JP5092832B2 - Falling water sound and falling water flow attenuation structure in water - Google Patents
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Description
本発明は、落差工等の流水が落下する部位を有する水路などの水域の落下水音・落下水流減衰構造に関する。 The present invention relates to a falling water sound / falling water flow attenuation structure in a water area such as a water channel having a site where flowing water falls, such as a drop head.
近年、都市化や農業地域と住宅地域との混在化の伸展に伴い、ゲートや落差工などの水利施設の近くに住宅が増えてきている。このため、水路の落下水音が環境公害と問題となってきている。落下水音には、人が認識できる可聴音と、認識できない低周波音が含まれ、低周波音により障子や窓枠のがたつき等の物理的問題、頭痛や不眠などの精神的問題を誘発することがある。また、落差工では、落下水脈により生じる波が下流に伝播して、下流に設けられた落差工の越流量が変動し、落下水脈が変動して不快感を生じることがある。従来、落下水音に対する対策として、水音の音源に対するものと、発生した音に対するものとの二つが考えられる。音源に対する対策としては、落差工に傾斜面を設け、落下流を斜面流に変えることにより落下水音を低減させることが知られている。また、発生した音に対する対策として、水路を覆うように、蓋を被せることや、吸音機能を備えた板を水路側壁に設置することが知られている。このような従来の水音を減衰させる低減技術のうち、例えば、落差工に傾斜面を設ける構成では、落下水音そのものの低減化は図れるものの、傾斜面を下る落下水流が下流の水面に突入し、突入する場所で水音が発生してしまうという問題がある。このため、傾斜面を直線状にかつ上下流方向寸法を長尺としなければならず、地形的制約がある場所ではこのような技術を採用できないという問題がある。また、蓋や吸音板を設置する場合、音は空気伝播することから、音源の場所にのみ設置しても効果が望めないため、設置区間を長くしなければならず、費用が増大するという問題がある。このため、従来、このような課題を解消するため、落下水脈による水音を低減させる技術として、例えば、落差工の側壁外側にバイパスを設けたものが知られている(特許文献1参照)。 In recent years, with the expansion of urbanization and the mixing of agricultural and residential areas, the number of houses has increased near water facilities such as gates and drop works. For this reason, the falling water sound of a waterway has become a problem with environmental pollution. Falling water sounds include audible sounds that humans can recognize and low-frequency sounds that cannot be recognized, and low-frequency sounds cause physical problems such as shoji and rattling of window frames, and mental problems such as headaches and sleeplessness. May trigger. In addition, in the drop work, a wave generated by the falling water vein propagates downstream, the overflow rate of the falling work provided downstream fluctuates, and the falling water vein fluctuates, which may cause discomfort. Conventionally, as countermeasures against falling water sound, there are two methods, one for water sound source and one for generated sound. As a measure against the sound source, it is known to reduce the falling water sound by providing an inclined surface in the drop work and changing the falling flow into the inclined flow. As measures against the generated sound, it is known to cover the water channel and to cover the water channel or to install a plate having a sound absorbing function on the side wall of the water channel. Among the conventional reduction techniques for attenuating water noise, for example, in a configuration in which an inclined surface is provided for the drop head, the falling water sound itself can be reduced, but the falling water flow that goes down the inclined surface enters the downstream water surface. However, there is a problem that water noise is generated at the point of entry. For this reason, there is a problem that the inclined surface must be linear and the dimensions in the upstream and downstream directions are long, and such a technique cannot be employed in places where there are topographical restrictions. Also, when installing a lid or sound absorbing plate, the sound propagates in the air, so the effect cannot be expected even if it is installed only at the location of the sound source, so the installation section must be lengthened and the cost increases. There is. For this reason, conventionally, in order to solve such a problem, as a technique for reducing the water noise due to the falling water vein, for example, a technique in which a bypass is provided outside the side wall of the drop work is known (see Patent Document 1).
この特許文献1に記載のものは、水路の上流側高床部と下流側低床部との間に傾斜面を形成し、水路側壁の外側に、上流側高床部下流端部と下流側低床部上流端部との間を結ぶバイパス通路を形成し、下流側低床部の側壁内面を凹凸化粧粗面として形成するようにしている。
しかしながら、上記従来の技術では、落差工自体に施工を施さなければならず、落差工の複雑化を招くだけでなくコストアップを招くという問題がある。 However, the above conventional technique has a problem that the drop work itself has to be applied, which not only complicates the drop work but also increases the cost.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡素な構成で、落下水音と下流部の波立ちを大幅に抑制することができ、しかも、地形的制約にとらわれず施工後の落差工に設置することができ、かつ、構造の小型化をはかり大幅にコストダウンを図ることができる水域の落下水音・落下水流減衰構造を提供することを目的とするものである。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and with a simple configuration, it is possible to greatly suppress the falling water noise and the undulation of the downstream part, and the head after construction is not limited by topographical constraints. An object of the present invention is to provide a falling water sound / falling water damping structure for a water area that can be installed in a work and can be reduced in size and greatly reduced in cost.
本発明の請求項1に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造は、浮力を有する複数の浮き材を並べて互いに相対動可能に接続して筏体を形成し、この筏体には、上下に水の通過を許容する空隙を設けるとともに、水域の、流水が落下する段差部に筏体上流端部を接続して筏体の上面に落下水流を流入させる水域の落下水音・落下水流を減衰させる構造であって、上記筏体の下流側端部とこの下流側端部より下流側の水域底部との間を結び筏体下流側端部の自由な上下動を抑制する拘束手段を設けたものである。 The falling water sound / falling water flow damping structure according to claim 1 of the present invention forms a housing by arranging a plurality of floating materials having buoyancy and connecting them to each other so that they can move relative to each other. In addition to providing a gap to allow water to pass through, connect the upstream end of the chassis to the stepped part where the flowing water falls, so that the falling water sound / falling water flow in the water area that allows the falling water stream to flow into the upper surface of the chassis A structure for damping is provided, and a restraining means is provided for connecting the downstream end portion of the casing and the bottom of the water area downstream from the downstream end portion to suppress free vertical movement of the downstream end portion of the casing. It is a thing.
請求項1に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造では、浮力を有する複数の浮き材を並べて互いに相対動可能に接続して筏体を形成し、この筏体には、上下に水の通過を許容する空隙を設けるとともに、水域の、流水が落下する段差部に筏体上流端部を接続して筏体の上面に落下水流を流入させる水域の落下水音・落下水流を減衰させる構造であって、上記筏体の下流側端部とこの下流側端部より下流側の水域底部との間を結び筏体下流側端部の自由な上下動を抑制する拘束手段を設けたことにより、水域の落下水流が筏体の上面に流入されると、流入水は、水から受ける力により自在に曲がる筏体の上面に沿って流れ、筏体は浮力により水を押し上げる。このとき、落下水流は筏体の空隙から水流の一部を下方に落下させるとともに、一部が上面に沿って流れる。落下水流は被落下側水面に直接突入することがないので、落下に伴う水音の発生が抑制される。筏体の上流側に、上から受ける水流により自在に曲がって沈み込んだり、浮力による水の押し上げによりくねる動きが生じると、このくねる動きは上流側から下流側に伝播され、下流側端部に伝えられものの、下流側端部は拘束手段により動きが規制されるので、くねる動きは減衰され抑制される。従って、筏体は波打つ動きが抑えられ上下流間でほぼ平坦に保持される。このため、筏体は上下流間距離が短くても、上面に沿って流れる一部の水流は空隙から下方に漏れ出すとともに下流部の波立ちの発生が抑制され、波の音も抑制されるので、筏体の上下流間寸法を短くすることができる。筏体の上下流間長さが短くなることにより筏体上面に流下物が堆積しにくくなる。
In the falling water sound / falling water flow damping structure according to
本発明の請求項2に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造は、筏体の上流端側下に、この上流端側の形状を保持して筏体の上下動の動きを抑制する変動抑制手段を設けたものである。
The falling water noise / falling water flow damping structure of the water area according to
請求項2に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造では、筏体の上流端側下に、この上流端側の形状を保持して筏体の上下動の動きを抑制する変動抑制手段を設けたことにより、水域の落下水流が筏体の上面に流入されると、流入水は、筏体上流端側の上面に沿って塊となって流れて、筏体上流側端部を下方に押し下げようとする一方、筏体は上流端側の形状を保持したまま押し下げ力を受ける。そして、落下水流は、筏体上流端側の上面に沿って流れながら、筏体間の空隙から水流の一部を下方に落下させるとともに、一部が上面に沿って下流側に流れる。このため、落下水流は被落下側水面に直接突入することがないので、落下に伴う水音の発生が抑制される。また、上面に沿って流れる一部の水流は次第に空隙から下方に漏れ出すので下流部の波立ちの発生が抑制され、波の音も抑制される。筏体の上流端側は、浮力が打ち勝つと、水を押し上げて浮き上がり、浮力に勝る落下水流を受けると下方に沈む込む挙動を繰り返すものの、上流端側が一体となって上下動するため、細かい動きや激しい動きが抑制され、上流端側から下流側に伝播される動きが減衰される。このように、拘束手段により下流側端部の自由動を規制し、かつ、変動伝播阻止手段により上流側端部の上下動を抑制したので、確実に下流部の波立ちの発生が抑制され、波の音も抑制され、筏体の上下流間寸法を短くすることができる。筏体の上下流間長さが短くなることにより筏体上面に流下物が堆積しにくくなる。
In the falling water sound / falling water flow damping structure of the water area according to
請求項3に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造は、拘束手段は、一端が筏体の下流側端部に連結され、他端が水域底部に固定され、張力を保持する索条を備えて構成されるようにしたものである。
In the falling water sound / falling water flow damping structure according to
請求項3に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造では、拘束手段は、一端が筏体の下流側端部に連結され、他端が水域底部に固定され、張力を保持する索条を備えて構成されるようにしたことにより、設置が容易でコストが低減化される。
In the falling water sound / falling water flow damping structure according to
請求項4に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造は、変動抑制手段は、一端が筏体の上流側端部に接続され、他端が筏体の上流側端部より下流側で、かつ、上方に湾曲させた筏体との間に空隙を形成して接続される板材を備えて構成されるようにしたものである。
In the falling water sound / falling water flow damping structure of the water area according to
請求項4に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造では、変動抑制手段は、一端が筏体の上流側端部に接続され、他端が筏体の上流側端部より下流側で、かつ、上方に湾曲させた筏体との間に空隙を形成して接続される板材を備えて構成されるようにしたことにより、落下水流が筏体の上流端側に流れ込むと、筏体の上流端側は湾曲を保持したまま板体と一体に上下動するので、細かい動きや激しい動きが抑制され、上流端側から下流側に伝播される動きが減衰される。
In the falling water sound / falling water flow damping structure according to
請求項5に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造は、浮き材を、側部両側に貫通孔を有する柱材により構成し、筏体を、貫通孔を合致させて柱材を横に並べ、これら柱材間にスペーサを配して索条により繋いで構成するとともに、筏体を、柱材の並ぶ方向を落下水流の流れ方向に合致させて水域に配置したものである。
In the falling water sound / falling water flow damping structure according to
請求項5に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造では、浮き材を、側部両側に貫通孔を有する柱材により構成し、筏体を、貫通孔を合致させて柱材を横に並べ、これら柱材間にスペーサを配して索条により繋いで構成するとともに、筏体を、柱材の並ぶ方向を落下水流の流れ方向に合致させて水域に配置したことにより、水域の落下水流が筏体の上面に流入されると、流入水は、筏体の平坦な上面に沿って流れやすくなり、落下水流の挙動を安定化させる。また、柱材の並ぶ方向を流れ方向に合致させて筏体を設置しているので、流れ方向に発生する水流の動きに合わせて筏体は曲がりくねるので、上面に流入された落下水流は突き当たりがなくなり力が減衰される。
In the fall water sound / falling water flow damping structure according to
請求項6に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造は、筏体を、上流側高床部から下流側低床部に落下水流が流入する水路に設置し、筏体の上流側端部を、これら上下流側床部間に形成された段差部上端に固定させて取り付けたものである。
In the falling water sound / falling water flow damping structure according to
請求項6に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造では、筏体を、上流側高床部から下流側低床部に落下水流が流入する水路に設置し、筏体の上流側端部を、これら上下流側床部間に形成された段差部上端に固定させて取り付けたことにより、上流側高床部側から筏体上流側上面に落下水流が流入すると、上面に沿って下流側に押し流され急激に落下することなく徐々に落下し、その間に空隙部から落下水流が漏れながら流れて波立ちが抑制され、水流が安定化する。
In the falling water sound / falling water flow attenuating structure according to
本発明に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造では、浮力を有する複数の浮き材を並べて互いに相対動可能に接続して筏体を形成し、この筏体には、上下に水の通過を許容する空隙を設けるとともに、水域の、流水が落下する段差部に筏体上流端部を接続して筏体の上面に落下水流を流入させる水域の落下水音・落下水流を減衰させる構造であって、上記筏体の下流側端部とこの下流側端部より下流側の水域底部との間を結び筏体下流側端部の自由な上下動を抑制する拘束手段を設けたので、簡素な構成で、落下水音と下流部の波立ちを大幅に抑制することができ、しかも、地形的制約にとらわれず施工後の落差工に設置することができ、かつ、構造の小型化をはかり大幅にコストダウンを図ることができる。 In the falling water sound / falling water damping structure of the water area according to the present invention, a plurality of floating materials having buoyancy are arranged side by side and connected to each other so as to be able to move relative to each other, and a casing is formed. A structure that attenuates the falling water sound and falling water flow of the water area that connects the upstream end of the housing to the stepped part where the flowing water falls and flows the falling water flow into the upper surface of the housing. In addition, a restraining means for connecting the downstream end portion of the casing and the bottom of the water area downstream of the downstream end portion to suppress free vertical movement of the downstream end portion of the casing is provided. With a simple structure, it is possible to greatly suppress the sound of falling water and undulations in the downstream area, and it can be installed in the drop work after construction without being restricted by topographical constraints, and the structure is greatly reduced in size. The cost can be reduced.
簡素な構成で水路の落下水音と波を消すという目的を、上面に平坦面が形成された柱材を貫通孔を合致させて横に並べ、柱材間にスペーサを配して索条により繋いで筏体を形成し、この筏体を、上流側高床部から下流側低床部に落下水流が流入する水路に設置するとともに、筏体の上流側端部を、これら上下流側床部間に形成された段差部上端に固定して取り付け、筏体の下流側端部に一端が連結された索条の他端を、下流側端部より下流側の水域の底部に張力を保持して固定し、筏体の上流側端部に一端が接続された板体の他端を、筏体の上流側端部より下流側で、かつ、筏体を上方に湾曲させて筏体との間に空隙を形成して接続することにより実現した。 The purpose of eliminating the falling water sound and waves in the channel with a simple configuration is to arrange the pillars with a flat surface on the top with the through holes aligned side by side, and arrange the spacers between the pillars with a rope. Connected to form a housing, and this housing is installed in a water channel where a falling water flow flows from the upstream high floor to the downstream low floor, and the upstream end of the housing is connected to these upstream and downstream floors. It is fixedly attached to the upper end of the stepped portion formed in the middle, and the other end of the rope, one end of which is connected to the downstream end of the frame, holds tension at the bottom of the water area downstream from the downstream end. The other end of the plate body, one end of which is connected to the upstream end of the housing, is downstream of the upstream end of the housing, and the housing is curved upward to bend the housing. This was realized by forming a gap between them and connecting them.
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図1の(A)および(B)はそれぞれ、本発明の一実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造を示す側面図およびその減衰構造の取り付け場所における落下水流の挙動を示す説明図、図2の(A)ないし(C)はそれぞれ、減衰構造の一部を構成する筏体の側面図、筏体の一部を構成する柱材の正面図および筏体の平面図である。本実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造2は、図1の(A)に示すように、上流側高床部3から下流側低床部4に落下水流W1が流入する水路5とこの水路5に設置された筏体10とを備えている。水路5には、上流側高床部3下流端と下流側低床部4上流端との間に、ほぼ垂直に立ち上がる段差部6が形成される。筏体10は、段差部6上部に固定して取り付けられるようになっている。また、図1の(B)は、上記水路5の段差部6に筏体10が取り付けられていない状態を比較して示す落下水流の挙動説明図である。筏体10がない場合、上流側(図1の(B)の右側)の高床部3から流れてくる流水は、段差部6で急激に落下し落下流水W1として水の塊となって下流側低床部4の水面に突き当たり、落下水音を発生させる。さらに、落下流水W1が激しく突き当たる結果、乱流が発生して下流側に波立ちを発生させ、波立ちに伴う波立ち音を発生させる。図1の(B)における実線Wは、流水表面の挙動を示している。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings. FIGS. 1A and 1B are a side view showing a falling water sound / falling water flow attenuation structure in a water area according to an embodiment of the present invention, and an explanation showing a behavior of a falling water flow at a mounting position of the attenuation structure, respectively. 2, (A) to (C) of FIG. 2 are a side view of a casing constituting a part of the damping structure, a front view of a column member constituting a part of the casing, and a plan view of the casing, respectively. . The falling water sound / falling water
筏体10は、図2の(A)ないし(C)に示すように、上面に平坦面11が形成された角柱材(浮き材、柱材)13を多数備えて構成される。角柱材13は、浮力を有する断面四角形状の木材等を水路5の幅に応じて所定の長さ寸法でカットして形成される。角柱材13は、長手方向両端側の側面に貫通孔12A、12Bが同一方向に穿設される。筏体10は、一端に固定具14が取り付けられた一対のロープ(またはワイヤ、索条)15A、15Bの他端をそれぞれ、角柱材13の各貫通孔12A、12Bに通して、多数の角柱材13を横方向に繋ぐようになっている。貫通孔12A、12Bの孔径はロープ15A、15Bの径より大きくなっており、ロープ15A、15Bは各貫通孔12A、12B内をスムーズに通るようになっている。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
筏体10を組み立てるには、まず、一体の角柱材13の各貫通孔12A、12Bにそれぞれのロープ15A、15Bの他端を通し、次に、これらロープ15A、15Bの他端に、ゴム製の環状スペーサ16を通す。スペーサ16の内径はロープ15A、15Bより大径に形成され、ロープ15A、15Bに遊びを持って通されるようになっている。スペーサ16の外側は貫通孔12A、12Bの孔径より大きいサイズとなっている。こうして、角柱材13とスペーサ16とを交互にロープ15A、15Bに通してゆき、角柱材13の数が、所定の数に達すると、ロープ15A、15Bの他端を固定具17で最後の角柱材13に固定させて、角柱材13の抜け止めを図り、筏体10が組み立てられるようになっている。
To assemble the
角柱材13の数は、予め実験により導き出される。この性能実験では、上記水路6の段差部6での落下水流に対する消音性能および消波性能を発揮できる筏体10の流れ方向長さ、角柱材13の大きさ、角柱材13間の空隙の大きさが導かれるようになっている。すなわち、予め水路5のモデルを作成し、角柱材の数、異なる大きさの角柱材、異なる大きさのスペーサ等を適宜を調整できる筏体10の試験体を製作し、上記水路6の段差部6での落下水流に対する消音性能および消波性能を発揮できる性能試験を行う。そして、性能試験結果から、一定の大きさの角柱材、一定の幅の空隙を有する筏体について、最も少ない数で所望の性能が得られる角柱材の数が決定される。また、角柱材13の数により筏体10の流れ方向長さを決定するだけでなく、予め実験により確認されたデータに基づいて、角柱材13自体の好ましい大きさ、すなわち、四角形断面の縦横寸法も設定される。このように、筏体10は、横方向に並べられた多数の角柱材13が、スペーサ16を介してロープ15A、15Bにより繋がれており、隣り合う角柱材13間には、スペーサ16により空隙S1が形成されるようになっている。筏体10は、水に浮かんだ状態で、角柱材13が外部からの力を受けるとロープ15A、15Bの規制を受けて揺れ動くようになっている。つまり、筏体10の流れ方向のうち異なる部位に異なる方向から力が加えられると、曲がりくねるようになっている。
The number of
筏体10は、ロープ15A、15Bの両固定具14が段差部6の上端部6Aに固定されて取り付けられるようになっている。このため、水路5の段差部6上流側から水が流れてくると、その水流は、筏体10の上面10Aを上流側から下流側に流れ下るようになっている。水に浮かぶ筏体10は、上方からの圧力が下方からの圧力(浮力)に打ち勝つと、その部位が凹むようになっている。また、筏体10の上面10A上を水流が流れると空隙S1を通じて下方に流れ出るようになっている。
The
ところで、本実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造2では、図1の(A)および図3に示すように、筏体10の下流端角柱材13Dには、下流側側面21のほぼ中央にU字状金具を備えた接続具22が、この下流端角柱材13Dより下流側の下流側低床部4には、幅方向のほぼ中央にU字状金具を備えた連結具23がそれぞれ設けられる。これら接続具22と連結具23とには、ターンバックル24を備えた索条(拘束手段)20の両端20A、20Bがそれぞれ張力を保持して連結されるようになっている。索条20は、ターンバックル24により張力を保持して下流端角柱材13Dと下流側低床部4とを結んでいるので、筏体10の下流端角柱材13Dが外部から力を受けて上下動しようとしてもその動きを抑制するようになっている。
By the way, in the falling water sound / falling water
筏体10には、図1の(A)および図4に示すように、上流側の裏面には、板体30(変動抑制手段)が取り付けられる。板体30は、上流側端部31Aが筏体10の上流端角柱材13Uに接続金具32を介して接続され、下流側端部31Bが筏体10の上流端角柱材13Uより下流側の角柱材13Mに接続金具32を介して接続される。板体30は、図2の(A)に示すように、上流端側の角柱材13を上方に湾曲させて筏体10に接続されるようになっており、筏体10の上流側湾曲部33との間に空隙S2が形成される。板体30は、このように筏体10との間に空隙S2が形成され、筏体10の上流側湾曲部33と一体に動くようになっているので、筏体10の上流端側の上流側湾曲部33の形状を保持して筏体10の上下動の動きを抑制するようになっている。
As shown in FIG. 1A and FIG. 4, a plate 30 (fluctuation suppressing means) is attached to the
次に、上記実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造2の作用について説明する。上記実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造2では、水路5の段差部6上端部6Aに筏体10の上流端角柱材13Uが両固定具14を介して取り付けられ、下流端角柱材13Dが索条20を介して引っ張られた状態で下流側低床部4に連結され、しかも、筏体10の上流端側裏面には、筏体10と一体動する板体10が取り付けられている。
Next, the operation of the falling water sound / falling
このため、上流側高床部3を流れる水流が段差部6に達すると、流れ落ちようとして筏体10の湾曲部33の上面10Aに流れ込む。この落下水流W1は、直接下流側低床部4の水面に達する前に筏体10によりブロックされて、上面10Aに沿って流れ下る。このとき、落下水流W1は上流側高床部3の水位を維持したまま上面10Aに達するので、落下水流W1が水の塊となって筏体10の湾曲部33に下方への圧力を加え、沈み込ませようとする力が働く一方、筏体10の湾曲部33と板体30とは浮力により塊となった落下水流W1に対し押し上げようとする力を与える。このため、図1の(A)に示すように筏体10は、上流端から緩やかな曲面Fcを描く。塊となった落下水流W1は、筏体10の上面10Aの上流側湾曲部33の曲面Fc部分を流れ下るうちに、空隙部S1から筏体10を通過して下方に流れ落ち、上面10Aを流れ下る水量が減少してゆく。このとき、筏体10の上流端側湾曲部33は、浮力が打ち勝つと、水を押し上げて浮き上がり、浮力に勝る落下水流W1を受けると下方に沈む込む挙動を繰り返すものの、上流端側湾曲部33と板体30とが一体となって上下動するため、細かい動きや激しい動きが抑制され、上流端側から下流側に至る短い区間で伝播される動きが減衰される。このため、筏体10の上下流端部間の寸法を短くすることができ、筏体を小型化することができる。
For this reason, when the water flow flowing through the upstream side
そして、落下水流W1は、曲面Fcの通過に伴って水量を減らすとともに、この曲面Fcでは、水路幅方向の空隙S1が多数並んでいるため、曲面Fcの終端Feに達すると、落下の運動エネルギーが低下している。このように、落下水流W1は、筏体10の曲面Fcの通過に伴って力が吸収されて減衰されてしまい、図1の(B)に示すように下流水面に突入することがない。このため、落下水音の発生が抑えられる。こうして、水量が減少し落下の運動エネルギーが低下した落下水流W2は、さらに、上面10Aの下流側平坦面Ffに導かれその上を流れ下る。落下水流W2は、上面10Aの下流側平坦面Ffを流れ下る間にも、筏体10の浮力により持ち上げられる力が働いて空隙S1から筏体10を通過して下方に流れ落ち、上面10Aを流れ下る水量が減少してゆく。このとき、筏体10の上流端側湾曲部33に緩やかな上下動が生じると、この上下動のくねる動きは下流側に伝播し、筏体10の下流端角柱材13Dに伝えられる。ところが、下流端角柱材13Dは索条20により動きが規制されるので、動きは減衰され抑制される。このため、たとえ、上流端側湾曲部33に上下動が生じても、筏体10は上流端側から下流側に至る短い区間で波打つ動きが抑えられ上下流間でほぼ平坦に保持される。従って、乱流が生じることがなく波立ちの発生がないことに加え、筏体10の上下流端部間の寸法を短くすることができ、筏体を小型化することができる。すなわち、筏体10がない水路5の場合、段差部6では、水流は落下に伴う挙動の乱れで波立ちが発生するのに対し、本実施例では、流れ方向寸法の短い筏体であっても、このような波立ちの発生がなく、波の音の発生もない。このように本実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造2では、上流側の落下水流W1が段差部6に達すると、筏体10により緩衝作用を受けるとともに水量を失ってゆき、落下の運動エネルギーが削がれて筏体10の上面10Aに沿って滑らかに流れ下るので、落下水音や波立ち音の発生がない。
The falling water flow W1 reduces the amount of water as it passes through the curved surface Fc. Since the curved surface Fc has a large number of voids S1 in the water channel width direction, the falling kinetic energy reaches the terminal Fe of the curved surface Fc. Has fallen. As described above, the falling water flow W1 is absorbed and attenuated as the curved surface Fc of the
上述のように、本実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造2では、板体30を備えているため、例えば、板体30がない筏体の場合、落差工の段差が大きいと、上流側高床部3からの水流は筏体上面に沿うことなく、ジャンプしてしまうので落下音の発生を招くのに対し、板体30の存在により、上流側高床部3からの水流は必ず筏体10の上面に沿って流れ下ることになる。また、索条20がないと、筏体は上流側高床部3からジャンプした水流により筏体が水流の落下地点に引き寄せられ、水路5の床4に対して凸の形状となり、落下地点で落下音の発生を招くのに対し、索条20の存在により、筏体30の一部に力が加わっても下流側が常に引っ張られているので、大きく凹んでしまうことがない。このように、本実施例に係る水域の落下水音・落下水流減衰構造2では、落差工の落差が大きい場合にも有効である。
As described above, in the falling water sound / falling water
なお、上記実施例では、筏体10に、索条20と板体30との両方を設けるようにしているがこれに限られるものではなく、どちらか一方のみを設けるようにしてもよいことはいうまでもない。さらに、角柱材を多数横に並べて形成しているがこれに限られるものではなく、ブロック状の浮き材を面状に並べ縦横方向にスペーサを介して索条により繋ぐようにしてもよい。また、上記実施例では。角柱材13間にスペーサ16により下方への水の通過を許容する空隙S1を設けているがこれに限られるものではなく、浮き材自体に下方への水の通過を許容する孔を設けるようにしてもよい。さらに、上記実施例では、落差工の段差部6の上端に、筏体10の上流側端部を固定するようにしているがこれに限られるものではなく、例えば、段差部6が傾斜している場合など、水の挙動に応じて段差部6の上下の位置を決定してもよいことはいうまでない。また、上記実施例では、落差工に筏体10を設置するようにしているがこれに限られるものではなく、河川や湖沼等において自然に形成された落差のある地形の場所に設置するようにしてもよい。さらに、工場や施設などにおいて水を落下させる場所や、ゲートに設置するようにしてもよい。また、上記実施例では、角柱材13をロープ15A、15Bにより繋ぐようにしているがこれに限られるものではなく、角柱材間に連結具を設け、隣り合う角柱材を互いに揺動自在に連結するようにしてもよい。さらに、上記実施例では、筏体10の浮き材として上面が平坦に形成された断面四角形の角柱材13を用いているがこれに限られるものではなく、断面円形の丸材や、断面楕円形、断面半円形、断面三角形、断面多角形の木材であってもよいことはいうまでもない。また、筏体10の上面10Aのうち上流側の面を落下水流を減衰させるような形状に形成してもよいし、あるいは、その上流側面の空隙を下流側の空隙より大きくし、水流の減少を増大させるようにしてもよい。また、上記実施例では、浮き材を木材で構成しているがこれに限られるものではなく、所定の強度を有し、浮力があるものであればよく、合成樹脂からなる材料であってもよい。さらに、上記実施例では、角柱材13に貫通孔12A、12Bを設けるようにしているがこれに限られるものではなく、貫通孔12A、12Bに代えて角柱材の上下面のうち少なくともいずれか一方に環状金具を螺装して、ロープを通すようにし、角柱材側壁には、弾性部材(緩衝部材)を取り付けて角柱材間に空隙を形成するようにしてもよい。また、貫通孔12A、12Bに代えて、角柱材の両側に溝を形成し、この溝にロープを巻き付けて縛るようにしてもよい。さらに、上記実施例では、角柱材13を同じ水路幅方向長さとしているがこれに限られるものではなく、下流側に行くに従って徐々に水路幅方向長さを短くし、左右両端から水を筏体の下方に流れやすくするようにしてもよい。また、上記実施例では、索条20を水路5のほぼ中央に一本も設けるようにしているが、これに限られるものではなく、水路5の両側壁側にそれぞれ配し、2本設けるようにしてもよい。
In addition, in the said Example, although it has tried to provide both the
2 水域の落下水音・落下水流減衰構造
4 下流側低床部(水域底部)
10 筏体
10A 筏体の上面
13 角柱材(浮き材)
13D 下流端角柱材(筏体の下流側端部)
20 索条(拘束手段)
30 板体(変動抑制手段)
33 湾曲部(筏体の上流端側)
S1 空隙
W1 落下水流
2 Falling water sound and falling water flow attenuation structure in the
DESCRIPTION OF
13D Downstream end prismatic material (downstream end of the housing)
20 Rope (restraint)
30 Plate (Fluctuation suppression means)
33 Curved part (upstream end of the housing)
S1 Gap W1 Falling water flow
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