG. 14 (B) , Cu, Ni, and Pb were measured with respect to the relationship between elapsed time and accumulated rainfall (see Journal of Water Environment Society).
The present applicant has proposed a vegetation purification method using a revetment or retaining wall structure in Japanese Patent Application No. 8-269223 in order to cope with the pollution load on rivers and lakes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the previous application, all the inflowing sewage is uniformly infiltrated into the soil for purification, so in order to purify road drainage when it takes time to infiltrate and there is a lot of rainfall per unit time, There is a possibility that the scale of the facility will increase, or the road drainage of the initial rainfall will flow out without being purified.
The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a water purification structure that can reliably purify road drainage of an initial rainfall with a high pollution load.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a water purification structure in which rainwater road drainage that has fallen on a road is purified by passing through a soil layer. A storage tank is provided, the soil tank is provided along the storage tank, and the storage tank is The drained road drainage From the bottom Drain into the soil layer Configured as The reservoir is 3-5mm of rainfall on the planned water collection area of the road It is characterized by having a storage space with a volume sufficient to store road drainage.
[0005]
In the present invention, when the amount of rainfall per unit time is small, the road drainage of the initial rainfall and the road drainage after the initial rainfall are all passed through the soil layer, purified, and then discharged to rivers and lakes.
In addition, when the amount of rainfall per unit time is extremely large, all the road drainage of the initial rainfall is passed through the soil layer by the storage tank and purified before being discharged into rivers and lakes. Road drainage after the initial rainfall is quickly discharged out of the storage tank without passing through the soil layer.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a water purification structure of the present invention is applied to a bank or lake protection structure will be described with reference to the drawings. In addition, in FIG. 1 thru | or FIG. 8, it is embodiment which the bottom face of the storage tank is comprised by the soil-like surface, and in FIG. 9, implementation in which the bottom face of the storage tank is comprised by the bottom wall of the precast concrete block. It is a form.
FIG. 1 is a sectional side view of a revetment structure to which a water purification structure is applied, and FIG. 2 is a front view thereof.
The revetment structure 12 extends along the banks of rivers and lakes. A road 14 extends along the revetment structure 12 on the side of the revetment structure 12 and is adjacent to the road 14 above the revetment structure 12. A storage tank 16 is provided as described above.
The revetment structure 12 is configured by stacking a large number of precast concrete blocks (PC blocks) 18 in three steps in a stepwise manner, ensuring the revetment strength of rivers and lakes and preventing soil erosion at the water's edge. .
Each PC block 18 is formed in, for example, a rectangular frame shape with upper and lower end surfaces opened by front and rear walls and left and right walls. In addition, the shape of each PC block 18 is arbitrary, and in short, it may be a shape that can be stably stacked up and down.
The PC block 18A constituting the lowest row, the PC block 18B constituting the middle row, and the PC block 18C located at the highest row have the same length in the left-right wall direction as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 1, the interval between the front and rear walls of the PC block 18A constituting the lowest row is the largest, and then the front and rear walls of the PC block 18B constituting the middle row And the rear wall of each

PC block

18A, 18B, 18C is arranged so as to be positioned on the same vertical plane. It is installed.
[0007]
The upper end surface of the PC block 18A constituting the lowest row is provided so as to be almost the same level as the water surface of the river or lake, and a relatively large rock 19 is accommodated in each PC block 18A. A soil outflow prevention material 20 made of coarse sand, small grain rocks or the like for preventing the downward flow of the upper soil is housed in the upper part.
In each PC block 18B constituting the middle row and each PC block 18C constituting the uppermost row, soil is accommodated to form a soil layer 22, and on the soil layer 22, The soil outflow prevention material 20 for preventing the outflow of the upper soil downward is accommodated.
Plants 24 such as cocoons, kayaks, mugworts, etc. are planted in the front part of each of the

PC blocks

18A, 18B, 18C where the upper part is open.
[0008]
The storage tank 16 extends along the revetment structure 12 and the road 14, and the storage tank 16 is located on each PC block 18 C constituting the uppermost row, and a soil layer 22 accommodated in each PC block 18 C. The drainage of the rainwater that has fallen on the road 14 is flowed in and stored in the bottom surface. In the present embodiment, since the soil outflow prevention material 20 is located above the soil layer 22, the bottom surface of the storage tank 16 is composed of the soil outflow prevention material 20.
The storage tank 16 is composed of a number of precast concrete blocks (PC blocks) 26 placed and arranged on each PC block 18C constituting the uppermost row, and the PC block 26 is the PC block 18C. It is formed in a shape that can be stably placed on top.
[0009]
The PC block 26 has a shape in which a storage space is formed inside, and the upper end surface is opened so that rainwater can flow into the storage space, and road drainage flows directly, or a rainwater pipe is connected from a rainwater tank or the like. The road drainage is configured to flow in through. Further, the lower end surface is opened so that rainwater in the storage space can flow into the lower soil layer 22.
Various configurations of the storage tank 16 using such a PC block 26 are conceivable, for example, those shown in FIG. 3A, those shown in FIG. 3B, those shown in FIG. 6A, FIG. Examples shown in (B) are listed below and will be described in order.
[0010]
The storage tank 16 shown in FIG. 3 (A) allows road drainage of initial rainfall to flow into the soil layer 22 in the PC block 18C in the uppermost row, and when the rainfall per unit time is large, Subsequent road drainage is caused to flow out of the storage tank 16 through the pipe 30.
The storage tank 16 in this case is shown in a side view in FIG. 4 (A) and in a front view in FIG. 4 (B).
The PC block 26 constituting the storage tank 16 includes three front walls 2602 facing the river and lake side, a rear wall 2604 facing the road side, and a front wall 2602 extending in the front-rear direction and connecting the front wall 2602 and the rear wall 2604. A connection wall 2606.
The connection wall 2606 is formed with a height determined so that the upper end of the connection wall 2606 has a volume sufficient to store the road drainage of the initial rainfall in the storage space.
[0011]
Then, a grating (a stainless steel plate or the like having a large number of holes penetrated) 32 is placed on these three connection walls 2606, and a water-permeable sheet 34 is placed thereon. In the present embodiment, the water-permeable sheet 34 constitutes the earth-and-sand intrusion prevention material 36 that prevents particles and solids such as earth and sand and gravel from entering the storage space, and the connection wall 2606 and the grating 32 intrude the earth and sand. Support means for the blocking member 36 is configured.
The PC block 26 having such a configuration is placed on each of the PC blocks 18C constituting the uppermost row, whereby the PC block 18C is placed under the earth and sand intrusion prevention material 36 inside the PC block 26. A storage space 16A having the bottom surface of the soil layer 22 (soil outflow prevention material 20) as the bottom surface is formed.
[0012]
The storage space 16 is formed with a volume large enough to store the road drainage of the initial rainfall that has fallen on the road 14. More specifically, it is formed with a volume sufficient to store a rainfall of 3 to 5 mm on the planned water collection area of the road.
In addition, the base end of the pipe 30 is attached to 26 PC blocks above the sediment intrusion prevention material 36, and when there is a large amount of rainfall, the road drainage after the initial rainfall can be removed from the top row or the middle. The upper part of the front part of the PC blocks 18C and 18B constituting the row is opened to the soil layer 22, or the upper part of the front part of the PC block 18A constituting the lowest row is opened, or the river It is configured to flow directly into the lake.
[0013]
Next, the operation will be described.
First, the case where the amount of rainfall per unit time is small will be described. Rain that has fallen on the road 14 flows into the storage tank 16, and particles and solids such as earth and sand and gravel in rainwater are blocked by the earth and sand intrusion prevention material 36. After the material is removed, it passes through the storage space 16A, and flows into the soil layer 22 through the soil runoff prevention material 20 in each PC block 18C constituting the uppermost row.
The rainwater that has flowed into the soil layer 22 penetrates downward through the soil layer 22, and further flows into the soil layer 22 in each PC block 18 B that constitutes the middle row. After the earth and sand is removed by 20, the PC block 18B flows out into a river or lake.
When passing through the soil layer 22 in the PC blocks 18B and 18C, the road drainage is purified by removing soil microorganisms, organic matter and nutrients (nitrogen, phosphorus), filtering suspended substances, and the like. In this embodiment, since the plant 24 is planted in each soil layer 22, the rainwater road drainage is also purified by the plant 24.
Therefore, both the road drainage in the initial rainfall and the road drainage after the initial rainfall pass through the soil layer 22 in the PC blocks 18B and 18C, and after being purified, are discharged into rivers and lakes.
[0014]
Next, the case where the amount of rainfall per unit time is extremely large will be described. Since the amount of rainwater flowing into the reservoir 16 is larger than the amount of rainwater penetrating into the soil layer 22, 3-5 mm of road drainage is stored in the storage tank 16, and the level of the road drainage flowing into the storage tank 16 rises to the vicinity of the sediment intrusion prevention material 36. In this case, the road drainage of 3 to 5 mm of rain on the planned water collection area of the road corresponds to the initial rainfall with a high pollution load.
If the amount of rainfall per unit time continues to be high, the level of rainwater in the storage tank 16 gradually rises, reaches the position above the sediment intrusion prevention material 36, and flows out of the storage tank 16 from the pipe 30. The
[0015]
Accordingly, the road drainage after the initial rainfall with low pollution load and clean water can be quickly passed through the front of the PC blocks 18C and 18B constituting the uppermost row and the middle row without passing through the soil layer 22. It flows out directly to the soil layer 22 or the front part of the PC block 18A constituting the lowest row, or a river or lake.
In this case, since most of the road drainage of the initial rainfall is located below the sediment intrusion prevention material 36, even if road drainage after the initial rainfall flows into the storage tank 16, the initial precipitation by the sediment intrusion prevention material 36. The agitation between the road drainage and the subsequent rainwater is prevented, and the initial rainfall is reliably purified, and only the road drainage after the initial rainfall is quickly discharged out of the storage tank 16.
Therefore, according to the present embodiment, even when the amount of rainfall per unit time is extremely large, road drainage of initial rainfall with a high pollution load is not discharged into rivers and lakes as it is, and it is reliably purified. After that, it can be discharged into rivers and lakes.
[0016]
Next, another embodiment constituting the storage tank 16 shown in FIG. 3 (A) will be described with reference to FIGS. 4 (C) and 4 (D).
FIG. 4C is a side view of the storage tank 16, and FIG. 4D is a front view of the storage tank 16.
In the following embodiments, portions and members similar to those in the above-described embodiment will be described with the same reference numerals.
The PC block 26 constituting the storage tank 16 includes a front wall 2602, a rear wall 2604, and three connection walls 2606 that connect the front wall 2602 and the rear wall 2604.
The connection wall 2606 is formed in a flat plate shape extending in the front-rear direction, and the lower surface thereof is provided so as to be flush with the lower surfaces of the front wall 2602 and the rear wall 2604.
[0017]
Further, the grating 32 is placed on the step portions of the front and

rear walls

2602 and 2604, and the water permeable sheet 34 is placed thereon. The grating 32 and the water permeable sheet 34 constitute the earth and sand intrusion prevention material 36.
Then, the PC block 26 is placed on each PC block 18C constituting the uppermost row, whereby a storage space 16A is formed inside the PC block 26 below the earth and sand intrusion prevention material 36, The base end of the pipe 30 is attached to 26 PC blocks 26 above the earth and sand intrusion prevention material 36 as in the above embodiment.
Also according to such an embodiment, the same operation and effect as the above-described embodiment are exhibited.
[0018]
The storage tank 16 shown in FIG. 3 (B) is different from the storage tank 16 shown in FIG. 3 (A) in the configuration of the storage space 16A.
The storage tank 16 in this case is shown in a side view in FIG. 5 (A) and in a front view in FIG. 5 (B).
The PC block 26 constituting the storage tank 16 is the same as the PC block 26 shown in FIG. 4A, and includes a front wall 2602, a rear wall 2604, and three connection walls 2606.
The PC block 26 is placed on each PC block 18C constituting the uppermost column.
A large number of lumps 40 having a large particle diameter are accommodated on the soil layer 22 (soil outflow prevention material 20) of the PC block 18C inside the PC block 26, and a large number of lumps having a small particle diameter are accommodated thereon. 42 is accommodated, and the water-permeable sheet 34 is placed on the mass 42.
[0019]
The large number of masses 40 having a large particle diameter are accommodated so as to reach a depth reaching the middle part of the front and

rear walls

2602 and 2604, and the mass 42 having a small particle diameter is accommodated at a thin depth. The water-permeable sheet 34 constitutes an earth and sand intrusion prevention material 36, and a large number of masses 42 having a small particle diameter constitute a support means for the earth and sand invasion prevention material 36.
As the lump 40 having a large particle size, crushed stone, concrete glass, porous stone such as pumice, or a lightweight synthetic resin block can be used. In this case, the use of the light mass 40 is advantageous in securing the porosity of the lower soil layer 22 and in handling the mass 40.
Further, as the mass 42 having a small particle diameter, gravel, porous stone such as pumice, or a lightweight synthetic resin block can be used. Also in this case, the use of the light mass 42 is advantageous in securing the porosity of the lower soil layer 22 and in handling the mass 42.
[0020]
In this embodiment, the masses 40 having a large particle diameter are disposed inside the PC block 26 below the sediment intrusion prevention material 36 and above the surface of the soil layer 22 (soil outflow prevention material 20) of the PC block 18C. Thus, the storage space 16A is formed.
Also according to the present embodiment, operations and effects similar to those of the storage tank 16 shown in FIGS. 4A and 4B are exhibited.
However, if the storage space 16A having the same volume as in the case of FIGS. 4A and 4B is to be obtained, the PC block 26 is disadvantageously enlarged due to the use of the

lumps

40 and 42. Since the momentum of the flow of rainwater passing through the storage space 16A can be reduced by the

bodies

40, 42, there is an advantage that stirring by rainwater on the surface of the soil layer 22 (soil outflow prevention material 20) of the PC block 18C can be reliably prevented. ing.
[0021]
Next, another embodiment constituting the storage tank 16 shown in FIG. 3 (B) will be described with reference to FIGS. 5 (C) and 5 (D).
FIG. 5C is a side view of the storage tank 16, and FIG. 5D is a front view of the storage tank 16.
In this embodiment, only the shapes of the storage tank 16 shown in FIGS. 5A and 5B and three connection walls 2606 are different.
That is, the connection wall 2606 is formed in a flat plate shape extending in the front-rear direction, and is provided such that the lower surface thereof is located on the same plane as the lower surfaces of the front wall 2602 and the rear wall 2604.
Also in this embodiment, the same operation and effect as the storage tank 16 shown in FIGS. 5A and 5B are exhibited.
[0022]
Next, the storage tank 16 shown in FIG. 6 (A) will be described.
The storage tank 16 shown in FIG. 6 (A) allows the initial rainfall road drainage to flow into the soil layer 22 in the PC block 18C in the uppermost row, and the initial rainfall when the rainfall per unit time is large. Subsequent road drainage is caused to flow out of the storage tank 16 by the overflow weir 2602A.
The storage tank 16 in this case is shown in a side view in FIG. 7 (A) and in a front view in FIG. 7 (B).
The PC block 26 constituting the storage tank 16 is the same as the PC block 26 shown in FIGS. 4A and 4B except for the configuration of the front wall 2602 and the point that the pipe 30 is not connected. It is the same, and the height of the front wall 2602 is formed lower than the rear wall 2604 to form the overflow weir 2602A. More specifically, the height of the front wall 2602 is higher than the sediment intrusion prevention material 36. Is set to be located.
[0023]
As with the embodiment shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), this water storage tank 16 also drains all road drainage from the initial and subsequent rainfalls when the amount of rainfall per unit time is small. After being purified by the soil layer 22 in the

blocks

18B and 18C, it is discharged into a river or lake.
When the rainfall per unit time is extremely large, road drainage (road drainage of initial rainfall) of 3 to 5 mm on the planned water collection area of the road is stored in the storage tank 16. The water level inside rises to the vicinity of the sediment intrusion prevention material 36 and the vicinity thereof.
[0024]
When the amount of rainfall per unit time continues to be high, the water level in the storage tank 16 gradually rises, reaches the upper portion of the sediment intrusion prevention material 36, gets over the overflow weir 2602A, and goes out of the storage tank 16. Leaked. That is, the road drainage after the initial rainfall with clean water is prevented from agitation of the road drainage of the initial rainfall and the road drainage of the subsequent rainfall by the earth and sand intrusion prevention material 36, and promptly without passing through the soil layer 22, Directly to the front soil layer 22 of the PC blocks 18C and 18B constituting the uppermost row and the middle row, or to the front portion of the PC block 18A constituting the lowermost row, or directly to the river or lake Leaked.
Therefore, according to the present embodiment, even when the amount of rainfall per unit time is extremely large, road drainage of initial rainfall with a high pollution load is not discharged into rivers and lakes as it is, and it is reliably purified. After that, it can be discharged into rivers and lakes.
[0025]
Next, another embodiment constituting the storage tank 16 shown in FIG. 6A will be described with reference to FIGS. 7C and 7D.
FIG. 7C is a side view of the storage tank 16, and FIG. 7D is a front view of the storage tank 16.
The PC block 26 constituting the storage tank 16 is the same as the PC block 26 shown in FIGS. 4C and 4D except for the configuration of the front wall 2602 and the point that the pipe 30 is not connected. It is the same, and the height of the front wall 2602 is formed lower than the rear wall 2604 to form the overflow weir 2602A. More specifically, the height of the front wall 2602 is higher than the sediment intrusion prevention material 36. Is set to be located.
Also according to such an embodiment, the same operation and effect as the storage tank 16 shown in FIGS. 7A and 7B are exhibited.
[0026]
The storage tank 16 shown in FIG. 6 (B) is different from the storage tank 16 shown in FIG. 6 (A) in the configuration of the storage space 16A.
The storage tank 16 in this case is shown in a side view in FIG. 8 (A) and in a front view in FIG. 8 (B).
The PC block 26 constituting the storage tank 16 is the same as the PC block 26 shown in FIGS. 5A and 5B except for the configuration of the front wall 2602 and the point that the pipe 30 is not connected. The height of the front wall 2602 is the same as that of the PC block 26 shown in FIGS. 7A and 7B, and the front wall 2602 is an overflow weir 2602A.
Similar to the PC block 26 shown in FIGS. 5A and 5B, the PC block 26 is placed on each PC block 18C constituting the uppermost column, and the PC block 18C is placed inside the PC block 26. On the soil layer 22 (soil outflow prevention material 20), a large number of lumps 40 having a large particle size are accommodated, and a large number of lumps 42 having a small particle size are accommodated thereon. It is placed on the mass 42.
[0027]
The large lumps 40 having a large particle diameter are accommodated so as to reach a depth reaching the middle part of the height of the rear wall 2602, and the lumps 42 having a small particle diameter are accommodated at a thin depth, The earth and sand intrusion prevention material 36 is constituted by the conductive sheet 34, and the support means for the earth and sand invasion prevention material 36 is constituted by a large number of masses 42 having a small particle diameter.
The storage space 16A has a large particle size lump 40 inside the PC block 26 below the earth and sand intrusion prevention material 36 and above the surface of the soil layer 22 (soil outflow prevention material 20) of the PC block 18C. It is formed by mutual space.
[0028]
Also according to this embodiment, substantially the same operations and effects as the storage tank 16 shown in FIGS.
However, when trying to obtain the storage space 16A having the same volume as the storage tank 16 shown in FIGS. 7A and 7B, due to the use of the lump 40, the PC block 26 has the disadvantage of being enlarged, Since the momentum of the flow of rainwater passing through the storage space 16A can be decelerated by the lump 40, it has the advantage that the agitation by rainwater on the surface of the soil layer 22 (soil outflow prevention material 20) of the PC block 18C can be reliably prevented. Yes.
[0029]
Next, another embodiment constituting the storage tank 16 shown in FIG. 6 (B) will be described with reference to FIGS. 8 (C) and 8 (D).
FIG. 8C is a side view of the storage tank 16, and FIG. 8D is a front view of the storage tank 16.
In this embodiment, only the shapes of the storage tank 16 shown in FIGS. 8A and 8B and the three connection walls 2606 are different.
That is, the connection wall 2606 is formed in a flat plate shape extending in the front-rear direction, and is provided such that the lower surface thereof is located on the same plane as the lower surfaces of the front wall 2602 and the rear wall 2604.
In this embodiment, the same operation and effect as the storage tank 16 shown in FIGS. 8A and 8B are exhibited.
[0030]
In the above embodiment, the case where the bottom surface of the storage tank 16 is configured by the surface of the soil layer 22 has been described. Next, referring to FIG. 9, the bottom surface of the storage tank 16 is the soil layer 22. An embodiment in the case where it is not configured on the surface will be described.
FIG. 9 shows a cross-sectional side view of a revetment structure to which a water purification structure is applied.
The storage tank 16 is provided in a large number of PC blocks 26 arranged so as to extend along the revetment structure 12 and the road 14.
The PC block 26 includes a front wall 2602 located on the river or lake side, a rear wall 2604 located on the road side, and a bottom wall 2620 connecting the lower ends of the front and

rear walls

2602 and 2604 in a cross-sectional shape. In this embodiment, the bottom surface of the storage tank 16 is formed by the bottom wall 2620 of the PC block 26.
The PC block 26 is arranged with its front wall 2602 aligned with the rear wall of each PC block 18C constituting the uppermost row. And the hole 50 which penetrates both walls is formed in the location where the front wall 2602 of the PC block 26 and the rear wall of the PC block 18C are combined, and formed in the front wall 2602 of the PC block 26. The hole 50 and the hole 50 formed in the rear wall of the PC block 18C are arranged so as to coincide with each other.
[0031]
In the PC block 26, a large number of lumps 40 having a large particle diameter are accommodated, and a large number of lumps 42 having a small particle diameter are accommodated thereon, and the water-permeable sheet 34 is disposed on the lumps 42. It is put on.
The water-permeable sheet 34 constitutes an earth and sand intrusion prevention material 36, and a large number of masses 42 having a small particle diameter constitute a support means for the earth and sand invasion prevention material 36.
In addition, a storage space 16A is formed in the PC block 26 below the earth and sand intrusion prevention material 36 by the space between the large-diameter masses 40, and the storage space has a volume sufficient to store road drainage of initial rainfall. It is formed with.
In the same way as in the embodiment shown in FIG. 3, the pipe 30 is disposed at 26 locations on the PC block 26 above the earth and sand intrusion prevention material 36. The upper part of the front of the PC blocks 18C and 18B constituting the middle row or the middle row is opened to the soil layer 22 or the upper part of the front of the PC block 18A constituting the lowest row is opened. It is configured to drain directly into rivers or lakes.
[0032]
Similarly to the above-described embodiment, when the amount of rainfall per unit time is small, all the road drainage from the storage tank 16 passes through the holes 50 from the storage tank 16 through the holes 50 in 18C. It flows into the soil layer 22, is purified by the soil layer 22 in the PC blocks 18 B and 18 C, and then flows out into rivers and lakes.
When the rainfall per unit time is extremely large, road drainage (road drainage of initial rainfall) of 3 to 5 mm on the planned water collection area of the road is stored in the storage tank 16. The water level inside rises to the vicinity of the sediment intrusion prevention material 36 and the vicinity thereof.
[0033]
If the amount of rainfall per unit time continues to be high, the water level in the storage tank 16 gradually rises, reaches the upper portion of the sediment intrusion prevention material 36, and flows out of the storage tank 16 from the pipe 30. That is, the road drainage after the initial rainfall with clean water is prevented from agitating the road drainage of the initial rainfall and the subsequent road drainage by the sediment intrusion prevention material 36, and the storage tank 16, the hole 50, and the soil layer 22 are blocked. Without passing, the surface of the soil layer 22 in front of the PC blocks 18C and 18B constituting the uppermost row and the middle row, or the front of the PC block 18A constituting the lowermost row is promptly passed. It is discharged directly to a location, river or lake.
Therefore, even if the amount of rainfall per unit time is extremely high, road drainage from the initial rainfall with high pollution load will not flow into the rivers and lakes as it is. It becomes possible.
As shown in FIGS. 4 and 7, the earth and sand intrusion prevention member 36 may be supported by the connecting wall 2606 and the stepped portions of the front and

rear walls

2602 and 2604, and FIGS. As shown in FIG. 8, an overflow weir 2602A is provided on the front wall 2602 without providing the pipe 30, and the road drain located above the sediment intrusion prevention material 36 is caused to flow out of the storage tank 16 by the overflow weir 2602A. It may be.
[0034]
Next, a measurement example in which road drainage is purified by a soil layer will be described.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the water purification structure used. The water purification structure is composed of precast concrete blocks P1 (1000 type), P2 (1800 type), a soil layer 22, and the like.
Table 1 shows the specifications of each precast concrete block P1 (1000 type) and P2 (1800 type).
[0035]
[Table 1]

[0036]
The raw water to be purified was supplied from the raw water tank to the surface of the soil layer 22 of the upper precast concrete block P1 by a roller pump, collected from the lower hole 60 of the lower precast concrete block P2, and measured.
[0037]
FIG. 11 shows changes in TN (total nitrogen) from April 1997 to March 1998. In addition, the triangle mark has shown the case where the soil layer 22 is comprised with the masa soil, and the square mark has shown the case where the soil layer 22 is comprised with the black Iku soil.
The average removal rates of Masa soil and Kuroboku soil soil layer 22 with respect to raw water of TN = 5.9 to 23.1 mg / liter (average of 14.2 mg / liter) are 44.3% and 67.67, respectively. 9%. In the average removal amount per planting area, 0.50 g / m each ² / Day, 0.65g / m ² / Day, both of which were higher in the black soil soil layer 22.
[0038]
FIG. 12 shows changes in TP (total phosphorus) from April 1997 to February 1998. In addition, the triangle mark has shown the case where the soil layer 22 is comprised with the masa soil, and the square mark has shown the case where the soil layer 22 is comprised with the black Iku soil.
In any soil, a removal rate of 90% or more was obtained throughout the year with respect to raw water of TP = 0.59 to 2.48 mg / liter (average 1.49 mg / liter). The phosphorus removal amount per planting area was 0.141 g / m for the soil layer 22 of masa soil and black soil soil. ² / Day, 0.113 g / m ² / Day.
[0039]
FIG. 13 shows the change in TOC (total organic carbon) from April 1997 to March 1998. In addition, the triangle mark has shown the case where the soil layer 22 is comprised with the masa soil, and the square mark has shown the case where the soil layer 22 is comprised with the black Iku soil.
A removal rate of 80% or more was obtained regardless of the season with either the Masa soil or the black soil soil layer 22 with respect to TOC of about 5 mg / liter of raw water.
As is clear from these measurement examples, according to the present invention, it is clear that the road drainage of the initial rainfall with a high pollution load can be reliably purified.
[0040]
In the present embodiment, the case where the water purification structure of the present invention is applied to a revetment structure has been described. However, the water purification structure of the present invention is not limited to a revetment structure, for example, a general road, an elevated road, and a highway. It is widely applied to retaining walls and slopes.
[0041]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the present invention, in the water purification structure in which the rainwater drainage that has fallen on the road is purified by passing through the soil layer, the rainwater road drainage is introduced. A storage tank is provided, the soil tank is provided along the storage tank, and the storage tank is The drained road drainage From the bottom Drain into the soil layer Configured as The reservoir is 3-5mm of rainfall on the planned water collection area of the road Since it is configured with a storage space that is large enough to store road drainage, it is a matter of course that the amount of rainfall per unit time is small, even if the amount of rainfall per unit time is large, the pollution load It is possible to reliably purify road drainage of high initial rainfall.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view of a revetment structure to which a water purification structure is applied.
FIG. 2 is a front view of a revetment structure to which a water purification structure is applied.
FIGS. 3A and 3B are front views of storage tanks having different configurations, respectively. FIGS.
4A and 4C are side views of the storage tank, and FIGS. 4B and 4D are front views of the storage tank.
FIGS. 5A and 5C are side views of the storage tank, and FIGS. 5B and 5D are front views of the storage tank.
6A and 6B are front views of storage tanks having different configurations, respectively.
7A and 7C are side views of the storage tank, and FIGS. 7B and 7D are front views of the storage tank.
FIGS. 8A and 8C are side views of the storage tank, and FIGS. 8B and 8D are front views of the storage tank.
FIG. 9 is a cross-sectional side view of a revetment structure to which a water purification structure is applied.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a water purification structure used for measuring that road drainage is purified by a soil layer.
FIG. 11 is a diagram showing measurement results for TN (total nitrogen).
FIG. 12 is a diagram showing measurement results for TP (total phosphorus).
FIG. 13 is a diagram showing measurement results for TOC (total organic carbon).
14A is a diagram showing the measurement results of the relationship between the rainfall time and the cumulative rainfall for TOC (total organic carbon) and TN (total nitrogen), and FIG. 14B is a graph showing Cu and Ni. It is a figure which shows the measurement result about the relationship between elapsed time and cumulative rainfall about Pb and Pb.
[Explanation of symbols]
12 Revetment structure
16 Reservoir
16A storage space
18, 26 Precast concrete block
20 Soil runoff prevention material
22 Soil layer
2602A Overflow weir
30 Piping
36 Sediment prevention material

Claims

In the water purification structure that purifies the road drainage of rainwater that has fallen on the road by passing it through the soil layer,
Providing a storage tank into which the rainwater road drainage flows ;
The soil tank is provided along the storage tank,
The storage tank is configured to flow the inflow road drainage from the bottom to the soil layer ,
The storage tank is configured to have a storage space having a volume sufficient to store 3 to 5 mm of road drainage on the planned water collection area of the road.
Water purification structure characterized by that.

2. The water purification structure according to claim 1, wherein the storage tank is provided on the soil layer, and a bottom surface of the storage tank is constituted by a surface of the soil layer.

The soil layer extends along an edge of the road, and the storage space is constituted by an inner space of a number of precast concrete blocks arranged along the soil layer, and the precast concrete block includes: The water purification structure according to claim 1, wherein a hole is provided to allow road drainage flowing into the storage space to flow into the soil layer.

4. The apparatus according to claim 1, wherein when the amount of rainwater is large per unit time, road drainage after the initial rainfall is configured to flow out of the storage tank. 5. Water purification structure.

The soil layer extends along an edge of a road, and the storage space is configured by an inner space of a number of precast concrete blocks arranged along the soil layer. Item 5. The water purification structure according to item 1, 2 or 4.

The precast concrete block has two side walls extending along the road extending direction at intervals in a direction orthogonal to the road extending direction, and the storage space is between these two side walls. The water purification structure according to claim 3, wherein the water purification structure is formed below a sediment intrusion prevention material that is disposed over and prevents sediment intrusion.

A pipe that guides rainwater collected above the sediment intrusion prevention material to the outside of the storage tank is disposed between the two side walls above the sediment intrusion prevention material. The water purification structure according to claim 6.

Of the two side walls, the height of the side wall away from the road is such that the rain water collected above the sediment intrusion prevention material flows out of the storage tank to the outside of the storage tank. The water purification structure according to claim 6, wherein the water purification structure is lower than the upper surface.

A large number of large-diameter lumps are accommodated between the two side walls below the earth and sand intrusion prevention material, and the storage space is formed by a space between the multitude of masses. The water purification structure according to claim 6.