JP4679731B2 - 氾濫水の誘導方法および誘導装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般住宅、学校のような公共施設等が建設されている特定区域を安全地帯として氾濫水から確保する、氾濫水の誘導方法およびこの方法の実施に使用される氾濫水の誘導装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
我が国の治水行政は、明治以来、雨水あるいは洪水を早く海に流すことを基本方針の一つにしてきた。また、雨水を溜めて一度に流さないようにすることも基本方針としていた。そして、これらの基本方針に則り、多くの河川は直線状に改修され、堤防は石垣、コンクリートで固められてきた。また、大きな河川の上流には多くのダムが建設されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように直線状に改修され、そしてコンクリートで固められた河川の水はけが良くなったことは認められる。また、上流にダムが建設されて河川の氾濫がある程度防止されていることも認められる。しかしながら、ダムが建設された山地の自然環境は破壊され、また堤防がコンクリート、石垣等で固められた川は、人工の水路と化している。そして、河川に住む魚類は減り、河川の堤防を住処とする動物は絶滅あるいは絶滅の瀬戸際に立っている。このように、環境を破壊するような治水を行っても、１９９９年９月の東海豪雨に見られるように、水害は起こっている。洪水あるいは雨水をダムに溜めようとする今日までの治水方法あるいは雨水を河川に押し込めようとする治水方法には限界があることを認めざるを得ない状況下にある。このようなことは、米国および欧州においても認識され始め、川があふれ出すことを認め、自然に逆らわない治水へと方法転換されつつある。これに応答するような形で、我が国の建設省の河川審議会からも「川があふれることを前提に、流域全体で治水を進めるべきだ」旨の答申が、１９９９年の年末に出されている。
【０００４】
本発明は、上記のような氾濫事実、答申等に鑑みてなされたもので、河川あるいは海水等の氾濫水があふれても、特定区域例えば一般住宅、学校のような公共施設等が建設されている特定区域は安全地帯として氾濫水から保護される、氾濫水の誘導方法およびこの方法の実施に使用される氾濫水の誘導装置を提供することを目的とし、さらに詳細にいえば特定区域の近傍の景観を損なうことなく、特定区域は安全地帯として氾濫水から保護される、氾濫水の誘導方法およびこの方法の実施に使用される氾濫水の誘導装置を提供することを目的とている。また、他の発明は、上記目的に加えて、安価であると共に、停電時にも特定区域は安全地帯として氾濫水から保護される、氾濫水の誘導方法およびこの方法の実施に使用される氾濫水の誘導装置を提供することを目的とている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、河川の堤防、溜め池の堤防、港湾の堤防等が決壊するとき氾濫水が流れるであろうと予想される上流側の地下に誘導板を埋めておき、氾濫水が流れると、あるいは流れたとき、さらには流れると予想されるとき、誘導板を地表へ上昇させ、そして誘導板により氾濫水を所定方向へ誘導するように構成することにより達成される。また、他の発明は、誘導板の駆動に水道水を適用することにより達成される。さらには、学校、ビル等の比較的高層の建物には給水タンク、防災用タンク等の貯水槽が備わっている。したがって、このような貯水槽中の水を利用するように構成することにより達成される。貯水槽中の水を利用すれば、水道水が得られないような非常時にも誘導板を上方へ駆動することができる。かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、一般住宅、学校、病院のような公共施設等が建設されている特定区域の、氾濫水が流れると予想される上流側の近傍の地下に誘導板を埋設しておき、氾濫水が発生するとき、あるいは氾濫水が発生する恐れがあるとき、前記誘導板を地表の所定高さまで上昇させて、上昇させた前記誘導板により氾濫水を特定区域から反らして遊水池、放水路、霞堤等へ誘導することにより、特定区域を安全地帯として確保するための氾濫水の誘導方法であって、前記誘導板は、氾濫水の流れ方向を分岐するために平板状部材を曲げた形に構成されている。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の誘導板を、水道水、貯水等の水圧で上昇させるように構成される。そして、請求項３に記載の発明は、一般住宅、学校、病院のような公共施設等が建設されている特定区域の、氾濫水が流れると予想される上流側の近傍の地下に設けられ、氾濫水を特定区域から反らして遊水池、放水路、霞堤等へ誘導する誘導板と、該誘導板を地表の所定高さ位置へ駆動する駆動装置とからなる氾濫水の誘導装置であって、前記誘導板は、氾濫水の流れ方向を分岐するために平板状部材を曲げた形に構成され、前記駆動装置は、水道水、貯水等の水圧で作動するピストンシリンダユニットから構成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面により本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係わる氾濫水の誘導装置１の設置個所を例示した斜視図である。同図において、参照文字Ｒｉは河川を、そしてＳ１、Ｓ２は、例えば一般の住宅、学校、図書館等の公共施設が建てられている第１、２の安全地帯あるいは特定区域をそれぞれ示している。河川Ｒｉは地点Ｄで湾曲しているので、もし堤防Ｂａが決壊するとすると、この地点Ｄで決壊することが予想され、そして堤防Ｂａよりも低地に位置する第１、２の特定区域Ｓ１、Ｓ２の方へ向かって、流水の一部が氾濫水として流れることが予想される。そこで、第１、２の特定区域Ｓ１、Ｓ２の上流端部Ｓ’１、Ｓ’２および迂回して第１の特定区域Ｓ１の側部の方へ流れると予想される部位Ｓ”１の近傍の地下に本実施の形態に係わる誘導装置１が埋設されている。そして、実際に堤防Ｂａが決壊して氾濫水が流れると、あるいは氾濫の恐れがあるとき、誘導装置１の誘導板５、５、…が地下室から地表の所定高さ位置まで駆動され、氾濫水は遊水池、放水路、霞堤等へ誘導される。これにより、第１、２の特定区域Ｓ１、Ｓ２は安全地帯として氾濫水から保護される。このようにして、氾濫水が誘導板５、５、…により誘導されて流れている状態が、図１において多数の矢印で示されている。
【０００７】
本発明の実施の形態に係わる氾濫水の誘導装置１は、図２に示されているように、上端縁２、下端縁３および両側縁４、４からなる平板状部材が略直角に曲げられた形の誘導板５を備えている。誘導板５の上端縁２は、後述する地下室Ｕ・Ｒに格納されている状態では地表の一部となるようになっている。そのために、付近の地表と同じ色に着色あるいは芝生で覆われる。その下端縁３には、後述するように第１、２の水圧式のピストンシリンダユニット２０、２０が取り付けられ、そして両側縁４、４はガイド部となっている。このように構成されている誘導板５は、前述もしたように氾濫水が流れると予想される上流側の所定地点の地下室Ｕ・Ｒに格納あるいは埋設され、有事には地表の所定高さ位置へ駆動されるようになっている。誘導板５をガイドすると共に、氾濫水の水圧を受け止める一対の案内支柱７、７が所定の間隔をおいて地下室Ｕ・Ｒの床面Ｆから地表の所定高さまで延びている。これらの案内支柱７、７には、誘導板５の側縁４、４をガイドする凹溝８、８が長手方向に形成され、これらの凹溝８、８が向き合った形で床面Ｆに建てられている。
【０００８】
誘導板５を地表へ駆動する駆動装置は、本実施の形態では、２組の第１、２の水圧式のピストンシリンダユニット２０、２０からなっているので、以下一方の第１の水圧式ピストンシリンダユニット２０についてのみ説明し、他方には同じ参照数字を付けて重複説明はしない。第１の水圧式ピストンシリンダユニット２０は、テレスコピックに構成されている。すなわち、図２の（ロ）に示されている実施の形態によると、第１、２段の水圧シリンダ２１、２２から構成されている。さらに詳しくは、地下室Ｕ・Ｒに固定される比較的大径の第１段の水圧シリンダ２１と、この第１段の水圧シリンダ２１内に往復動自在に設けられている第２段の水圧シリンダ２２と、この第２段の水圧シリンダ２２内に同様に往復動自在に設けられているピストン２５と、このピストン２５と一体のピストンロッド２６とから構成されている。第２段の水圧シリンダ２２の底部は、透孔２４が明けられているがピストン部２３となり、このピストン部２３が第１段の水圧シリンダ２１の内周面に密接して往復動するようになっている。このように構成されているピストンロッド２６の上端部が、誘導板５の下縁３に固定されている。したがって、給水管３５から水道水が供給されると、第１段の水圧シリンダ２１のピストンヘッド室に供給される水道水は、透孔２４を通って第２段の水圧シリンダ２２のピストンヘッド室へも供給される。これにより、第２段の水圧シリンダ２２のピストン部２３と、ピストン２５の受圧面積の差あるいはこれらのピストンヘッド室の容積の差等により、第２段の水圧シリンダ２３とピストン２５の上昇する速度、あるいは持ち上げる力等は異なるが、最終的にはピストンロッド２６が上昇し、誘導板５が所定高さ位置まで駆動されることになる。
【０００９】
給水装置３０は、図２の（ロ）に示されているように、給水管３１を備えている。そして、この給水管３１の一方は、開閉バルブ３２を介して水道管に接続され、他方は３方弁３４、図示されていない逆止弁等が介装されて、２本の分岐管３５、３５に分岐している。これらの分岐管３５、３５にはオリフィス３６、３６が介装され、そして第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０の第１段の水圧シリンダ２１、２１のピストンヘッド室にそれぞれ接続されている。このように、分岐管３５、３５には、オリフィス３６、３６がそれぞれ介装されているので、第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０の上昇位置に差が生じると、駆動力の差により第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０のピストンヘッド室の圧力にも差が生じるが、差が生じると、オリフィス３６、３６の入口側と出口側との間の差圧も変化する。その結果、オリフィス３６、３６を流れる水量が変化する。これにより、第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０は、同じ水量で同じように駆動されることになる。
【００１０】
本実施の形態によると、開閉バルブ３２は安全地帯に配置されている。したがって、河川の氾濫時等に危険に身を晒すことなく安全な場所から、開閉バルブ３２を開いて水道水を第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０へ供給し、そして誘導板５を上方の所定位置へ駆動することができる。なお、３方弁３４も安全地帯に配置することもできる。また、逆止弁が介装されているので、水道水の供給が何らかの原因でストップしても誘導板５が妄りに下がるようなこともない。なお、３方弁３４の一方の管は、排水溝に開口している。
【００１１】
次に、作用について説明する。誘導板５、５、…を前述したような所定位置に埋設しておく。通常の状態では、逆止弁の逆止作用を解除し、また３方弁３４を図２の（ロ）に示されている状態から排水できる状態へ切り替える。これにより、第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０の水は、逆止弁および３方弁３４を通って排水溝に排水される。誘導板５は、自重により、図２には示されていないが、支持部材あるいはストッパに当接するまで下がり、誘導板５、、５…の上端縁２が地表と略同じ高さになる。これにより、誘導板５、５、…の上端縁２が地表の一部となり、誘導板５、５、…が地下室Ｕ・Ｒに埋設されていることを意識する必要が無くなる。また、付近の景観を損なうようなこともない。なお、案内支柱７、７は、誘導板５、５、…の埋設位置の目安となる。
【００１２】
河川Ｒｉの堤防Ｂａが決壊し氾濫したとき、あるいは雨量等から判断して氾濫の恐れがあるときは、３方弁３４を図２（ロ）に示されている位置へ切り替え、そして開閉弁３２を開く。そうすると、水道水が給水管３１から第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０に、前述した理由により均等に供給される。第２段の水圧式ピストンシリンダユニット２２、２２およびピストン２５、２５が上方へ駆動される。したがって、誘導板５、５，…が地表の所定高さ位置へ駆動される。これにより、氾濫水の流れ方向が誘導板５、５、…により強制的に変えられ、遊水池、放水路、霞堤等へと誘導される。氾濫水が誘導されて流れている状態が、図１において多数の矢印で示されている。
【００１３】
なお、図２には示されていないが、誘導板５、５、…の上方への駆動量を規制するストッパが第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０あるいは案内支柱７、７に取り付けられているので、水道水を供給し続けても、誘導板５、５、…は所定位置で止まる。このとき、水道水の圧力は、比較的低いので第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０等が破壊されるようなことはない。もし必要ならば、安全のために給水管３１にリリーフ弁を介装することもできる。
【００１４】
次に、図３により、本発明の参考例を説明する。本発明の実施の形態の構成要素と同じ要素には同じ参照数字あるいは文字を付けて、あるいは同じ参照文字にダッシュ「’」を付けて重複説明はしないが、参考例によると、通常は一対の案内支柱４０、４０も地下室Ｕ・Ｒに格納され、誘導板５’が地表へ駆動されるとき、案内支柱４０、４０も地表へテレスコピック的に駆動されるようになっている。すなわち、案内支柱４０は、地下室Ｕ・Ｒの床面Ｆに固定されている所定長さの筒状のガイド部材４１と、このガイド部材４１に抜き差し自在にガイドされる支柱４２とからなっている。ガイド部材４１の上方の内側部分には、上下方向に所定の間隔をおいて一対のガイドローラ４３、４４が取り付けられ、支柱４２はこれらのガイドローラ４３、４４により案内されるようになっている。このようにして、上下方向に案内される支柱４２、４２の上方部分に誘導板５’の側縁４’、４’が固定されている。また、参考例によると、誘導板５’は平板状になっている。
【００１５】
参考例も同様に作用することは明らかである。すなわち、第１、２の水圧式ピストンシリンダユニット２０、２０に水道水を供給すると、誘導板５’は前述したように上方へ駆動されるが、これに連動して支柱４２、４２が伸びることは明らかである。このとき、支柱４２、４２は、上下方向に間隔をおいた一対のガイドローラ４３、４４により支持されているので、氾濫水の水圧を受け止めることができることも明らかである。なお、氾濫水の大きな水圧を受ける恐れがあるときは、上記したような案内支柱を誘導板の背面に複数本設けることもできる。参考例によると、案内支柱４０、４０も地下室Ｕ・Ｒに埋設されているので、氾濫水の誘導装置による景観が損なわれるようなことは一切ない。景観をさらに良好に保つために、図３に示されているように、誘導板５’の上端縁２’に土２”を載せ、芝生などを植えて誘導板５’を隠すこともできる。
【００１６】
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、高所に給水タンクが設置されているときは、この給水タンクに給水管を接続しておくと、水道水がストップしても、誘導板を駆動することができる。また、雨水タンク、防災用のタンク等が備えられているときは、これらのタンクに接続することもできる。さらには、水道管に、給水タンク、雨水タンク等に連なった水管を並列的に接続しておくと、非常時にはいずれかにより誘導板を駆動することができる利点もある。なお、埋設箇所によっては誘導板を電動モータ、内燃機関等で駆動するように実施することもできる。
【００１７】
オリフィスに代えて圧力補償形流量調整弁を設け、第１、２の水圧式ピストンシリンダユニットに等量の水が供給できるように実施することもできる。なお、水圧式ピストンシリンダユニットの数が、上記実施の形態の数に限定されないことも明らかである。本実施の形態によると、水圧式ピストンシリンダユニットには、水道水が供給されるが、水道水の水圧はそれほど高くはない。したがって、水圧式ピストンシリンダユニットは、腐食の問題がなく、メインテナンスの容易な強化プラスチックから形成することもできる。また、水圧式ピストンシリンダユニットの給水管に遠隔的に操作される自動制御弁を設けることもできるし、誘導盤が妄りに作動しないような安全弁を設けることもできる。なお、上記実施の形態では、誘導板の構成材料については格別に言及されていないが、腐食の問題のないステンレス鋼あるいは合成樹脂から構成することもできる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、一般住宅、学校、病院のような公共施設等が建設されている特定区域の、氾濫水が流れると予想される上流側の近傍の地下に誘導板を埋設しておき、氾濫水が発生するとき、あるいは氾濫水が発生する恐れがあるとき、前記誘導板を地表の所定高さまで上昇させて、上昇させた前記誘導板により氾濫水を特定区域から逸らして遊水池、放水路、霞堤等へ誘導するので、氾濫水があふれても、特定区域は安全地帯として確保されるという本発明に特有の効果が得られる。したがって、本発明によると、河川の上流に徒に多くのダムを建設して、あるいは河川の堤防等をコンクリートで固めて自然環境を破壊することなく、特定区域を氾濫水から保護することができる。また、他の発明によると、誘導板は水道水、貯水等の水圧で駆動されるので、氾濫水の誘導装置が安価であると共に、停電時のような非常時にも特定区域は安全地帯として氾濫水から保護される。さらには、氾濫水の誘導装置が地下に埋設されているので、特定区域の近傍の景観が損なわれるようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる氾濫水の誘導装置の埋設位置および作動状態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、その（イ）は全体を模式的に示す斜視図で、その（ロ）は水圧式ピストンシリンダユニットの実施の形態を示す断面図である。
【図３】参考例を一部断面にして模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
１、１’ 誘導装置 ５、５’ 誘導板
７ 案内支柱 ２０ 水圧式ピストンシリンダユニット
３０ 給水装置 ４０ 案内支柱
Ｓ１、Ｓ２ 第１、２の安全地帯
Ｓ’１、Ｓ’２ 第１、２の安全地帯の上流端部
Ｒｉ 河川 Ｂａ 堤防

Claims (3)

1. 一般住宅、学校、病院のような公共施設等が建設されている特定区域の、氾濫水が流れると予想される上流側の近傍の地下に誘導板を埋設しておき、氾濫水が発生するとき、あるいは氾濫水が発生する恐れがあるとき、前記誘導板を地表の所定高さまで上昇させて、上昇させた前記誘導板により氾濫水を特定区域から反らして遊水池、放水路、霞堤等へ誘導することにより、特定区域を安全地帯として確保するための氾濫水の誘導方法であって、
   前記誘導板は、氾濫水の流れ方向を分岐するために平板状部材を曲げた形に構成されていることを特徴とする氾濫水の誘導方法。
2. 請求項１に記載の誘導板を、水道水、貯水等の水圧で上昇させる氾濫水の誘導方法。
3. 一般住宅、学校、病院のような公共施設等が建設されている特定区域の、氾濫水が流れると予想される上流側の近傍の地下に設けられ、氾濫水を特定区域から反らして遊水池、放水路、霞堤等へ誘導する誘導板と、該誘導板を地表の所定高さ位置へ駆動する駆動装置とからなる氾濫水の誘導装置であって、
   前記誘導板は、氾濫水の流れ方向を分岐するために平板状部材を曲げた形に構成され、
   前記駆動装置は、水道水、貯水等の水圧で作動するピストンシリンダユニットから構成されていることを特徴とする氾濫水の誘導装置。

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