JP5356115B2 - 貯水施設、給水用貯水施設および給水用貯水施設の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地震による骨格ブロックの浮き上がりを防止することが可能な構造を有する給水用貯水施設およびその貯水施設構築方法に関する。より詳しくは、雨水等を貯水する貯水施設、貯水した雨水を飲料水や生活水として利用することのできる貯水施設およびこれを構築する貯水施設構築方法に関する。

従来、水不足に備えて、雨水を貯水する貯水装置や貯水施設を地下に設け、貯水した雨水を防火や散水等に用いる場合がある。このような貯水装置の例として、側壁面の上部に多数の流出孔を配設した不腐食性材質の貯水槽を、少なくとも流出孔の周囲の貯水槽の外壁前に水透過材を布設して地下に埋設し、水を貯水槽内に供給する給水手段と貯水槽外に汲み出す汲出し手段とを備えて成る地下貯水装置が特許文献１に示されている。

特開平９−７１９８７号公報

しかしながら、上記示した例を含め、地下の貯水装置や貯水施設に貯水した雨水は防火や散水等に用いられ、飲料水や生活水としては用いられない。１つには衛生面の問題があるためである。一方、現在世界規模で飲料水や生活水の不足の問題が生じており、このように貯水した雨水を飲料水や生活水に用いることができれば、水不足の問題の解決に役立つと考えられる。また、貯水施設は貯水した雨水を飲料水や生活水に用いることができるとともに、降雨時には一時的に貯水を行い、大量の雨水が一時に河川等に流れ込まないようにして、河川の氾濫等を防ぐ雨水流出抑制の機能も果たすことが望ましいと考えられる。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、雨水等を貯水する貯水施設、貯水した雨水を飲料水や生活水として利用することができ、加えて雨水流出抑制の機能も有し、さらに、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地震による骨格ブロックの浮き上がりを防止することが可能な構造を有する給水用貯水施設およびこれを構築する貯水施設構築方法等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するために第１の発明は、地面を掘り下げた掘削部に設けられ、骨格ブロックを組み立てて構成される空間骨格部と前記空間骨格部の少なくとも頂面を覆う透水層とを備える貯水部と、前記貯水部の上方に設けられ、前記貯水部に流入する水をろ過する第１のフィルタ部と、前記貯水部に取り付けられ、前記貯水部から地表面上に延びる管路と、前記管路に取り付けられ、前記貯水部の水を汲み出すポンプ部と、前記ポンプ部により汲み出される水を浄化する第２のフィルタ部と、前記貯水部の側方に設けられる粘土層、または土壌改良剤により処理された土壌の層としての不透水層と、前記貯水部の下方に設けられる不透水層と、不透水層の内側で前記空間骨格部の側面および底面の外面を覆う透水層と、を少なくとも具備し、水層として、透水係数が１０^−２ 〜１０ ^−１ ｃｍ／ｓｅｃ、縦方向の引張強さ１０００Ｎ／５ｃｍ以上、縦方向の引張伸び６０％以上のポリエステル不織布の透水シートを用いることで、地震により不透水層の一部に亀裂が発生して壊れた場合でも所定の透水係数を有する透水シートを介して地下水を貯水部へ浸透し流入させるので、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地下水による浮力で貯水部が浮き上がることが抑えられることを特徴とする貯水施設である。

上記構成により、貯水部に流入する雨水等をろ過して貯水し、貯水部より汲み出される水を浄化することで飲料水や生活水として利用可能とする貯水施設を提供することができる。また、地下に貯水部を設けるので異物混入等のリスクを軽減して飲料水や生活水に用いる貯水部の水のセキュリティを高めることができる。加えて、貯水部の水の温度が安定する、蒸発を防ぐ等の効果も有する。また、ポンプ部等を介して貯水部の水を汲み出して、貯水部の水量を所定量まで少なくするか、貯水部を空にすることにより、貯水部に空きを設け貯水することができる。これにより、降雨時に雨水を貯水部に一時的に貯水することができ、大量の雨水が河川に一時に流れ込むことによる河川の氾濫等を防ぐ雨水流出抑制の機能も有する。

前記貯水部は貯水部の水を排水する排水管と連通し、前記排水管にはオリフィスが設けられるようにしてもよい。この場合、貯水部の水をポンプ部等で汲み出さなくとも、貯水部の水が排水管を介して少しずつ放流されるので、貯水部には空きが設けられた状態となる。以上より、降雨前等に貯水部の水を汲み出す手間を省略しながら、雨水流出抑制の機能を発揮させることができる。なお、排水量はオリフィスの調整により、貯水部の水の使用状況等に応じて決定することができる。

前記堀削部の前記貯水部の側方と下方は不透水層で構成され、前記不透水層は粘土層であってもよく、土壌改良剤により処理された土壌の層であってもよい。粘土層あるいは土壌改良剤により処理されて透水係数を下げられた土壌の層等、低い透水係数を有する不透水層が貯水部の側方と下方に構成されるので、貯水部の水が側方と下方へ浸透し流出することによる貯水部の水量の減少を抑制することができる。
第１の発明の別の貯水施設として、地面を掘り下げた掘削部に設けられ、骨格ブロックを組み立てて構成される空間骨格部と前記空間骨格部の少なくとも頂面を覆う透水層とを備える貯水部と、
前記貯水部の側方に設けられる粘土層、または土壌改良剤により処理された土壌の層としての不透水層と、前記貯水部の下方に設けられる不透水層と、不透水層の内側で前記空間骨格部の側面および底面の外面を覆う透水層と、を少なくとも具備し、透水層として、透水係数が１０^−２ 〜１０ ^−１ ｃｍ／ｓｅｃ、縦方向の引張強さ１０００Ｎ／５ｃｍ以上、縦方向の引張伸び６０％以上のポリエステル不織布の透水シートを用いることで、地震により不透水層の一部に亀裂が発生して壊れた場合でも、所定の透水係数を有する透水シートを介して地下水を貯水部へ浸透し流入させるので、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地下水による浮力で貯水部が浮き上がりを抑えることができる貯水施設を提供できる。

前記第１のフィルタ部は、団粒構造を有する土壌であることが望ましい。団粒構造を有する土壌のもつろ過機能により、雨水等をろ過し雨水等に含まれる砂等の不純物を除去することができる。

前記第２のフィルタ部は、中空糸フィルタであることが望ましい。これにより、貯水部の水に含まれる細菌等を除去して浄化し、飲料水もしくは生活水に使用可能な水とすることができる。また、中空糸フィルタでなくとも、中空糸フィルタと同等のフィルタ性能を有するものであれば、他のフィルタを用いても良い。

前述した目的を達成するために、第２の発明は、地面を掘り下げた掘削部の下部に不透水層を構成し、前記不透水層の上方で骨格ブロックを組み立てて空間骨格部を構成し、前記空間骨格部の頂面を透水層で覆い貯水部を形成する工程（ａ）と、前記貯水部から地表面上に延びる管路を前記貯水部に取り付ける工程（ｂ）と、前記貯水部に流入する水をろ過する第１のフィルタ部を前記貯水部の上方に形成し、前記貯水部の水を汲み出すポンプ部を前記管路に取り付け、前記ポンプ部により汲み出される前記貯水部の水を浄化する第２のフィルタ部を、前記貯水部の水を汲み取る前記管路の汲取部から前記貯水部の水を地表面上で吐出する吐出部に至る、前記貯水部の水が汲み出される流路に取り付ける工程（ｃ）と、前記工程（ｂ）もしくは前記工程（ｃ）の前に、前記掘削部において前記貯水部の側方に粘土層、または土壌改良剤により処理された土壌の層としての不透水層を構成する工程（ｄ）と前記空間骨格部の側面および底面の外面を覆う透水層を構成する工程（ｅ）と、を少なくとも具備し、透水層として、透水係数が１０^−２ 〜１０ ^−１ ｃｍ／ｓｅｃ、縦方向の引張強さ１０００Ｎ／５ｃｍ以上、縦方向の引張伸び６０％以上のポリエステル不織布の透水シートを用いることで、地震により不透水層の一部に亀裂が発生して壊れた場合でも、所定の透水係数を有する透水シートを介して地下水を貯水部へ浸透し流入させるので、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地下水による浮力で貯水部が浮き上がることが抑えられることを特徴とする貯水施設構築方法である。

上記構成により、貯水部に流入する雨水等をろ過して貯水し、貯水部より汲み出される水を浄化することで飲料水や生活水として利用可能とする貯水施設の貯水施設構築方法を提供することができる。また、本貯水施設構築方法によって構築される貯水施設は、地下に貯水部を設けるために異物混入等のリスクを軽減して飲料水や生活水に用いる貯水部の水のセキュリティを高めることができる。加えて、貯水部の水の温度が安定する、蒸発を防ぐ等の効果も有する。また、ポンプ部等を介して貯水部の水を汲み出して、貯水部の水量を所定量まで少なくするか、貯水部を空にすることにより、貯水部に空きを設け貯水することができる。これにより、降雨時に雨水を貯水部に一時的に貯水することができ、大量の雨水が河川に一時に流れ込むことによる河川の氾濫等を防ぐ雨水流出抑制の機能も有する。

本発明により、雨水等を貯水する貯水施設、貯水した雨水を飲料水や生活水として利用することができ、加えて雨水流出抑制の機能も有し、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地震による骨格ブロックの浮き上がりを防止することが可能な構造を有する給水用貯水施設およびこれを構築する貯水施設構築方法等を提供することができる。

本発明の貯水施設の実施形態の一例を示す図 骨格ブロックの例を示す斜視図 管路及びポンプ部の概略を示す断面図 貯水施設を用いた給水方法について説明する図 本発明の貯水施設の構築方法の一例を示す図 本発明の貯水施設の実施形態の一例を示す図

以下、図面を参照しながら、本発明の貯水施設等の実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態の貯水施設について説明する。

図１（ａ）に示すように、本実施形態の貯水施設１は、地面３を掘り下げた掘削部５に設けられる貯水部１５と、貯水部１５の上方に設けられる第１フィルタ部７と、貯水部１５から地表面上に延びる管路１７と、貯水部１５の水を管路１７を介して汲み出すポンプ部１９と、第２フィルタ部２３と、貯水部１５の側方と下方に設けられる不透水層２５とを具備する。

貯水部１５は、掘削部５の底面５ａに設けられた基礎部６の上で骨格ブロック９を組み立てて略直方体の形状に構成される空間骨格部１１と、空間骨格部１１の頂面、側面、底面の外面を覆う透水層１３を備える貯水空間である。但し、骨格ブロック９を組み立てて構成される空間骨格部１１は、必ずしも略直方体状である必要はない。骨格ブロック９を上下縦横に組み立てたものであれば、略直方体を組み合わせた形状や立方体などその他の形状であっても良い。

骨格ブロック９の例について図２を用いて説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、骨格ブロック９は、平面が正方形状の基部２７と、基部２７の頂面の一方の対角線上に２つ立設された突起部２９と、基部２７の頂面の他一方の対角線上に２つ設けられた穴部３１とを有する。穴部３１は突起部２９の先端部と嵌合可能な形状を有する。基部２７の底面には、嵌合突起部３３と嵌合穴部３５が設けられる。嵌合穴部３５は嵌合突起部３３と嵌合可能な形状を有する。特に図示しないが、基部２７は、突起部２９の突出方向である鉛直方向に基部２７を貫通する、水を通過させるための貫通部を多数有する。また、骨格ブロック９の素材には貯水部１５の水の飲料水や生活水としての水質に悪影響を与えないものが用いられる。例えばポリプロピレン樹脂等を用いることができる。

空間骨格部１１は、水平及び鉛直方向に骨格ブロック９を配置することにより組み立てられる。鉛直方向の組み立ては、一段毎に骨格ブロック９の突起部２９の突出する方向を上下逆としながら骨格ブロック９を配置して行われる。例えば、図２（ｂ）に示すように、基部２７の底面が下を、突起部２９が上を向くように配置された第１の骨格ブロック９の上に、突起部２９が下を、基部２７の底面が上を向くように第２の骨格ブロック９が配置される。この際、一方の骨格ブロック９の突起部２９を他方の骨格ブロック９の穴部３１と嵌合させることにより位置決めが行われる。特に図示しないが、第２の骨格ブロック９の上には、基部２７の底面が下を向き、第１の骨格ブロック９を平面に９０度回転させた形で、第３の骨格ブロック９が配置される。この際、一方の骨格ブロック９の嵌合突起部３３を他方の骨格ブロック９の嵌合穴部３５と嵌合させることにより位置決めが行われる。また、骨格ブロック９により組み立てられる空間骨格部１１の頂面や側面には、空隙を有する天板や壁板が配置される。

なお、空間骨格部１１は直方体の形状に限らず様々な形状に構成することができる。骨格ブロック９についても、図２に示したものに限らず、組み立てて空間骨格部１１を構成できるものであればよく、種々のものが使用可能である。

本実施形態において、直方体の形状の貯水部１５のサイズは、高さ、幅、奥行がそれぞれ約２ｍ、約１０ｍ、約５ｍであり、その容積は約１００ｍ^３となる。ただし、貯水部１５のサイズや容積はこれに限らず必要に応じて様々に定めることができる。例えば貯水部１５のサイズについて、高さ、幅、奥行をそれぞれ約１ｍ、約１０ｍ、約１０ｍとするなどしてもよい。

図１（ａ）に示すように、空間骨格部１１の頂面を透水層１３で覆い、さらに側面および底面の外面も透水層１３で覆う。透水層１３には所定の透水係数（例えば、１０ ⁻² 〜１０ ^−１ ｃｍ／ｓｅｃ）と強度（例えば、縦方向の引張強さ１０００Ｎ／５ｃｍ以上、縦方向の引張伸び６０％以上など）を有するポリエステル不織布の透水シートが使用される。透水シートは予め適当な長さに切断され、これを熱融着機により接合したものを空間骨格部１１の被覆に用いる。透水シートは、水を通す一方で土や砂を通さないフィルタとしての役割も有する。空間骨格部１１の被覆に透水シートを用いることはコストや施工また、例えば地震により不透水層２５の一部に亀裂が発生して壊れた場合、所定の透水係数を有する透水シートを介して地下水が貯水部１５へ浸透し流入するので、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地下水による浮力で貯水部１５が浮き上がることが抑えられる。

図１（ｂ）に示すように、空間骨格部１１の頂面を透水層１３で覆うが、側面および底面は、透水層１３で覆うかわりに遮水機能を有し、不透水層２５としての役割を果たす遮水シートを用いて覆ってもよい。この場合、遮水シートには、例えば加硫ゴム系や塩化ビニル系、熱可塑性樹脂等が用いられる。遮水シートで貯水部１５の側面と底面を覆い、遮水シート同士を水密に熱融着等で接合することで、貯水型の貯留槽として使用することができる。空間骨格部１１の側面および底面の被覆に不透水層２５として遮水シートを用いた場合には、遮水シートで遮水性が確保されるため、その外側に形成される層は、必ずしも不透水層でなく、透水性があっても許容させることから、例えば掘削部５の堀削時に排出した土砂が透水性であっても遮水性処理をせずにそのまま堀削部５の内部に埋め戻し、貯水部１５の側方に土砂２８の層を形成しても良い。
なお、掘削部５の下部で、空間骨格部１１の下方に設けられる不透水層２５は、遮水シートでなくともよく、例えば基礎部６を粘土質などで遮水処理して貯水部１５の下方に不透水層２５を構成するようにしてもよい。

図１（ａ）で示したように、掘削部５において、空間骨格部１１の側面および底面の外面を透水層１３で覆った場合には、貯水部１５を直接遮水するか、又は貯水部１５の底面の外面の透水層１３と基礎部６の間を例えば遮水シートで遮水するか、あるいは基礎部６を粘土質などで遮水処理して、掘削部５の下部で、貯水部１５の下方に不透水層２５を構成する。
また、貯水部１５の側方にも不透水層２５を構成する。不透水層２５は例えば粘土層であり、掘削部５において貯水部１５の側方が粘土層で埋められる。例えば粘土層を下方に有する地面３で、粘土層中を掘り下げて掘削部５を形成した場合には、掘削時に排出した粘土を貯水部１５の側方に埋め戻す。これにより、貯水部１５の水が透水層１３（透水シート）を介して側方及び下方へ浸透し流出することによる貯水部１５の水量の減少を防ぐことができる。

また、不透水層２５は土壌改良剤により処理され、透水係数を下げられた土壌の層であってもよく、当該土壌で貯水部１５の側方を埋めるようにしてもよい。この場合でも前述した効果と同様の効果が得られる。土壌改良剤には飲料水や生活水に使用する貯水部１５の水質に悪影響を与えないものが用いられる。例えば石灰系の土壌改良剤等を用いることができる。他にも、石灰系では土壌改良が難しい有機質土壌や高含水土壌も改良できる軽焼マグネシア主成分の改良剤等を用いることもできる。
ここで、不透水層２５の透水係数は１０^−７ｃｍ／ｓｅｃ以下であることが望ましい。透水係数が１０^−７ｃｍ／ｓｅｃより大きい場合、貯水部１５の水が側方へ浸透して流出し、水量が減少するためである。より望ましくは１０^−９ｃｍ／ｓｅｃ以下であればよい。透水係数が１０^−９ｃｍ／ｓｅｃ以下の場合、貯水部１５の水量が減少しにくくなるためである。

基礎部６には、底面５ａ上に砕石を敷き均し、さらに凹凸を均すための砂をその上に敷いたものを用いることができる。ただしこれに限ることはなく、貯水部１５の重量を底面５ａ以下の地層に均等に伝達するなど種々の目的に応じて基礎部６の構成を様々に決定することができる。

掘削部５において、貯水部１５及び貯水部１５の側方の不透水層２５の上方には、第１フィルタ部７が形成される。第１フィルタ部７は、雨水等をろ過し、雨水に含まれる砂等の不純物を除去するフィルタ機能を有する。本実施形態では、第１フィルタ部７は団粒構造を有する土壌である。団粒構造は土中の微小な粒子が集合した団粒により構成されるものであり、団粒内部の微小な空隙と団粒間の空隙の効果により保水性とともに水はけや通気性に優れ、雨水等をろ過し、不純物を除去するフィルタ機能を有する。第１フィルタ部７である団粒構造を有する土壌は、例えば株式会社エコマックのエコマックス工法や、東洋スポーツ建設株式会社のヘルシークレー工法により形成することができるが、これに限られることはない。
ここで、第１フィルタ部７である団粒構造を有する土壌の空隙率は１０％以上４０％未満であることが望ましい。空隙率の値が１０％より小さい場合、第１フィルタ部７の浸透能力が落ちて雨水が浸み込まなくなり、逆に空隙率の値が４０％以上の場合、ろ過機能が低下して浄化作用が落ちるためである。より望ましくは，空隙率は１５％以上２５％未満であればよい。このとき第１フィルタ部７の浸透能力が落ちずに浄化作用が維持されるためである。

貯水部１５には、貯水部１５から地表面上（第１フィルタ部７の上方）まで延びる管路１７が取り付けられる。管路１７には、貯水部１５の水を汲み出すためのポンプ部１９が取り付けられる。貯水部１５の水はポンプ部１９の揚水力により地表面上に汲み出される。このとき、貯水部１５の水は管路１７の下端部の汲取部２４から汲み取られ、管路１７及びポンプ部１９を経由してポンプ部１９の吐出部２６より地表面上に吐出される。

ポンプ部１９には、貯水施設の規模に応じて、例えば、電動式ポンプ装置や図３に示すような手押し式ポンプ装置等種々のものを用いることができる。手動で水を汲み上げる手押し式ポンプ装置を用いることは、コストが低く抑えられると共に、電源等を必要としない点で有利である。この他、自転車の車輪を人力で回転させてこれによりポンプ装置を駆動するものなど、必要に応じて種々のポンプ装置を用いても構わない。

貯水部１５の水を汲み取る管路１７の下端部の汲取部２４から管路１７及びポンプ部１９を経由して貯水部１５の水を吐出する吐出部２６に至る、貯水部１５の水を汲み出す流路において、吐出部２６の近傍には第２フィルタ部２３が取り付けられる。第２フィルタ部２３は、ポンプ部１９により汲み出される貯水部１５の水に含まれる細菌類等を除去して浄化し、飲料水もしくは生活水として利用可能とする浄水機能を有する。本実施形態では、第２フィルタ部２３は中空糸フィルタである。中空糸フィルタは中空のストロー状の繊維の壁面に微細な穴を有する中空糸を用いるもので、繊維壁面の微細な穴により、水中の細菌類や微生物を水に対して除去し、水を浄化することができる。中空糸フィルタは、飲料水や生活水として必要なろ過精度に応じて、精密ろ過を行うＭＦ（Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）フィルタや、限外ろ過を行いより細かな細菌類を除去するＵＦ（Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）フィルタとして機能するものを用いる。中空糸フィルタは脱着容易なカートリッジ方式により吐出口２６の近傍に取り付けられ、定期的にもしくは適宜交換し、汚れの生じたフィルタの使用を防ぐ。

第２フィルタ部２３の取り付け位置を図１に示す吐出部２６の近傍とすると、第２フィルタ部２３が地表面上にあるのでメンテナンスが容易であり好適である。また、貯水部１５の水はポンプ部１９で汲み上げられた後、第２フィルタ部２３を通過するので、ポンプ部１９の揚水力がそれほど大きくない場合に取り付け可能な点でも有利である。しかしながら、第２フィルタ部２３の取り付け位置はこれに限ることはなく、上記流路中であれば第２フィルタ部２３を取り付けることができる。例えば、ポンプ部１９の揚水力が大きければ、第２フィルタ部２３を管路１７に取り付けることもできる。さらに、第２フィルタ部２３を管路１７で地表面（第１フィルタ部７の上面）の下方に位置する部分に取り付けることもできる。この場合、盗難等の危険性を軽減することができる。

第２フィルタ部２３は、上述の中空糸フィルタに限らず、水中の細菌類等を除去して浄化し、貯水部１５の水を飲料水もしくは生活水として利用可能とする目的において、様々なものを使用可能である。例えば納豆菌等の作用による浄水機能を有する浄水ユニットを取り付ける、あるいはこれと中空糸フィルタを併用する等により第２フィルタ部２３を構成することも可能である。

続いて、貯水施設１を用いた飲料水もしくは生活水の給水方法について図４を用いて説明する。図４において、３６−１、３６−２、３６−３は水に含まれる不純物や細菌の状態を示す模式図である。

雨水３０は模式図３６−１に示すように砂等の不純物３７や細菌類３９などを含んでいる。雨水３０は第１フィルタ部７（団粒構造を有する土壌）を経由して貯水部１５に流れ込み（矢印Ａ）、貯水される。この際、雨水３０に含まれた不純物３７は第１フィルタ部７によりろ過されて取り除かれる（模式図３６−２）。貯水部１５に貯水された水がポンプ部１９により汲み出されると、貯水部１５の水は汲取部２４から管路１７とポンプ部１９を経由し（矢印Ｂ）、第２フィルタ部２３（中空糸フィルタ）を通過し（矢印Ｃ）、吐出部２６より吐出される。貯水部１５の水が第２フィルタ部２３を通過する際に、細菌類３９は除去され（模式図３６−３）、浄化された水を飲料水もしくは生活水として用いることができる。加えて、このように飲料水もしくは生活水として使用する際、あるいは降雨前に貯水部１５の水を汲み出すことにより、貯水部１５には空きが設けられる。これにより、降雨時には貯水施設１の貯水部１５を一時的な雨水の貯水を行い雨水流出を抑制するバッファタンクとして用いることができるので、貯水施設１は、一時に大量の雨水が河川等に流入することによる河川等の氾濫を抑える役割も果たす。

本実施形態の貯水施設１の構築方法について、図５を用いて説明する。まず始めに、図５（ａ）に示すように貯水施設１を構築する箇所の地面３を掘り下げて掘削部５を形成する。

次に、図５（ｂ）に示すように、掘削部５の底面５ａに基礎部６を構築する。その上に遮水シートを敷設する、あるいは基礎部６を粘土質などで遮水処理する等により、掘削部５の下部で不透水層２５を構成する。更にその上に透水層１３（透水シート）を敷設し、その上に前述したように骨格ブロック９を組み立てて空間骨格部１１を形成する。

次に、図５（ｃ）に示すように、透水層１３（透水シート）で空間骨格部１１の頂面と側面の外面を被覆して貯水部１５を形成する。

続いて、掘削部５において貯水部１５の側方に不透水層２５を構成する。具体的には、粘土層や、土壌改良剤により処理され透水係数を下げられた土壌の層などにより貯水部１５の側方を埋めて、不透水層２５を構成する。貯水部１５の側方を土壌改良剤により処理され透水係数を下げられた土壌の層で埋める場合には、先に土壌改良剤による処理を行い土壌の透水係数を下げ、その後当該土壌で埋めてもよいし、貯水部１５の側方を土壌で埋めた後、当該土壌に対し土壌改良剤による処理を行い透水係数を下げてもよい。また、貯水部１５に、貯水部１５から地表面（第１フィルタ部７の上面）上まで延びる管路１７を取り付ける。なお、管路１７を取り付けた後に不透水層２５を構成するようにしてもよい。

その後、図５（ｄ）に示すように、ポンプ部１９として例えば図３に示す手押し式ポンプ装置を管路１７に取り付け、貯水部１５及び貯水部１５の側方の不透水層２５の上面に第１フィルタ部７（団粒構造を有する土壌）を形成し、第２フィルタ部２３（中空糸フィルタ）をポンプ部１９の吐出部２６の近傍に取り付ける。なお、ポンプ部１９の取り付け、第１フィルタ部７の形成、第２フィルタ部２３の取り付けはこの順に行わなくともよく、例えば先に第２フィルタ部２３の取り付けを行い、その後ポンプ部１９の取り付け、あるいは第１フィルタ部７の形成を行ってもよい。また、前述したように第２フィルタ部２３の取り付け位置は吐出部２６の近傍に限らず、管路１７の下端部の汲取部２４から吐出部２６に至る、貯水部１５の水を汲み出す流路であれば第２フィルタ部２３を取り付けることができる。
以上のようにして、貯水施設１が構築される。

以上説明したように、本実施形態の貯水施設１では、貯水部１５に流入する雨水等を第１フィルタ部７でろ過して貯水し、貯水部１５より汲み出される水を第２フィルタ部２３で浄化することで飲料水や生活水として利用可能とする。従って、本実施形態によれば、雨水等を貯水し、これを飲料水や生活水として利用することのできる貯水施設およびこれを構築する貯水施設構築方法等を提供することができる。また、貯水施設１では地下に貯水部１５が設けられるので異物混入等のリスクを軽減して飲料水や生活水に用いる貯水部１５の水のセキュリティを高めることができる。さらに、貯水部１５の水の温度が安定する、蒸発を防ぐ等の効果も有する。加えて、貯水施設１では、粘土層や、土壌改良剤により処理され透水係数を下げられた土壌の層等、低い透水係数を有する不透水層２５が貯水部１５の側方と下方に構成される。これにより、貯水部１５の水が側方及び下方へ浸透し流出することによる貯水部１５の水量の減少を抑制することができる。そのため、貯水部１５の外面を透水層１３である透水シートとすることができ、コストや施工の容易性等の点で有利となる。

また、本実施形態の貯水施設１は、雨水流出抑制の機能も有する。即ち、貯水部１５の水をポンプ部１９、管路１７等を介して汲み出すことができるので、貯水部１５の水の飲料水もしくは生活水としての通常の使用に際して、あるいは降雨前に貯水部１５の水を汲み出すことにより、貯水部１５に空きを設けることができる。従って、降雨時には、貯水施設１の貯水部１５を一時的な雨水の貯水を行い雨水流出を抑制するバッファタンクとして用い、河川等に一時に雨水が流入することによる河川等の氾濫を抑えることができる。
この場合、飲料水や生活水として用いるために貯水部１５の水を汲み出すポンプ部１９、管路１７とは別に、降雨前に貯水部１５の水を汲み出すための、例えば揚水力の大きいポンプ装置を用いるポンプ部と管路を貯水施設１に設けるようにしてもよい。
なお、第２フィルタ部２３を取り外して水を汲み出すこともでき、例えば降雨前に貯水部１５の水を汲み出す際等では、これにより短時間により多くの水を汲み出すようにすることもできる。

また、図６（ａ）に示すように、貯水部１５と連通し、雨水等の放流管と接続する排水管４１を設け、排水管４１にオリフィス４３を設けるようにしてもよい。これにより、貯水部１５の水を少しずつ排水させることができる。オリフィス４３を介して排水管４１より貯水部１５の水が少しずつ排水されるので、貯水部１５には空きが設けられた状態になる。従って、降雨前等に貯水部１５の水を汲み出す手間を省略しながら、貯水施設１の雨水流出抑制の機能を発揮させることができる。排水量はオリフィス４３の調整により、貯水部１５の水の使用状況等に応じて決定することができる。
加えて、オリフィス４３を有する排水管４１にバルブ（不図示）を設け、当該バルブの開閉により排水を制御することもできる。この場合、バルブを閉めることにより排水を抑えると、前述の図１等を用いて説明した貯水施設１と同様の機能効果を有するものとなる。また、例えば降雨後にはバルブを開いた状態としておき降雨時に貯水部１５に貯水された水を排水し、水が所定量貯水部１５に残った状態になるとバルブを閉じて排水を止めて貯水するなど、貯水量の調節を行うことも可能で、大雨で水道等の生活インフラが停止した場合には、貯水部１５に残った水を地表面上に汲み出し、飲料水や生活水として利用することができる。
また、図６（ｂ）に示すように、貯水部１５と排水管４１ａを介して接続する貯水ます４５と、雨水等の放流管と排水管４１ｃを介して接続する貯水ます４７を設け、２つの貯水ます４５、４７をオリフィス４３を設けた排水管４１ｂが接続するようにしてもよい。即ち、オリフィス４３を設けた排水管４１ｂは、貯水ます４５等を介して貯水部１５と連通する。また、貯水ます４７と排水管４１ｃを省略し、オリフィス４３を設けた排水管４１ｂが雨水等の放流管と直接接続するようにもできる。以上の場合でも、図６（ａ）で説明したものと同様の効果が得られる。また、貯水ます４５に貯水部１５の水を地表面上に汲み出すための管路を設置し、当該管路にポンプ部を設け、貯水ます４５から貯水部１５の水を汲み出すことも可能である。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る貯水施設および貯水施設構築方法等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………貯水施設
３………地面
５………掘削部
７………第１フィルタ部
９………骨格ブロック
１１………空間骨格部
１３………透水層
１５………貯水部
１７………管路
１９………ポンプ部
２３………第２フィルタ部
２５………不透水層
２８………土砂
４１………排水管
４３………オリフィス
４５、４７………貯水ます

Claims (6)

1. 地面を掘り下げた掘削部に設けられ、骨格ブロックを組み立てて構成される空間骨格部と前記空間骨格部の少なくとも頂面を覆う透水層とを備える貯水部と、
   前記貯水部の上方に設けられ、前記貯水部に流入する水をろ過する第１のフィルタ部と、前記貯水部に取り付けられ、前記貯水部から地表面上に延びる管路と、
   前記管路に取り付けられ、前記貯水部の水を汲み出すポンプ部と、
   前記ポンプ部により汲み出される水を浄化する第２のフィルタ部と、
   前記貯水部の側方に設けられる粘土層、または土壌改良剤により処理された土壌の層としての不透水層と、
   前記貯水部の下方に設けられる不透水層と、
   不透水層の内側で前記空間骨格部の側面および底面の外面を覆う透水層と、
   を少なくとも具備し、
   透水層として、透水係数が１０^−２ 〜１０ ^−１ ｃｍ／ｓｅｃ、縦方向の引張強さ１０００Ｎ／５ｃｍ以上、縦方向の引張伸び６０％以上のポリエステル不織布の透水シートを用いることで、地震により不透水層の一部に亀裂が発生して壊れた場合でも、所定の透水係数を有する透水シートを介して地下水を貯水部へ浸透し流入させるので、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地下水による浮力で貯水部が浮き上がることが抑えられることを特徴とする貯水施設。
2. 前記貯水部は貯水部の水を排水する排水管と連通し、前記排水管にはオリフィスが設けられることを特徴とする請求項１に記載の貯水施設。
3. 前記第１のフィルタ部は団粒構造を有する土壌であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貯水施設。
4. 前記第２のフィルタ部は中空糸フィルタであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の貯水施設。
5. 地面を掘り下げた掘削部の下部に不透水層を構成し、前記不透水層の上方で骨格ブロックを組み立てて空間骨格部を構成し、前記空間骨格部の頂面を透水層で覆い貯水部を形成する工程（ａ）と、
   前記貯水部から地表面上に延びる管路を前記貯水部に取り付ける工程（ｂ）と、
   前記貯水部に流入する水をろ過する第１のフィルタ部を前記貯水部の上方に形成し、前記貯水部の水を汲み出すポンプ部を前記管路に取り付け、前記ポンプ部により汲み出される前記貯水部の水を浄化する第２のフィルタ部を、前記貯水部の水を汲み取る前記管路の汲取部から前記貯水部の水を地表面上で吐出する吐出部に至る、前記貯水部の水が汲み出される流路に取り付ける工程（ｃ）と、
   前記工程（ｂ）もしくは前記工程（ｃ）の前に、前記掘削部において前記貯水部の側方に粘土層、または土壌改良剤により処理された土壌の層としての不透水層を構成する工程（ｄ）と前記空間骨格部の側面および底面の外面を覆う透水層を構成する工程（ｅ）と、を少なくとも具備し、
   透水層として、透水係数が１０^−２ 〜１０ ^−１ ｃｍ／ｓｅｃ、縦方向の引張強さ１０００Ｎ／５ｃｍ以上、縦方向の引張伸び６０％以上のポリエステル不織布の透水シートを用いることで、地震により不透水層の一部に亀裂が発生して壊れた場合でも、所定の透水係数を有する透水シートを介して地下水を貯水部へ浸透し流入させるので、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地下水による浮力で貯水部が浮き上がることが抑えられることを特徴とする貯水施設構築方法。
6. 地面を掘り下げた掘削部に設けられ、骨格ブロックを組み立てて構成される空間骨格部と前記空間骨格部の少なくとも頂面を覆う透水層とを備える貯水部と、
   前記貯水部の側方に設けられる粘土層、または土壌改良剤により処理された土壌の層としての不透水層と、
   前記貯水部の下方に設けられる不透水層と、
   不透水層の内側で前記空間骨格部の側面および底面の外面を覆う透水層と、
   を少なくとも具備し、
   透水層として、透水係数が１０ ^−２ 〜１０ ^−１ ｃｍ／ｓｅｃ、縦方向の引張強さ１０００Ｎ／５ｃｍ以上、縦方向の引張伸び６０％以上のポリエステル不織布の透水シートを用いることで、地震により不透水層の一部に亀裂が発生して壊れた場合でも、所定の透水係数を有する透水シートを介して地下水を貯水部へ浸透し流入させるので、地震時に貯水部への地下水の急激な流入を抑制すると同時に、地下水による浮力で貯水部が浮き上がることが抑えられることを特徴とする貯水施設。
   

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