JP4716423B2 - 地盤を掘り込んで作られる凹面に設けられる人工閉水域、およびこの人工閉水域の水質の低下を抑制する方法 - Google Patents

Description

本発明は、人工閉水域の水底を好気状態とし、水の水質の低下を抑制する技術に関する。

昨今、水辺の自然を再現した人工的な干潟や沼、湖、水田等が、環境保護や環境教育の観点から造成されるようになった。これらの造成は、地盤を掘り込んで作った凹面に遮水シートを敷設し、この遮水シート上に砕石をたい積し、その上に砂をたい積して人工閉水域を構築することによって行われる。なお、凹面内には水を流入させるための導水管が設置される。
このようにして構築した人工閉水域の凹面内に導水管から水を流入させるとともに、この中に様々な生物を放流したり植物を植えたりすることにより、干潟や沼、湖、水田等を人工的に再現することができる。

しかしながら、上記人工閉水域の構築に用いられる遮水シートは、その遮水性能に着目して選択されるため、その透水係数が１０^−１２cm／secという非常に小さなオーダーのシートが用いられる。このシートは遮水性の高さに加えて、通気性を有しないという性質を持つ。そのため、このような透水係数の非常に小さな遮水シートにより凹面の地盤表面が覆われている従来の閉水域では、地盤中からの閉水域に対する酸素供給がなく、また、流水による酸素供給もほとんどないので、水中のＤＯ値が低い（溶存酸素が少ない）嫌気状態となり易かった。

通常、水底に沈殿した有機物（ヘドロ）は水中の好気性微生物によって分解されるが、このような嫌気状態においては好気性微生物が死滅してしまい、有機物は嫌気性微生物により分解されることになる。
この嫌気的分解の過程においては硫化水素、アンモニア、メタンガス等が発生するため、ヘドロから悪臭が発生する。また、嫌気的分解にも溶存酸素が必要であり、さらに嫌気的分解の速度は好気的分解の速度に比してずっと遅いため、水底にヘドロがどんどんたい積して、嫌気状態がますます進行することとなる。このことは、生物の死滅および水質の悪化につながる。

そこで本発明は、水を流入させた場合に水底が好気状態となるような人工閉水域、およびこの人工閉水域の水質の低下を抑制する方法を提供することをその課題とする。

上述の課題を解決するための本発明は、以下のようなものである。
すなわち本発明は、地盤を掘り込んで作られる凹面に水を流入させる導水管と、前記凹面の地盤表面上に敷設されるものであり、前記導水管により前記凹面内に流入させた水の、前記凹面からの漏水を防止するための遮水シートと、を有する人工閉水域であって、前記遮水シートは、通気性を有しており、前記遮水シートを通じて前記凹面外の地盤中の空気が前記凹面内に移動するようになっている、人工閉水域を提供する。
本発明の人工閉水域に用いられる遮水シートは通気性を有するため、この遮水シートを通じて凹面外の地盤中の空気が凹面内に移動するようになる。すなわち、遮水シートの下側から上側へ空気が供給されるようになり、これにより水底のＤＯ値が上がるので、水底を好気状態に保つことができるようになる。水底が好気状態に保たれるようになれば、ヘドロのたい積を抑制することができ、人工閉水域内に流入させた水の水質の低下を抑制することができる。
なお、本出願において「凹面内」とは、地盤を掘り込んで作られる凹面の内側の空間をいう。

前記遮水シートは、凹面からの漏水を防止することができ、かつ、通気性を有しており、前記遮水シートを通じて前記凹面外の地盤中の空気が前記凹面内に移動するようになっているものであればどのようなものでも構わない。この遮水シートには、例えば２２０ｍ^３／ｍ^２／２４ｈから１８００ｍ^３／ｍ^２／２４ｈの通気性を有するシートを用いることができる。また、透水係数が例えば１０^−９cm／secから１０^−４cm／secの間のオーダーのものを用いることができる。

前記導水管は、原則として遮水シートが敷設された凹面内に水を流入させるための管であるが、さらに酸素を送るように構成されてもよい。
この導水管は、遮水シートが敷設された凹面内に水を流入できるようになっていれば、どのような形状の管を用いてもよい。例えば、単なるパイプ状の導水管を用いてもよいし、導水管の前記凹面内に位置する部分に、その長手方向に複数の孔が設けられているものを用いてもよい。
このような導水管は、遮水シートが敷設された凹面内に水を流入させるだけでなく、凹面内の水を凹面外に流出させるようになっていてもよい。こうすれば、必要に応じて凹面内の水の量の調整をすることができる。この導水管は、凹面にたい積される後述の第２層中に埋設されるものとしてもよい。このようにすれば、導水管を水底よりも下に位置させることができるので、凹面内の水の量を調整するのに都合がよい。
なお、本発明において、この導水管により凹面内に流入される「水」には、海水も含まれるものとする。

本発明の人工閉水域は、前記遮水シート上にたい積される、粒状の材料からなる第２層をさらに有するようにしてもよい。
再現すべき環境に適した第２層を遮水シート上にたい積すれば、干潟や沼、湖、水田等を人工的に再現することができる。このような人工閉水域においても、遮水シートを通じて第２層の下方からより均一に空気が供給され、これにより水底全体のＤＯ値が上がるので、第２層の表面（すなわち水底）をむらなく好気状態に保つことができるようになる。
第２層の表面がむらなく好気状態に保たれるようになれば、水底のヘドロのたい積を抑制することができ、人工閉水域内に流入させた水の水質の低下を抑制することができる。
この第２層は、例えば細粒石層と、この細粒石層上にたい積される細粒石層よりも小さい粒子からなる土砂層とからなるものとしてもよいし、土砂層からなるものとしてもよい。
このような構成の層によれば、土砂層中に生息する微生物や貝等に酸素をより均一に送ることができ、土砂層内もむらなく好気状態にすることができる。
なお、この第２層は、凹面の底全体にたい積するようにしてもよいし、一部にたい積してもよい。

前記人工閉水域は、前記凹面内に酸素を送るように配設される通気管をさらに有していてもよい。このような通気管を有する人工閉水域によれば、凹面内に酸素を送ることにより凹面内のＤＯ値を上げることができるので、凹面内をより好気状態にすることができるようになる。
この通気管は、原則として凹面内に酸素を送るための管であるが、さらに水を送り込むように構成されてもよい。

この通気管は、凹面内に酸素を送れるようになっていれば、どのような形状の管を用いてもよい。例えば、その長手方向に複数の孔が設けられているものを用いてもよい。このような複数の孔が設けられているものとすれば、凹面内の複数の箇所から酸素を送り込むことができ、凹面内の一箇所に酸素を送り込む場合に比べて広い範囲を好気状態とすることができる。

この通気管は、導水管と別に設けてもよいが、導水管を兼ねるものでもよい。導水管を兼ねる通気管を用いる場合には、一本の管により水と酸素を送ることができるようになり、経済的である。また、本来の導水管の他に、導水管を兼ねる通気管を別途設けるようにしてもよい。このような通気管や導水管は、酸素自体ではなく空気を送り込むようになっていてもよい。
以上の通気管はどこに配設されてもよい。例えば凹面に敷設される遮水シートよりも上に配設されるようにしてもよいし、遮水シートよりも下に配設されるようにしてもよい。

通気管が凹面に敷設される遮水シートよりも上に配設される人工閉水域の例としては、例えば、遮水シート上にたい積され得る上述の第２層上に通気管を配設したり、この第２層中に通気管を埋設したりする例があげられる。なお、第２層中に通気管を埋設する場合には第２層の内部に酸素や空気を送り込むことができ、第２層の内部からその表面に対して酸素が供給されるようになるので、凹面内の水をより好気状態にすることができるようになる。

通気管が凹面に敷設される遮水シートよりも下に配設される人工閉水域の例としては、例えば、凹面上に通気管を配設し、その上に遮水シートを敷設したり、凹面の一部に通気管を設置するための穴を掘り、この穴に通気管を配設し、凹面に通気管を敷設したりする例があげられる。
また、前記凹面にたい積される、粒状の材料からなる第１層をさらに有しており、前記通気管の一部は、前記第１層中に埋設されており、前記遮水シートは、前記第１層上に敷設されている、人工閉水域としてもよい。なお、導水管は、例えば遮水シートよりも上に配設することができる。
以上のように、遮水シートよりも下に通気管を配設した人工閉水域とすれば、通気管から第１層中に送り込まれた酸素が遮水シートの面下に溜まり、その圧が高まることにより遮水シートの面下に溜まった酸素が遮水シートの面上に押し出されるようになる。
遮水シート上に通気管を配設した場合には、酸素が送り出される通気管の孔付近の場所を好気状態とすることができるが、通気管の孔から離れた場所は好気状態とすることが難しい。一方、このような人工閉水域によれば、遮水シートの下側に広がった酸素が遮水シートの面のより広い範囲（例えば、遮水シートの下側の全面）から遮水シート上に送り込まれるようになり、遮水シート上に通気管を配設した場合に比べて凹面内により均一に酸素を送り込むことができ、凹面内をよりむらなく好気状態に保つことができるようになる。
さらに、遮水シートとして１０^−４cm／secの遮水係数を有する遮水シートを使用し、導水管を兼ねる通気管を使用する場合には、通気管から第１層中に送り込まれた水が酸素と共に遮水シートの面上に押し出されるようになり、遮水シートの目詰まりを防止することができる。これにより遮水シートの通気性が保たれるようになる。すなわち、遮水シート上に小さい粒子からなる第２層を直接たい積したとしても、遮水シートが目詰まりすることなく、遮水シートの通気性が保たれるようになる。

以上の通気管は、例えば２２０ｍ^３／ｍ^２／２４ｈから１８００ｍ^３／ｍ^２／２４ｈの間の量の空気を送り込むようになっていてもよい。

以上の第１層は、例えば比較的目の粗い粒子の細粒石からなる細粒石層であってもよい。この第１層を構成する粒子の大きさを粗くすればするほど、遮水シートのより広い範囲に酸素を行き渡らせることができる。
なお、この第１層は、凹面の全面にたい積するようにしてもよいし、一部にたい積してもよい。

また、本発明は、地盤を掘り込んで作られる凹面内に水を流入させる導水管と、前記凹面の地盤表面上に敷設されるものであり、前記導水管により前記凹面内に流入させた水の、前記凹面からの漏水を防止するための遮水シートと、前記凹面内に空気を送るように配設される通気管と、を有する人工閉水域であって、前記遮水シートは、通気性を有しており、前記遮水シートを通じて前記凹面外の地盤中の空気が前記凹面内に移動するようになっており、前記通気管の一部は、前記遮水シートの下に配設されている人工閉水域における、水質の低下を抑制する方法であって、前記導水管を通じて、前記凹面内に水を流入させる過程と、前記通気管を通じて、前記凹面内に空気を送り込む過程と、を有する方法、を提供する。
この方法によれば、上述のように、凹面内をよりむらなく好気状態に保つことができるようになり、凹面内の水質の低下を抑制することができる。

本発明によれば、水を流入させた場合に水底が好気状態となるような人工閉水域、およびこの人工閉水域の水質の低下を抑制する方法を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図において、同一の構成には同一の符号を付すものとする。

＜第１実施形態＞
本実施形態の人工閉水域は、図１に示すように、地盤１００を掘り込んで作られた凹面１０１に設けられる構造である。
以下、本実施形態の人工閉水域の構築方法およびその構成を、図２ないし図８を参照して説明する。

まず、図２に示すように、凹面１０１の地盤表面１０２上に、遮水シート１０を敷設する。
この遮水シート１０は、後に凹面１０１に流入させた水の、凹面１０１からの漏水を防止するためのシートである。
この遮水シート１０は、空気は通すが水を通しにくい性質を持った繊維性のシートで構成され、例えば通気性が２２０ｍ^３／ｍ^２／２４ｈ〜１２００ｍ^３／ｍ^２／２４ｈ、透水係数が１０^−９cm／sec〜１０^−５cm／secの繊維シートである。

図３は、遮水シート１０の構造を説明するための図である。この遮水シート１０は、通気・防水層１１を補強層１２、１３で挟んだ構成になっている。通気・防水層１１により、空気は遮水シート１０を通過し、水はそのほとんどが遮られるようになっている。補強層１２、１３により、外的要因による通気・防水層１１の劣化、破損が防止されるようになっている。

通気・防水層１１は、例えば約０．５μｍの有孔径を有するポリエチレン連続性極細繊維不織布により構成され、補強層１２、１３は、例えば不織布により構成される。水滴の径は通常１０００〜３０００μｍであり、霧雨の径は通常１００〜２００μｍである。遮水シート１０の通気・防水層１１の有孔径が上記の値であれば、水滴の径、霧雨の径などは、通気・防水層１１の有孔径よりも大きいので、これらが通気・防水層１１を通過することはない。このため、遮水シート１０は防水性を有することになる。また、水蒸気の径は通常０．００４μｍであり、炭酸ガスの径は通常０．００２３μｍである。これらの径は通気・防水層１１の有孔径よりも小さいので、通気・防水層１１を通過する。そのために、遮水シート１０は通気性を有することになる。

次に、図５に示すように、遮水シート１０の一部を覆う、細粒石層２１および土砂層２２からなる土質材料層２０を形成する。この細粒石層２１および土砂層２２からなる土質材料層２０は、干潟や沼、湖、水田等の水底を人工的に再現するためのものである。
この土質材料層２０の形成にあたっては、まず、図４に示すように、敷設した遮水シート１０上に、主に１０ｍｍ〜２０ｍｍの大きさの粒子の砕石（細粒石）を約３０ｃｍの厚みとなるように敷設して、細粒石層２１を形成する。
この際、細粒石層２１を構成する細粒石の一部を敷設してから、その表面上に導水管を設置し、それから敷設すべき残りの細粒石をたい積して、細粒石層２１中に導水管の孔３０ａが設けられている部分（後述する）が埋設されるようにする。

その後、図５に示すように、形成した細粒石層２１上に、主に０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの大きさの粒子の砕石（土砂）を約３０ｃｍの厚みとなるように敷設して、土砂層２２を形成する。
以上のようにして、本実施形態の人工閉水域１を構築する。

ここで、細粒石層２１中にその一部が埋設される導水管は、凹面１０１外から凹面１０１内に水および空気を送り込むためのパイプ状の部材である。
図６は、この導水管３０の、細粒石層２１中に埋設されるべき部分の構成を示す図である。この図に示すように、導水管３０の、細粒石層２１中に埋設されるべき部分（すなわち、凹面１０１内に位置する部分）には、その長手方向に複数の孔３０ａが設けられている。すなわち本実施形態の導水管３０の、凹面１０１外の一端側から送り込まれた水（海水）および空気は、他端側に設けられた複数の孔３０ａから放出されることとなる。なお、本実施形態では、満水時の水深が２０ｃｍ〜７０ｃｍとなるように水１１０を流入させるものとして記載するが、これに限られるものではない。

以上のようにして構築された人工閉水域１によれば、導水管３０を介して凹面１０１内に水１１０を流入させ、図７に示すような閉水域をつくった場合、凹面１０１外の空気がこの遮水シート１０を通じて凹面１０１内に移動できるようになる。これにより、細粒石層２１の下方から空気が供給されるようになり、水底のＤＯ値が上がるので、土質材料層２０の表面を好気状態にすることができるようになる。
このように、土質材料層２０の表面が好気状態になるようになれば、水底の有機物（ヘドロ）１２０のたい積を抑制することができ、人工閉水域１内に流入させた水１１０の水質の低下を抑制することができる。

さらに、凹面１０１内に導水管３０を通じて空気を送り込むと、図７のＡ−Ａ’断面図である図８に示すように、導水管３０の孔３０ａから細粒石層２１中に供給された空気１３０は土砂層２２中に送られるので、土砂層２２中に生息する微生物や貝等に酸素を供給することができ、土砂層２２内を好気状態にすることができる。また、この空気１３０は土砂層２２の内部を介して土質材料層２０の表面に送られるので、土質材料層２０の表面をさらに好気状態に保つことができるようになる。さらに、空気１３０は水中に供給されるため、水中のＤＯ値を上げることができ、水１１０をより好気状態にすることができるようになる。
すなわち、定期的に凹面１０１内に空気１３０を送り込むようにすれば、凹面１０１内をより好気状態に保つことができるようになる。

以上説明した本実施形態では、細粒石層２１を主に１０ｍｍ〜２０ｍｍの大きさの粒子の細粒石を用いて形成し、土砂層２２を主に０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの大きさの粒子の土砂を用いて形成するものとして説明したが、これに限られず、下にある細粒石層２１を構成する粒子の大きさが上にある土砂層２２を構成する粒子の大きさよりも大きければどのような粒子のものを使用してもよい。また、本実施形態では、細粒石層２１および土砂層２２の厚みがそれぞれ約３０ｃｍの厚みとなるように形成するものとして記載するが、どのような厚みの層でもよい。例えば、それぞれ約２０ｃｍないし約４０ｃｍの間の厚みとなるように形成することができる。さらに、本実施形態の土質材料層２０は、このような細粒石層２１および土砂層２２からなるものとして記載したが、これに限られず、１つの層から構成するものとしてもよいし、３つ以上の層から構成するものとしてもよい。また、このような土質材料層２０は必ずしも必要ではなく、たい積しないものとしてもよい。また、本実施形態では遮水シート１０の一部を覆うように土質材料層２０をたい積するものとしたが、遮水シート１０の全面を覆うようにたい積するものとしてもよい。

また、本実施形態の導水管３０は、水１１０とともに空気１３０を送るようになっているものとして記載したが、水１１０のみを送るようになっていてもよい。この場合、導水管３０とは別に、凹面１０１内に空気を送る通気管を設けてもよい。このような通気管を設けることによっても水底または水中のＤＯ値を上げることができる。また、本実施形態では、導水管３０の一部が細粒石層２１中に埋設されるように記載したが、これに限られず、土砂層２２中に埋設しても、土質材料層２０上に敷設しても、水中に配設してもよい。通気管も同様である。さらに、本実施形態では、導水管３０は空気を送るものとして記載するが、酸素自体を送るようにしてもよい。
また、本実施形態では、人工閉水域１中には水１１０を流入させるものとして記載したが、これに限られず、人工閉水域１中に流入させるものは海水であってもよい。
これらの変形例は、以下の実施形態にも適用することができる。

＜第２実施形態＞
以下に説明する第２実施形態の人工閉水域は、図１に示すような凹面１０１に設けられる構造である点で第１実施形態の人工閉水域１と共通するが、第１実施形態の人工閉水域１が遮水シートの上に空気を送り込むような構成であるのに対して、本実施形態の人工閉水域２は、遮水シートの下に空気を送り込むような構成である点で異なる。

以下、本実施形態の人工閉水域の構築方法およびその構成を、図９ないし図１４を参照して説明する。
まず、図９に示すように、図１の凹面１０１の地盤表面１０２上の一部を覆うように、第１実施形態で使用した細粒石を約３０〜５０ｃｍの厚みとなるように敷設して、細粒石層２１０を形成する。
この際、細粒石層２１０を構成する細粒石の一部を敷設してから、その表面上に通気管を設置し、それから敷設すべき残りの細粒石をたい積して、細粒石層２１０中に通気管の孔２２０ａが設けられている部分（後述する）が埋設されるようにする。

この通気管は、凹面１０１外から凹面１０１内に空気を送り込むためのパイプ状の部材である。
図１０は、この通気管２２０の、細粒石層２１０中に埋設されるべき部分の構成を示す図である。この図に示すように、通気管２２０の構成は導水管３０の構成と同様、細粒石層２１０中に埋設されるべき部分（すなわち、凹面１０１内に位置する部分）にはその長手方向に複数の孔２２０ａが設けられている。すなわち本実施形態の通気管２２０の凹面１０１外の一端側から送り込まれた空気は、他端側に設けられた複数の孔２２０ａから放出されることとなる。

次に、図１１に示すように、細粒石層２１０上、および露出している凹面１０１の地盤表面１０２上に、遮水シート２３０を敷設する。
この遮水シート２３０の構造は第１実施形態の遮水シート１０と基本的に同じであるが、本実施形態の遮水シート２３０は、遮水シート１０の中でも水を通しにくいシート、例えば通気性が２２０ｍ^３／ｍ^２／２４ｈ、透水係数が１０^−９cm／secのオーダーの繊維シートが用いられる。

次に、図１２に示すように、遮水シート２３０の一部を覆うように、第１実施形態の土質材料層２０に相当する土質材料層２４０を形成する。すなわちこの土質材料層２４０は、第１実施形態の細粒石層２１に相当する細粒石層２４１と、土砂層２２に相当する土砂層２４２からなる。この土質材料層２４０の形成方法は第１実施形態と同様であり、細粒石層２４１中には導水管２５０（後述の図１４参照）の一部が埋設される。この導水管２５０の構成は、図６に示す第１実施形態の導水管３０の構成と同じであり、細粒石層２４１中に埋設されるべき部分（すなわち、凹面１０１内に位置する部分）にはその長手方向に複数の孔２５０ａが設けられている。すなわち本実施形態の導水管２５０の凹面１０１外の一端側から送り込まれた水は、他端側に設けられた複数の孔２５０ａから放出されることとなる。なお、本実施形態では、満水時の水深が２０ｃｍ〜７０ｃｍとなるように水１１０を流入させるものとして記載するが、これに限られるものではない。
この導水管２５０は、本実施形態では凹面１０１内に水のみを流入させるものとして記載するが、第１実施形態のように水と共に空気を流入させるものとしてもよい。
以上のようにして、本実施形態の人工閉水域２を構築する。

この人工閉水域２によれば、導水管２５０を介して凹面１０１内に水１１０を流入させて図１３に示すような閉水域をつくった場合、第１実施形態と同様、凹面１０１外の空気がこの遮水シート２３０を通じて凹面１０１内に移動できるようになるので、人工閉水域２内に流入させた水１１０の水質の低下を抑制することができるだけでなく、以下のような利点を有する。

すなわち、本実施形態の人工閉水域２は、遮水シート２３０の下に空気を送り込むような構成となっているので、細粒石層２１０内に通気管２２０を通じて空気を送り込むと、図１３のＢ−Ｂ’断面図である図１４に示すように、通気管２２０の孔２２０ａから細粒石層２１０中に供給された空気１３０が遮水シート２３０の面下に溜まり、薄い空気膜層１３０ａが形成される。そして遮水シート２３０の面下の圧が所定の圧よりも高くなると、空気膜層１３０ａに溜まった空気は遮水シート２３０の面上に押し出されるようになる。これにより遮水シート２３０下のより広い範囲に空気が送り込まれるようになるため、遮水シート２３０上に通気管を配設した場合に比べて土質材料層２４０（ひいては凹面１０１内）により均一に空気を送り込むことができ、土質材料層２４０中に生息する微生物や貝等に広く空気を供給することができ、土質材料層２４０内をよりむらなく好気状態にすることができる。また、土質材料層２４０の表面（すなわち水底）をよりむらなく好気状態に保つことができるようになる。
なお、細粒石層２１０を構成する粒径を制御することにより、遮水シート２３０下に送り込まれた空気が拡散する範囲を制御することができる。

［変形例］
以上説明した第２実施形態の人工閉水域２の遮水シートとして、第１実施形態の遮水シート１０よりも若干透水度の高いシート、例えば通気性が１２００ｍ^３／ｍ^２／２４ｈ〜１８００ｍ^３／ｍ^２／２４ｈ、透水係数が１０^−４cm／secのオーダーの繊維シートを用いることもできる。
図１５は、このようなオーダーの遮水シート３３０を用いた場合の、図１４に相当する層の断面図である。
この図に示すように、このようなオーダーの遮水シート３３０を用いた本実施形態の人工閉水域３の、遮水シート３３０の下にたい積される細粒石層３１０中に埋設される通気管３２０は、空気１３０と共に水を送り込むように構成される。
また、遮水シート３３０上には、上記実施形態のような細粒石層と土砂層からなる土質材料層ではなく、土砂層３４０のみをたい積する。なお、この土砂層３４０の形成にあたっては、敷設した遮水シート３３０上に、土砂を約４０〜５０ｃｍの厚みとなるように敷設して、土砂層３４０を形成する。
この際、土砂層３４０を構成する土砂の一部を敷設してから、その表面上に導水管３５０を設置し、それから敷設すべき残りの土砂をたい積して、土砂層３４０中に導水管３５０の孔３５０ａが設けられている部分（後述する）が埋設されるようにする。この導水管３５０の構成は、図６に示す第１実施形態の導水管３０の構成と同じであり、土砂層３４０中に埋設されるべき部分（すなわち、凹面１０１内に位置する部分）にはその長手方向に複数の孔３５０ａが設けられている。すなわち本実施形態の導水管３５０の凹面１０１外の一端側から送り込まれた水は、他端側に設けられた複数の孔３５０ａから放出されることとなる。なお、本実施形態では、満水時に水深が１ｍ以上となるように水１１０を流入させるものとして記載するが、これに限られるものではない。また、この導水管３５０は、本実施形態では凹面１０１内に水のみを流入させるものとして記載するが、第１実施形態のように水１１０と共に空気を流入させるものとしてもよい。

この人工閉水域３によっても、導水管３５０の孔３５０ａから細粒石層３１０中に供給された空気１３０が遮水シート３３０の面下に溜まり、薄い空気膜層１３０ａが形成され、遮水シート３３０の面下の圧が所定の圧よりも高くなると、空気膜層１３０ａに溜まった空気１３０は遮水シート３３０の面上に押し出されるようになるため、水底をむらなく好気状態に保つことができるようになる。
さらに、本実施形態の人工閉水域３によれば、通気管３２０から細粒石層３１０中に送り込まれた水が空気１３０と共に遮水シート３３０の面上に押し出されるようになり、遮水シート３３０の目詰まりを防止することができる。すなわち、遮水シート３３０上に細粒石層を敷設することなく粒子の細かい土砂層３４０を直接たい積したとしても遮水シート３３０が目詰まりすることなく、遮水シート３３０の通気性が保たれるようになる。

凹面を示す図。 凹面の地盤表面上に第１実施形態の遮水シートを敷設した状態を示す図。 第１実施形態の遮水シートの構造を説明するための図。 第１実施形態の遮水シート上に細粒石層を形成した状態を示す図。 第１実施形態の細粒石層上に土砂層を形成した状態を示す図。 第１実施形態の導水管の、細粒石層中に埋設されるべき部分の構成を示す図。 第１実施形態の人工閉水域に、水を流入させた状態を示す図。 図７のＡ−Ａ’断面図。 凹面に第２実施形態の細粒石層を形成した状態を示す図。 第２実施形態の通気管の、細粒石層中に埋設されるべき部分の構成を示す図。 第２実施形態の細粒石層上に遮水シートを敷設した状態を示す図。 第２実施形態の遮水シート上に土質材料層を形成した状態を示す図。 第２実施形態の人工閉水域に、水を流入させた状態を示す図。 図１３のＢ−Ｂ’断面図。 第２実施形態の変形例である人工閉水域の一部断面を示す図。

符号の説明

１，２，３ 人工閉水域
１０，２３０，３３０ 遮水シート
２０，２４０ 土質材料層
２１，２１０，２４１ 細粒石層
２２，２４２ 土砂層
３０，２５０，３５０ 導水管
１００ 地盤
１０１ 凹面
１０２ 地盤表面
１２０ 有機物
１３０ 空気
２２０，３２０ 通気管

Claims (11)

1. 地盤を掘り込んで作られる凹面内に水を流入させる導水管と、前記凹面の地盤表面上に敷設されるものであり、前記導水管により前記凹面内に流入させた水の、前記凹面からの漏水を防止するための遮水シートと、を有する水辺の自然を再現した人工的に作られた閉水域である人工閉水域であって、
   前記遮水シートは、２２０ｍ ^３ ／ｍ ^２ ／２４ｈから１８００ｍ ^３ ／ｍ ^２ ／２４ｈの間の通気性を有しており、前記遮水シートを通じて前記凹面外の地盤中の空気が前記凹面内に流入させた水に移動するようになっている、
   人工閉水域。
2. 前記遮水シートの透水係数は、１０^−９cm／secから１０^−４cm／secの間のオーダーである、
   請求項１記載の人工閉水域。
3. 前記凹面内に流入させた水に酸素を送るように、前記遮水シートよりも上の水中に配設される通気管をさらに有する、
   請求項１ないし２のいずれかの項記載の人工閉水域。
4. 前記通気管は、前記導水管を兼ねる、
   請求項３記載の人工閉水域。
5. 前記凹面内に敷設された前記遮水シートを介して、前記凹面内に流入させた水に酸素を送るように、前記遮水シートよりも下に配設される通気管をさらに有する、
   請求項１ないし３のいずれかの項記載の人工閉水域。
6. 前記凹面にたい積される、粒状の材料からなる第１層をさらに有しており、
   前記遮水シートよりも下に配設される前記通気管の一部は、前記第１層中に埋設されており、
   前記遮水シートは、前記第１層上に敷設されている、
   請求項５記載の人工閉水域。
7. 前記通気管は、２２０ｍ^３／ｍ^２／２４ｈから１８００ｍ^３／ｍ^２／２４ｈの間の量の空気を送り込むようになっている、
   請求項３ないし６のいずれかの項記載の人工閉水域。
8. 前記通気管は、その長手方向に複数の孔が設けられている、
   請求項３ないし７のいずれかの項記載の人工閉水域。
9. 前記遮水シート上にたい積される、粒状の材料からなる第２層をさらに有する、
   請求項１ないし８のいずれかの項記載の人工閉水域。
10. 地盤を掘り込んで作られる凹面内に水を流入させる導水管と、前記凹面の地盤表面上に敷設されるものであり、前記導水管により前記凹面内に流入させた水の、前記凹面からの漏水を防止するための遮水シートと、前記凹面内に流入させた水に空気を送るように、前記遮水シートよりも上の水中に配設される通気管と、を有する水辺の自然を再現した人工的に作られた閉水域である人工閉水域であって、前記遮水シートは、２２０ｍ ^３ ／ｍ ^２ ／２４ｈから１８００ｍ ^３ ／ｍ ^２ ／２４ｈの間の通気性を有しており、前記遮水シートを通じて前記凹面外の地盤中の空気が前記凹面内に流入させた水に移動するようになっている人工閉水域における、水質の低下を抑制する方法であって、
    前記通気管を通じて、前記凹面内に空気を送り込む過程、
    を有する、方法。
11. 地盤を掘り込んで作られる凹面内に水を流入させる導水管と、前記凹面の地盤表面上に敷設されるものであり、前記導水管により前記凹面内に流入させた水の、前記凹面からの漏水を防止するための遮水シートと、前記凹面内に敷設された前記遮水シートを介して前記凹面内に流入させた水に空気を送るように、前記遮水シートよりも下に配設される通気管と、を有する水辺の自然を再現した人工的に作られた閉水域である人工閉水域であって、前記遮水シートは、２２０ｍ ^３ ／ｍ ^２ ／２４ｈから１８００ｍ ^３ ／ｍ ^２ ／２４ｈの間の通気性を有しており、前記遮水シートを通じて前記凹面外の地盤中の空気、及び前記通気管から供給された空気が前記凹面内に流入させた水に移動するようになっている人工閉水域における、水質の低下を抑制する方法であって、
    前記通気管を通じて、前記凹面内に空気を送り込む過程、
    を有する、方法。