JP6672507B1 - 下水道システム - Google Patents

Abstract

【課題】調整池の必要調整池容量を低減できる下水道システムを提供する。【解決手段】第２の分水装置３に流入した下水は、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して第２の放流管７ｂへと流れる公共用水域へ放流可能な最大の下水量である下水と、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流して調整池用流入管９ａへと流れる下水量が超過下水量である下水とに高精度に分水制御される。【選択図】図５

Description

本発明は、分水装置を有する下水道システムに関する。

下水道システムには、降雨による雨水と生活排水等の汚水を同じ管路で流す合流式下水道システムと、雨水と汚水を別々の管路で流す分流式下水道システムとがある。

合流式下水道システムでは、降雨時には、雨水および汚水（以下、「雨水および汚水」を「下水」とも称する。）を合流管に流入させる。合流式下水道システムでは、所定量以上の雨水が合流管に流入した場合には、雨水吐き室において、遮集管を介して下水処理場へ流される下水と、放流管を介して河川等へ放流される下水に分水される。分流式下水道システムでは、雨水管、汚水管が別々に設けられ、降雨時には雨水を雨水管に流入させ河川等へ放流し、汚水を汚水管に流入させ下水処理場へと流す。

雨が強く降ると、合流式下水道システムにおいて放流管から放流される下水、または、分流式下水道システムにおいて雨水管から放流される雨水の量が増加し、河川等が氾濫するおそれがある。このために合流式下水道システム、分流式下水道システムにおいて調整池が設けられることがある。調整池によって、合流式下水道システムにおいて放流管に流された下水の所定量、分流式下水道システムにおいて雨水管に流された雨水の所定量を一時的に貯めることにより、河川等の氾濫を防ぐことができる。

調整池には、一般的には流出口としてオリフィスが設けられ、許容された放流量以下になるように調整池から河川等への放流量が調節される。また、調整池の流出口に、降雨量等に応じて三種類の開口度を選択できる開閉バルブを設けて調整池からの放流量を調節する技術が特許文献１に開示されている。

特許第３１７６３１５号公報

しかしながら、上述した下水道システムの調整池では、流出口として設けられたオリフィスや、流出口に設けられた開閉バルブにより放流量を効率的に調節するのが困難であり、調整池の必要調整池容量が大きくなってしまうという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、調整池の必要調整池容量を低減できる下水道システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る下水道システムは、
下水が流入する合流管と、下水処理場へ下水を流す遮集管と、第１の放流管とが接続され、前記合流管から流入した下水を前記遮集管へ流す下水と前記第１の放流管へ流す下水とに分水する第１の分水装置と、
前記第１の放流管と、公共用水域へ下水を放流する第２の放流管と、下水を貯留する調整池と接続された調整池用流入管とが接続され、前記第１の放流管から流入した下水を前記第２の放流管へ流す下水と前記調整池用流入管へ流す下水とに分水する第２の分水装置とを有する下水道システムであって、
前記第２の分水装置は、前記第１の放流管から流入した下水が前記第２の放流管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記第２の放流管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した下水が流入する前記調整池用流入管が前記複数の調整槽の下方に接続されたことを特徴とする。

前記第１の分水装置は、前記合流管から流入した下水が前記遮集管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記遮集管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した下水が流入する前記第１の放流管が前記複数の調整槽の下方に接続されるようにしてもよい。

前記第２の分水装置の複数の越流堰は、前記第１の放流管から流入した下水が前記第２の放流管へ流出する流路の両側に立設されるようにしてもよい。

前記第２の分水装置の複数の調整槽のうち最も上流側に配置された調整槽は、流路方向に最も長いようにしてもよい。

前記第２の分水装置の前記複数の越流堰の間に設けられた隔壁部は、前記第２の分水装置の筐体に架設されるようにしてもよい。

前記第２の分水装置は、３つの前記調整槽を有するようにしてもよい。

前記第２の分水装置のオリフィスは、全体が下流側の下水の水面より低いようにしてもよい。

前記第１の分水装置の複数の越流堰は、前記合流管から流入した下水が前記遮集管へ流出する流路の両側に立設されるようにしてもよい。

前記第１の分水装置は、３つの前記調整槽を有するようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る下水道システムは、
雨水が流入する雨水管と、汚水管から汚水が流される下水処理場へ雨水を流す遮集管と、第１の放流管とが接続され、前記雨水管から流入した雨水を前記遮集管へ流す雨水と前記第１の放流管へ流す雨水とに分水する第１の分水装置と、
前記第１の放流管と、公共用水域へ雨水を放流する第２の放流管と、雨水を貯留する調整池と接続された調整池用流入管とが接続され、前記第１の放流管から流入した雨水を前記第２の放流管へ流す雨水と前記調整池用流入管へ流す雨水とに分水する第２の分水装置とを有する下水道システムであって、
前記第１の分水装置は、前記雨水管から流入した雨水が前記遮集管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記遮集管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した雨水が流入する前記第１の放流管が前記複数の調整槽の下方に接続され、
前記第２の分水装置は、前記第１の放流管から流入した雨水が前記第２の放流管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記第２の放流管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した雨水が流入する前記調整池用流入管が前記複数の調整槽の下方に接続されたことを特徴とする。

前記第１の分水装置の複数の越流堰は、前記雨水管から流入した雨水が前記遮集管へ流出する流路の両側に立設され、前記第２の分水装置の複数の越流堰は、前記第１の放流管から流入した雨水が前記第２の放流管へ流出する流路の両側に立設されるようにしてもよい。

前記第１の分水装置の複数の調整槽のうち最も上流側に配置された調整槽は、流路方向に最も長く、前記第２の分水装置の複数の調整槽のうち最も上流側に配置された調整槽は、流路方向に最も長いようにしてもよい。

前記第１の分水装置の前記複数の越流堰の間に設けられた隔壁部は、前記第１の分水装置の筐体に架設され、前記第２の分水装置の前記複数の越流堰の間に設けられた隔壁部は、前記第２の分水装置の筐体に架設されるようにしてもよい。

前記第１の分水装置及び前記第２の分水装置は、３つの前記調整槽を有するようにしてもよい。

前記第１の分水装置のオリフィス及び前記第２の分水装置のオリフィスは、全体が下流側の下水の水面より低いようにしてもよい。

前記第１の分水装置により分水された前記遮集管へ流す雨水の計画遮集量がノンポイント負荷対策に基づき設定されるようにしてもよい。

本発明によれば、調整池の必要調整池容量を低減できる下水道システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る下水道システムの構成を示すブロック図である。 （Ａ）は第１の実施形態及び第２の実施形態に係る下水道システムが有する第１の分水装置の構成を示す一部断面平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣＣ断面図である。 （Ａ）は第１の実施形態及び第２の実施形態に係る下水道システムが有する第１の分水装置に下水または雨水が流れた状態を示す一部断面平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣＣ断面図である。 （Ａ）は第１の実施形態及び第２の実施形態に係る下水道システムが有する第２の分水装置の構成を示す一部断面平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣＣ断面図である。 （Ａ）は第１の実施形態及び第２の実施形態に係る下水道システムが有する第２の分水装置に下水または雨水が流れた状態を示す一部断面平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣＣ断面図である。 （Ａ）は従来の下水道システムにおける必要調整池容量を示すためのグラフであり、（Ｂ）は第１の実施形態に係る下水道システムにおける必要調整池容量を示すためのグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る下水道システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る下水道システムが有する第１の分水装置の構成を示す一部断面平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る下水道システムが有する第１の分水装置の構成を示す一部断面平面図である。 本発明の第５の実施形態に係る下水道システムが有する第１の分水装置の構成を示す一部断面平面図である。

本発明の実施の形態に係る下水道システムについて、以下図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る下水道システムについて、図１〜図５を参照して説明する。第１の実施の形態の下水道システムは合流式下水道システムであり、降雨による雨水と生活排水等の汚水を同じ管路である合流管で流す下水道システムである。なお、図２（Ａ）、図３（Ａ）、図４（Ａ）及び図５（Ａ）は、蓋を外した状態であり、管のみ断面を表した分水装置の一部断面平面図である。

合流式下水道システム１は、図１に示すように、各第１〜第ｎ排水区（ｎは自然数、以下、「各排水区」とも称する。）において、第１の分水装置２と、第２の分水装置３と、調整池４とを有し、また、全排水区の下水処理を行う下水処理場５を有している。また、合流式下水道システム１は、各排水区において、降雨時には雨水および汚水（下水）が流入され、流入された下水を第１の分水装置２へ流すための合流管６と、第１の分水装置２で分水された一方の下水を第２の分水装置３へ流すための第１の放流管７ａと、第１の分水装置２で分水された他方の下水を下水処理場５へ流すための遮集管８と、第２の分水装置３で分水された一方の下水を河川等の公共用水域Ｗへ放流するための第２の放流管７ｂと、第２の分水装置３で分水された他方の下水を調整池４へ流すための調整池用流入管９ａとを有している。

また、合流式下水道システム１は、各排水区において、降雨後に調整池４から下水を下水処理場５へ流すための調整池用流出管９ｂと、降雨後に調整池４から下水を公共用水域Ｗへ放流するための調整池用放流管９ｃとを有している。また、合流式下水道システム１は、各排水区の遮集管８が接続され、第１の分水装置２で分水された他方の下水がまとめて流入されるとともに、流入された下水を下水処理場５へ流すための下水処理場用流入管８aと、下水処理場５から浄化された下水を公共用水域Ｗへ放流するための下水処理場用放流管８ｂとを有している。

第１の分水装置２は、合流管６から流入した下水を、遮集管８および下水処理場用流入管８aを介して下水処理場５へ流す所望の下水量の下水と、第１の放流管７ａを介して第２の分水装置３へ流す下水とに高精度に分水可能な装置である。第１の分水装置２は、図２及び図３に示すように、基板２５上に立設され、蓋２６ｅが閉じられた筐体２６内に３槽の第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃを有する。第１の調整槽２Ａが上流側に配置され、第３の調整槽２Ｃが下流側に配置され、第２の調整槽２Ｂが第１の調整槽２Ａ及び第３の調整槽２Ｃの中間に配置される。第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃは連続して設けられる。

筐体２６の上流側の側壁２６ａには合流管６が接続され、合流管６から第１の調整槽２Ａに下水が流入する。また、筐体２６の上流側の側壁２６ａと対向する下流側の側壁２６ｂには遮集管８が接続され、第３の調整槽２Ｃから遮集管８に下水が流出する。すなわち、合流管６から流入した下水が遮集管８へ流出する流路２０が構成されている。また、筐体２６の下流側の側壁２６ｂの遮集管８の下方には第１の放流管７ａが接続されている。第１の放流管７ａは、側壁２６ｂの下部中央に接続され、第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃの下方に配置される。なお、遮集管８は、下水処理場用流入管８ａと接続させるためにＬ字状に屈曲している。

第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、基台２７上に設けられている。基台２７は筐体２６の側壁２６ａと側壁２６ｂとの間に架設されている。基台２７の上面は上流側から下流側へと下がる階段状に形成されており、第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃの第１〜第３の底部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを構成する。すなわち、第１〜第３の底部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは上流側から下流側に向かって順次低く形成されている。第１の底部２１Ａは、第２の底部２１Ｂ及び第３の底部２１Ｃよりも流路方向に長く形成されている。また、平面状の第１〜第３の底部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、短手方向の幅が上流側から下流側に向かって狭まるように長手方向の端部が内側に傾斜して形成されている。第１〜第３の底部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの長手方向の端部が内側に傾斜して形成されているのは、上流側の合流管６の径よりも下流側の遮集管８の径が小さいこと等のためである。

第１の調整槽２Ａの第１の底部２１Ａの両側には、流路方向に沿って一対の第１の越流堰２２Ａが対向して立設されている。また、第２の調整槽２Ｂの第２の底部２１Ｂの両側には、流路方向に沿って一対の第２の越流堰２２Ｂが対向して立設されている。また、第３の調整槽２Ｃの第３の底部２１Ｃの両側には、流路方向に沿って一対の第３の越流堰２２Ｃが対向して立設されている。第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、流路２０の両側に設けられているので、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流した下水は流路２０の両側から流下する。

上流側の第１の越流堰２２Ａの高さは、合流管６に後述する計画遮集量の下水が流入した水位に合わせて設定されている。第１の越流堰２２Ａの高さを合流管６に計画遮集量の下水が流入した水位よりも高く設定すると、合流管６内において背水現象を誘発してしまい、合流管６内の流下能力低下や合流管６内に汚濁負荷の滞留や沈殿を生じさせてしまうことになる。また、下流側の第３の越流堰２２Ｃの高さは、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流し、筐体２６内に流下した下水の水位よりも高くなるように設定される。

第１の調整槽２Ａと第２の調整槽２Ｂとの間（第１の越流堰２２Ａと第２の越流堰２２Ｂとの間）には、板状の第１の隔壁部２３Ａが流路方向と直交する方向に立設されている。また、第２の調整槽２Ｂと第３の調整槽２Ｃとの間（第２の越流堰２２Ｂと第３の越流堰２２Ｃとの間）には、板状の第２の隔壁部２３Ｂが流路方向と直交する方向に立設されている。また、第３の調整槽２Ｃと遮集管８との間（第３の越流堰２２Ｃと遮集管８との間）には、板状の第３の隔壁部２３Ｃが流路方向と直交する方向に立設されている。これにより第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃおよび第１〜第３の隔壁部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃにより区画される。

第１の隔壁部２３Ａ及び第２の隔壁部２３Ｂは、筐体２６の流路方向と直交する側壁２６ｃと側壁２６ｄとの間に延伸して架設されている。第１の隔壁部２３Ａ及び第２の隔壁部２３Ｂが側壁２６ｃと側壁２６ｄとの間に架設されることにより、第１の越流堰２２Ａ、第２の越流堰２２Ｂから越流した下水が第３の調整槽２Ｃに落水して波動の影響を与えることがないようにしている。なお、第３の隔壁部２３Ｃは、筐体２６の下流側の側壁２６ｂに接して設けられている。

第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには、第１〜第３のオリフィス２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃがそれぞれ開口して形成されている。第１〜第３のオリフィス２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、最下部が第１〜第３の底部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの高さに位置するようにそれぞれ形成されている。第１〜第３のオリフィス２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、全体が下流側の水面より低い潜りオリフィスである。第１〜第３のオリフィス２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃを潜りオリフィスにすることにより、開口位置が浅くても出口での流速鉛直分布や開口規模の大型・小型の区別を考慮する必要がなくなり、第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃ内の水面を安定化することができる。

なお、筐体２６の蓋２６ｅ上には、管理点検部２９が設けられている。管理点検部２９には点検孔が設けられており、筐体２６の外から筐体２６内の点検を行うことができる。

第２の分水装置３は、第１の分水装置２で分水され、第１の放流管７ａから流入した下水を、第２の放流管７ｂを介して公共用水域Ｗへ放流する所望の下水量の下水と、調整池用流入管９ａを介して調整池４へ流す所望の下水量の下水とに高精度に分水可能な装置である。第２の分水装置３については、図４及び図５に示すように、第１の分水装置２と同様な構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

第２の分水装置３では、筐体２６の上流側の側壁２６ａには第１の放流管７ａが接続され、第１の放流管７ａから第１の調整槽２Ａに下水が流入する。また、筐体２６の上流側の側壁２６ａと対向する下流側の側壁２６ｂには第２の放流管７ｂが接続され、第３の調整槽２Ｃから第２の放流管７ｂに下水が流出する。すなわち、第１の放流管７ａから流入した下水が第２の放流管７ｂへ流出する流路２０が構成されている。また、筐体２６の側壁２６ａ，２６ｂと直交する側壁２６ｃには調整池用流入管９ａが接続されている。調整池用流入管９ａは、側壁２６ｃの下部中央に接続され、第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃの下方に配置される。

第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、基台３７上に設けられている。基台３７は、筐体２６の底部に立設されている点が第１の分水装置２の基台２７とは異なる。また、基台３７の下部には、調整池用流入管９ａの位置に合わせて配置されるとともに調整池用流入管９ａと同じ径の貫通孔３７ａが形成されている点も基台２７とは異なる。

筐体２６内には、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの両外側の下方に傾斜流路２８が設けられている。傾斜流路２８は、調整池用流入管９ａの下半分の位置に合わせて配置されるとともに調整池用流入管９ａと同じ径の半円状凹部２８ａと、筐体２６の側壁２６ａ，２６ｂ側から半円状凹部２８ａ側へ向かってそれぞれ下って傾斜した傾斜面２８ｂとを有する。なお、下流側の第３の越流堰２２Ｃの高さは、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流し、傾斜流路２８に流下した下水の水位よりも高くなるように設定される。

また、第２の分水装置３では、上流側の第１の調整槽２Ａの越流堰２２Ａの高さが、第１の放流管７ａに下水量Ｑ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）（Ｑ_in、Ｑ_osn、Ｑ_dnについては後述する。）の下水が流入した水位に合わせて設定されている。第１の越流堰２２Ａの高さを第１の放流管７ａに下水量Ｑ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）の下水が流入した水位よりも高く設定すると、第１の放流管７ａ内において背水現象を誘発してしまい、第１の放流管７ａ内の流下能力低下や第１の放流管７ａ内に汚濁負荷の滞留や沈殿を生じさせてしまうことになる。

調整池４は、強い雨が降った時に、公共用水域Ｗへ下水が放流されて氾濫することを防止するために、第２の分水装置３により分水した下水を一時的に貯留し、調整する施設である。下水処理場５は、第１の分水装置２により分水され、遮集管８を介して下水処理場用流入管８aから流入した下水、および、調整池４で一時的に貯留され、調整池用流出管９ｂを介して下水処理場用流入管８aから流入した所定量の下水を浄化し、公共用水域Ｗへ放流する施設である。下水処理場５では、例えば下水を沈殿処理、生物処理及び消毒処理して放流する高級処理、および、下水を沈殿処理及び消毒処理のみして放流する簡易処理が行われる。なお、簡易処理を行う分の下水は、一時的に貯留施設に貯留した後、高級処理を行うようにしてもよい。

次に、合流式下水道システム１により、雨が強く降った時、豪雨時などに下水を処理する方法について説明する。第ｎ排水区において設定された計画遮集量をＱ_osn、計画下水量をＱ_in、超過下水量をＱ_Δn、公共用水域Ｗへ下水処理場５を介さずに放流可能な最大の下水量をＱ_dnとする（ｎは自然数）。計画遮集量Ｑ_osnは、下水処理場５において第ｎ排水区分として下水処理可能な最大の下水量として設定される。計画遮集量Ｑ_osnは、例えば晴天時時間最大汚水量Ｑ_onの３倍に設定され、下水処理場５において、下水量がＱ_onになるまでは高級処理され、下水量がＱ_onを越えた２Ｑ_on分は簡易処理される。計画下水量Ｑ_inは、計画遮集量Ｑ_osnと公共用水域Ｗへ下水処理場５を介さずに放流可能な最大の下水量Ｑ_dnとを合計した下水量として設定される。超過下水量Ｑ_Δnは、合流管６に流入した下水量のうち計画下水量Ｑ_inを超過した下水量として設定される。

雨が強く降った時、豪雨時などに合流管６に流入する下水量が計画下水量Ｑ_inを超過した場合（合流管６に流入する下水量がＱ_in＋Ｑ_Δnの場合）には、第ｎ排水区において、合流管６から第１の分水装置２に流入した下水は、図３（Ａ）に示すように、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して遮集管８へと流れる下水量が計画遮集量Ｑ_osnである下水と、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流して第１の放流管７ａへと流れる下水量がＱ_in−Ｑ_osn＋Ｑ_Δnである下水とに高精度に分水制御される。流路２０の両側に設けられた第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流した下水は、筐体２６内に流下し、筐体２６の下部に接続された第１の放流管７ａへ流出する。

第１の分水装置２では、合流管６から流入する下水量が増加しても、図３（Ｂ）に示すように、流入した下水を上流側の第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂおよび第２のオリフィス２４Ｂを順次通過させることにより、調整槽内の水位上昇を順次緩和させる。これにより下流側にあり遮集分水に直接係わる第３の調整槽２Ｃにおける水面の変動幅が縮小され、遮集管８へ分水されて流される下水量Ｑ_osnの変動を抑えることができる。

上流側に配置され、流路方向に長く構成された第１の調整槽２Ａにおいて、合流管６から開放され流入する下水により発生する煩雑な水理現象が限定され、流入した下水は目標とする分水流量にほぼ制御される。続いて第１の調整槽２Ａを通過した下水を第２の調整槽２Ｂ及び下流側の第３の調整槽２Ｃを順次通過させることにより、分水制御の精度を更に向上させて、目標とする分水流量に調整する。

第１の分水装置２に合流管６から流入する下水量の増加に伴い、第１の調整槽２Ａでは第１の越流堰２２Ａから越流する下水の越流水深は急増し、敏感に反応するのに対して、第２の調整槽２Ｂでは第２の越流堰２２Ｂから越流する下水の越流水深は若干増加するだけであり、第３の調整槽２Ｃでは第３の越流堰２２Ｃから越流する下水の越流水深は第２の越流堰２２Ｂから越流する越流水深よりも増加せず、反応が鈍い。

第１の分水装置２により分水され遮集管８へと流れた下水量が計画遮集量Ｑ_osnである下水は、下水処理場用流入管８aを介して下水処理場５へ流され、上述したように、下水処理場５において、下水量Ｑ_on分が高級処理され、下水量２Ｑ_on分が簡易処理される。下水処理場５で浄化された下水は下水処理場用放流管８ｂを介して公共用水域Ｗへ放流される。

第１の分水装置２により分水され第１の放流管７ａへと流れた下水量がＱ_in−Ｑ_osn＋Ｑ_Δnである下水は、第２の分水装置３に流入する。第２の分水装置３に流入した下水は、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して第２の放流管７ｂへと流れる公共用水域Ｗへ下水処理場５を介さずに放流可能な最大の下水量Ｑ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）である下水と、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流して調整池用流入管９ａへと流れる下水量が超過下水量Ｑ_Δnである下水とに高精度に分水制御される。流路２０の両側に設けられた第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流した下水は、傾斜流路２８に向かって流下し、一方側からは直接に、他方側からは貫通孔３７ａを通過して、調整池用流入管９ａへ流出する。

第２の分水装置３では、第１の放流管７ａから流入する下水量が増加しても、図５（Ｂ）に示すように、流入した下水を上流側の第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂおよび第２のオリフィス２４Ｂを順次通過させることにより、調整槽内の水位上昇を順次緩和させる。これにより下流側にあり公共用水域Ｗへ放流される下水の分水に直接係わる第３の調整槽２Ｃにおける水面の変動幅が縮小され、第２の放流管７ｂへ分水されて流される下水量Ｑ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）の変動を抑えることができる。

上流側に配置され、流路方向に長く構成された第１の調整槽２Ａにおいて、第１の放流管７ａから開放され流入する下水により発生する煩雑な水理現象が限定され、流入した下水は目標とする分水流量にほぼ制御される。続いて第１の調整槽２Ａを通過した下水を第２の調整槽２Ｂ及び下流側の第３の調整槽２Ｃを順次通過させることにより、分水制御の精度を更に向上させて、目標とする分水流量に調整する。

第２の分水装置３に第１の放流管７ａから流入する下水量の増加に伴い、第１の調整槽２Ａでは第１の越流堰２２Ａから越流する下水の越流水深は急増し、敏感に反応するのに対して、第２の調整槽２Ｂでは第２の越流堰２２Ｂから越流する下水の越流水深は若干増加するだけであり、第３の調整槽２Ｃでは第３の越流堰２２Ｃから越流する下水の越流水深は第２の越流堰２２Ｂから越流する越流水深よりも増加せず、反応が鈍い。

第２の分水装置３により分水され第２の放流管７ｂへと流れた下水量がＱ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）である下水は、公共用水域Ｗへ放流される。すなわち、下水処理場５を介さずに放流可能な最大の下水量Ｑ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）の下水が公共用水域Ｗへ放流される。また、第２の分水装置３により分水され調整池用流入管９ａへと流れた下水量が超過下水量Ｑ_Δnである下水は、調整池４へ流され、調整池４において一時的に貯留される。

降雨終了後に、調整池４に一時的に貯留された下水は、Ｑ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）以内の下水量で調整池用放流管９ｃ及び第２の放流管７ｂを介して公共用水域Ｗへ放流される。なお、第２の放流管７ｂを介さずに、調整池用放流管９ｃから下水が公共用水域Ｗへ放流されるようにしてもよい。また、調整池４に図示しない水位計を設けることにより、所定の水位以下では、調整池４に貯留された下水は、２Ｑ_on以内の下水量で調整池用流出管９ｂ及び下水処理場用流入管８aを介して下水処理場５へ流される。下水処理場５へ流された下水は、下水処理場５で浄化され、浄化された下水は公共用水域Ｗへ放流される。これにより調整池４の底付近に溜まった汚れを公共用水域Ｗへ放流してしまうことを防ぐことができる。

このように本実施の形態の合流式下水道システムでは、雨が強く降った時、豪雨時などでも、合流管６から流入した下水を第１の分水装置２において第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過させるようにしたので、目標とする各排水区での計画遮集量Ｑ_osnの下水を高精度に分水し、遮集することができる。これにより、本実施の形態の合流式下水道システムでは、遮集管が再び合流管として集水してしまう遮合流問題、過剰遮集による管路施設の事故、未処理下水放流等の下水処理場の問題等を回避することができる。

また、本実施の形態の合流式下水道システムでは、雨が強く降った時、豪雨時などでも、第１の分水装置２により計画遮集量Ｑ_osnの下水と分水された下水を第２の分水装置３において第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過させるようにしたので、各排水区において目標とする公共用水域Ｗへ下水処理場５を介さずに放流可能な最大の下水量Ｑ_in−Ｑ_osn（＝Ｑ_dn）の下水を高精度に分水し、放流することができる。これにより、公共用水域Ｗの氾濫等を確実に防止することができるとともに、調整池４には超過下水量Ｑ_Δnのみを貯留することができるので、必要調整池容量を低減することができる。

本実施の形態の下水道システムの必要調整池容量と従来の下水道システムの必要調整池容量との比較について図６を用いて説明する。従来の下水道システムでは、図６（Ａ）に示すように、調整池に流入する下水の流入ハイドログラフと、調整池の流出口として設けられたオリフィスから放流される下水の流出ハイドログラフとの差分である斜線部分が必要調整池容量となる。これに対して、本実施の形態の下水道システムでは、図６（Ｂ）に示すように、第２の分水装置３に流入する下水の流入ハイドログラフと、第２の分水装置３から流出し公共用水域Ｗへ放流される下水の流出ハイドログラフとの差分である斜線部分が必要調整池容量となる。本実施の形態の下水道システムでは、放流可能な最大の下水量Ｑ_dnの下水を公共用水域Ｗへ放流し、計画下水量Ｑ_inを超過する超過下水量Ｑ_Δnのみ調整池４に効率的に貯留するために、従来の下水道システムと比べて必要調整池容量が低減されることが明らかである。

なお、煩雑な降雨波形の実績降雨の場合や流入管路能力の制約で豪雨の一部が地表に滞水して流入ハイドログラフが降雨波形よりも後方にずれ込むことがあると、従来の合流式下水道システムでは、必要調整池容量が増大したり、放流量が設定値を超過してしまう事態が危惧される。しかし、本実施の形態の合流式下水道システムでは、このような状況であっても、放流可能な最大の下水量Ｑ_dnの下水を高精度に分水して公共用水域Ｗへ放流し、調整池４に確実に超過下水量Ｑ_Δnのみを貯留することができるので、必要調整池容量が増大したり、放流量が設定値を超過してしまうことを防止できる。

また、本実施の形態の合流式下水道システムでは、第１の分水装置２および第２の分水装置３において、流路２０の両側に第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを設けるようにしたので、堰全体の長さが長くなり水理現象が安定するとともに、筐体２６を小さくすることも可能になる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る下水道システムについて、図２〜図５および図７を参照して説明する。第２の実施の形態の下水道システムは分流式下水道システムであり、雨水と汚水を別々の管路で流す下水道システムである。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施形態に係る下水道システムと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を基本的には省略し、第１の実施形態と異なる点について主に説明する。第２の実施形態に係る下水道システムにおける第１の分水装置１２、第２の分水装置１３は、第１の実施形態における第１の分水装置２、第２の分水装置３とそれぞれほぼ同様な構成であるために、図２〜図５を第２の実施形態においても参照して説明する。

分流式下水道システム１０は、図７に示すように、各排水区において第１の分水装置１２と、第２の分水装置１３と、調整池４とを有し、また、全排水区で分水された雨水及び汚水の浄化を行う下水処理場５を有している。また、分流式下水道システム１０は、各排水区において、雨水が流入され、流入された雨水を第１の分水装置１２へ流すための雨水管１１と、第１の分水装置１２で分水された一方の雨水を第２の分水装置１３へ流すための第１の放流管１７ａと、第１の分水装置１２で分水された他方の雨水を下水処理場５へ流すための遮集管１８と、第２の分水装置１３で分水された一方の雨水を公共用水域Ｗへ放流するための第２の放流管１７ｂと、第２の分水装置１３で分水された他方の雨水を調整池４へ流すための調整池用流入管９ａとを有している。

また、分流式下水道システム１０は、各排水区において、降雨後に調整池４から雨水を下水処理場５へ流すための調整池用流出管９ｂと、降雨後に調整池４から雨水を公共用水域Ｗへ放流するための調整池用放流管９ｃとを有している。

また、分流式下水道システム１０は、各排水区において、汚水が流入され、流入された汚水を下水処理場５へ流すための汚水管１９と、各排水区の汚水管１９および遮集管１８が接続され、汚水管１９からの汚水および第１の分水装置１２で分水された他方の雨水がまとめて流入されるとともに、流入された汚水および雨水を下水処理場５へ流すための下水処理場用流入管１９aと、下水処理場５から浄化された下水を公共用水域Ｗへ放流するための下水処理場用放流管８ｂとを有している。

第１の分水装置１２は、雨水管１１から流入した雨水を、遮集管１８および下水処理場用流入管１９aを介して下水処理場５へ流す所望の雨水量の雨水と、第１の放流管１７ａを介して第２の分水装置１３へ流す雨水とに高精度に分水可能な装置である。従来の分流式下水道システムでは、市街地の路面などに堆積した汚濁物質が雨水で流れ出し雨水管に流入してしまうなどのノンポイント汚濁の問題があったが、本実施の形態に係る分流式下水道システムは、第１の分水装置１２によりノンポイント負荷対策が可能になる。

筐体２６の上流側の側壁２６ａには、図２及び図３に示すように、雨水管１１が接続され、雨水管１１から第１の調整槽２Ａに雨水が流入する。また、筐体２６の上流側の側壁２６ａと対向する下流側の側壁２６ｂには遮集管１８が接続され、第３の調整槽２Ｃから遮集管１８に雨水が流出する。すなわち、雨水管１１から流入した雨水が遮集管１８へ流出する流路２０が構成されている。また、筐体２６の下流側の側壁２６ｂの遮集管１８の下方には第１の放流管１７ａが接続されている。第１の放流管１７ａは、側壁２６ｂの下部中央に接続され、第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃの下方に配置される。なお、遮集管１８は、下水処理場用流入管１９ａと接続させるためにＬ字状に屈曲している。

上流側の第１の越流堰２２Ａの高さは、雨水管１１に後述するノンポイント負荷対策の計画遮集量の雨水が流入した水位に合わせて設定されている。第１の越流堰２２Ａの高さを雨水管１１にノンポイント負荷対策の計画遮集量の雨水が流入した水位よりも高く設定すると、雨水管１１内において背水現象を誘発してしまい、雨水管１１内の流下能力低下や雨水管１１内に汚濁負荷の滞留や沈殿を生じさせてしまうことになる。

第１の隔壁部２３Ａ及び第２の隔壁部２３Ｂは、側壁２６ｃと側壁２６ｄとの間に渡って設けられることにより、第１の越流堰２２Ａ、第２の越流堰２２Ｂから越流した雨水が第３の調整槽２Ｃに落水して波動の影響を与えることがないようにしている。

第２の分水装置１３は、第１の分水装置１２で分水され、第１の放流管１７ａから流入した雨水を、第２の放流管１７ｂを介して公共用水域Ｗへ放流する所望の雨水量の雨水と、調整池用流入管９ａを介して調整池４へ流す所望の雨水量の雨水とに高精度に分水可能な装置である。第２の分水装置１３では、図４及び図５に示すように、筐体２６の上流側の側壁２６ａには第１の放流管１７ａが接続され、第１の放流管１７ａから第１の調整槽２Ａに雨水が流入する。また、下流側の側壁２６ｂには第２の放流管１７ｂが接続され、第３の調整槽２Ｃから第２の放流管１７ｂに雨水が流出する。すなわち、第１の放流管１７ａから流入した雨水が第２の放流管１７ｂへ流出する流路２０が構成されている。また、筐体２６の側壁２６ａ，２６ｂと直交する側壁２６ｃには調整池用流入管９ａが接続されている。調整池用流入管９ａは、側壁２６ｃの下部中央に接続され、第１〜第３の調整槽２Ａ，２Ｂ，２Ｃの下方に配置される。

なお、第２の分水装置１３では、下流側の第３の越流堰２２Ｃの高さは、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流し、傾斜流路２８に流下した雨水の水位よりも高くなるように設定される。また、第２の分水装置１３では、上流側の第１の調整槽２Ａの越流堰２２Ａの高さが、第１の放流管１７ａに雨水量Ｑ_rn−Ｑ_orsn（Ｑ_rn、Ｑ_orsnについては後述する。）の雨水が流入した水位に合わせて設定されている。

調整池４は、強い雨が降った時に、公共用水域Ｗへ雨水が放流されて氾濫することを防止するために、第２の分水装置１３により分水した雨水を一時的に貯留し、調整する施設である。下水処理場５は、第１の分水装置１２により分水され、遮集管１８を介して下水処理場用流入管１９aから流入した雨水、汚水管１９を介して下水処理場用流入管１９aから流入した汚水、および、調整池４で一時的に貯留され、調整池用流出管９ｂを介して下水処理場用流入管１９aから流入した所定量の雨水を浄化し、公共用水域Ｗへ放流する施設である。下水処理場５では、例えば流入した汚水及び雨水を沈殿処理、生物処理及び消毒処理して放流する高級処理、および、流入した汚水及び雨水を沈殿処理及び消毒処理のみして放流する簡易処理が行われる。なお、簡易処理を行う分の下水は、一時的に貯留施設に貯留した後、高級処理を行うようにしてもよい。

次に、分流式下水道システム１０により、下水を処理する方法について説明する。第ｎ排水区において設定されたノンポイント負荷対策の計画遮集量をＱ_orsn、計画雨水量をＱ_rn、超過雨水量をＱ_Δrn、計画汚水量をＱ_sn、公共用水域Ｗへ下水処理場５を介さずに放流可能な最大の雨水量をＱ_rdnとするとする（ｎは自然数）。ノンポイント負荷対策の計画遮集量Ｑ_orsnは、ノンポイント汚染源からの流出負荷量等を考慮して設定され、例えば晴天時時間最大汚水量Ｑ_onの２倍に設定される。計画雨水量Ｑ_rnは、ノンポイント負荷対策の計画遮集量Ｑ_osnと公共用水域Ｗへ放流可能な最大の雨水量Ｑ_rdnとを合計した雨水量として設定される。超過雨水量Ｑ_Δrnは、雨水管１１に流入した雨水量のうち計画雨水量Ｑ_rnを超過する雨水量として設定される。計画汚水量Ｑ_snは、晴天時時間最大汚水量Ｑ_onなどを考慮して定められ、例えば晴天時時間最大汚水量Ｑ_onに設定される。

雨が降り始めた時、雨量が少ない時など、雨水管１１に流入する雨量がノンポイント負荷対策の計画遮集量Ｑ_orsn以下である場合には、第ｎ排水区において、雨水管１１から第１の分水装置１２に流入した雨水は、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流することなく、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して全量が遮集管１８へと流れる。遮集管１８へと流れた雨水は、下水処理場用流入管１９aを介して下水処理場５へと流される。また、汚水管１９から汚水が下水処理場用流入管１９aを介して下水処理場５へと流される。遮集管１８から流入した雨水及び汚水管１９から流入した汚水は、下水処理場５において高級処理または簡易処理される。下水処理場５で浄化された雨水及び汚水は下水処理場用放流管８ｂを介して公共用水域Ｗへ放流される。雨が降り始めた時などに、市街地の路面などに堆積した汚濁物質が流れ出し雨水管に流入するノンポイント汚濁の問題が生じるが、分流式下水道システム１０では、雨水管１１に流入する雨水の全量を下水処理場５で浄化することができるのでこの問題を解決することができる。

雨が強く降った時、豪雨時などに雨水管１１に流入する雨水量が計画雨水量Ｑ_rnを超過した場合（雨水管１１に流入する雨水量がＱ_rn＋Ｑ_Δrnの場合）には、第ｎ排水区において、雨水管１１から第１の分水装置１２に流入した雨水は、図３（Ａ）に示すように、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して遮集管１８へと流れる雨水量が計画遮集量Ｑ_orsnである雨水と、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流して第１の放流管１７ａへと流れる雨水量がＱ_rn−Ｑ_orsn＋Ｑ_Δrnである雨水とに高精度に分水制御される。流路２０の両側に設けられた第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流した雨水は、筐体２６内に流下し、筐体２６の下部に接続された第１の放流管１７ａへ流出する。

第１の分水装置１２では、雨水管１１から流入する雨水量が増加しても、図３（Ｂ）に示すように、流入した雨水を上流側の第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂおよび第２のオリフィス２４Ｂを順次通過させることにより、調整槽内の水位上昇を順次緩和させる。これにより下流側にあり遮集分水に直接係わる第３の調整槽２Ｃにおける水面の変動幅が縮小され、遮集管１８へ分水されて流される雨水量Ｑ_orsnの変動を抑えることができる。

上流側に配置され、流路方向に長く構成された第１の調整槽２Ａにおいて、雨水管１１から開放され流入する雨水により発生する煩雑な水理現象が限定され、流入した雨水は目標とする分水流量にほぼ制御される。続いて第１の調整槽２Ａを通過した雨水を第２の調整槽２Ｂ及び下流側の第３の調整槽２Ｃを順次通過させることにより、分水制御の精度を更に向上させて、目標とする分水流量に調整する。

第１の分水装置１２に雨水管１１から流入する雨水量の増加に伴い、第１の調整槽２Ａでは第１の越流堰２２Ａから越流する雨水の越流水深は急増し、敏感に反応するのに対して、第２の調整槽２Ｂでは第２の越流堰２２Ｂから越流する雨水の越流水深は若干増加するだけであり、第３の調整槽２Ｃでは第３の越流堰２２Ｃから越流する雨水の越流水深は第２の越流堰２２Ｂから越流する越流水深よりも増加せず、反応が鈍い。

第１の分水装置１２により分水され遮集管１８へと流れた雨水量が計画遮集量Ｑ_orsnである雨水が下水処理場用流入管１９aを介して下水処理場５へ流されるとともに、汚水管１９から汚水が下水処理場用流入管１９aを介して下水処理場５へと流される。下水処理場５において、下水量Ｑ_on分が高級処理され、下水量２Ｑ_on分が簡易処理される。下水処理場５で浄化された下水は下水処理場用放流管８ｂを介して公共用水域Ｗへ放流される。

第１の分水装置１２により分水され第１の放流管１７ａへと流れた雨水量がＱ_rn−Ｑ_orsn＋Ｑ_Δrnである雨水は、第２の分水装置１３に流入する。第２の分水装置１３に流入した雨水は、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して第２の放流管１７ｂへと流れる公共用水域Ｗへ放流可能な最大の雨水量Ｑ_rn−Ｑ_orsn（＝Ｑ_rdn）である雨水と、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流して調整池用流入管９ａへと流れる雨水量が超過雨水量Ｑ_Δrnである雨水とに高精度に分水制御される。流路２０の両側に設けられた第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流した雨水は、傾斜流路２８に向かって流下し、一方側からは直接に、他方側からは貫通孔３７ａを通過して、調整池用流入管９ａへ流出する。

第２の分水装置１３では、第１の放流管１７ａから流入する雨水量が増加しても、図５（Ｂ）に示すように、流入した雨水を上流側の第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂおよび第２のオリフィス２４Ｂを順次通過させることにより、調整槽内の水位上昇を順次緩和させる。これにより下流側にあり公共用水域Ｗへ放流される雨水の分水に直接係わる第３の調整槽２Ｃにおける水面の変動幅が縮小され、第２の放流管１７ｂへ分水されて流される雨水量Ｑ_rn−Ｑ_orsn（＝Ｑ_rdn）の変動を抑えることができる。

上流側に配置され、流路方向に長く構成された第１の調整槽２Ａにおいて、第１の放流管１７ａから開放され流入する雨水により発生する煩雑な水理現象が限定され、流入した雨水は目標とする分水流量にほぼ制御される。続いて第１の調整槽２Ａを通過した雨水を第２の調整槽２Ｂ及び下流側の第３の調整槽２Ｃを順次通過させることにより、分水制御の精度を更に向上させて、目標とする分水流量に調整する。

第２の分水装置１３に第１の放流管１７ａから流入する雨水量の増加に伴い、第１の調整槽２Ａでは第１の越流堰２２Ａから越流する雨水の越流水深は急増し、敏感に反応するのに対して、第２の調整槽２Ｂでは第２の越流堰２２Ｂから越流する雨水の越流水深は若干増加するだけであり、第３の調整槽２Ｃでは第３の越流堰２２Ｃから越流する雨水の越流水深は第２の越流堰２２Ｂから越流する越流水深よりも増加せず、反応が鈍い。

第２の分水装置１３により分水され第２の放流管１７ｂへと流れた雨水量がＱ_rn−Ｑ_orsn（＝Ｑ_rdn）ある雨水は、公共用水域Ｗへ放流される。すなわち、放流可能な最大の雨水量Ｑ_rn−Ｑ_orsn（＝Ｑ_rdn）の雨水が公共用水域Ｗへ放流される。第２の分水装置１３により分水され調整池用流入管９ａへと流れた雨水量が超過雨水量Ｑ_Δrnである雨水は、調整池４へ流され、調整池４において一時的に貯留される。

降雨終了後に、調整池４に一時的に貯留された雨水は、Ｑ_rn−Ｑ_orsn（＝Ｑ_rdn）以内の雨水量で調整池用放流管９ｃ及び第２の放流管１７ｂを介して公共用水域Ｗへ放流される。なお、第２の放流管１７ｂを介さずに、調整池用放流管９ｃから下水が公共用水域Ｗへ放流されるようにしてもよい。また、調整池４に図示しない水位計を設けることにより、所定の水位以下では、調整池４に貯留された雨水は、２Ｑ_on以内の雨水量で調整池用流出管９ｂ及び下水処理場用流入管１９aを介して下水処理場５へ流される。下水処理場５へ流された雨水は、下水処理場５で浄化され、浄化された雨水は公共用水域Ｗへ放流される。これにより調整池４の底付近に溜まった汚れを公共用水域Ｗへ放流してしまうことを防ぐことができる。

なお、雨水管１１に流入する雨水量が計画遮集量Ｑ_orsnを越え、計画雨水量Ｑ_rn以下である場合には、第ｎ排水区において、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して遮集管１８へと流れる雨水量が計画遮集量Ｑ_orsnである雨水と、流路２０の両側に設けられた第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流して第１の放流管１７ａへと流れる残りの雨水量の雨水とに高精度に分水制御される。

第１の分水装置１２により分水され遮集管１８へと流れた雨水量が計画遮集量Ｑ_orsnである雨水は、汚水管１９に流入した汚水とともに下水処理場用流入管１９aを介して下水処理場５へ流され、浄化される。浄化された下水は下水処理場用放流管８ｂを介して公共用水域Ｗへ放流される。

第１の分水装置１２により分水され第１の放流管１７ａへと流れた雨水は、第２の分水装置１３に流入し、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流することなく、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過して全量が第２の放流管１７ｂへと流れ、公共用水域Ｗへ放流される。

このように本実施の形態の分流式下水道システムでは、各排水区において、雨が降り始めた時など、雨水管１１に流入する雨量がノンポイント負荷対策の計画遮集量Ｑ_orsn以下である場合には、雨水管１１に流入する雨水の全量が第１の分水装置１２により遮集管１８へと流され、雨水管１１に流入する雨水の全量を下水処理場５において浄化できる。また、雨水管１１に流入する雨水量が計画遮集量Ｑ_orsnを越えた場合には、雨水管１１に流入した雨水を第１の分水装置１２において、第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過させるようにしたので、目標とする各排水区でのノンポイント負荷対策の計画遮集量Ｑ_orsnの雨水を高精度に分水し、遮集することができる。これによりノンポイント汚濁を効果的に防止することが可能になる。

また、本実施の形態の分流式下水道システムでは、このように第１の分水装置１２によりノンポイント汚濁を効果的に防止できるようにしたので、第２の分水装置１３に流入する雨水に汚濁物質が含まれることがなくなる。これにより、第２の分水装置１３から第２の放流管１７ｂを介して放流される雨水により公共用水域Ｗが汚染されることを防止することができ、また、第２の分水装置１３から調整池用流入管９ａを介して調整池４に流入し貯留された雨水を例えば地下水涵養などの用途に利用することが可能になる。

また、本実施の形態の分流式下水道システムでは、雨が強く降った時、豪雨時などに、第１の分水装置１２により分水された雨水が下水処理場用流入管１９a等に流れるようにしたので、管内を雨水により清浄することができるという効果も得られる。

また、本実施の形態の分流式下水道システムでは、雨が強く降った時、豪雨時などでも、第１の分水装置１２により分水された雨水を第２の分水装置１３において第１の調整槽２Ａ、第１のオリフィス２４Ａ、第２の調整槽２Ｂ、第２のオリフィス２４Ｂ、第３の調整槽２Ｃ及び第３のオリフィス２４Ｃを順次通過させるようにしたので、各排水区において目標とする公共用水域Ｗへ放流可能な最大の雨水量Ｑ_rn−Ｑ_orsn（＝Ｑ_rdn）の雨水を高精度に分水し、放流することができる。これにより、公共用水域Ｗの氾濫等を確実に防止することができるとともに、調整池４には超過雨水量Ｑ_Δrnのみを貯留することができるので、必要調整池容量を低減することができる。

また、本実施の形態の合流式下水道システムでは、第１の実施の形態と同様に、第１の分水装置２および第２の分水装置３において、流路２０の両側に第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを設けるようにしたので、堰全体の長さが長くなり水理現象が安定するとともに、筐体２６を小さくすることも可能になる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る下水道システムについて、図８を参照して説明する。なお、第３の実施の形態においては、第１の実施形態に係る下水道システムと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について説明する。第３の実施形態の第１の分水装置４０では、流路２０の片側に、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが設けられている。本実施の形態では、第１〜第３の越流堰２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから越流した下水は流路２０の片側から流下する。第１の実施形態の第２の分水装置３、第２の実施形態の第１の分水装置１２、および、第２の分水装置１３も、第１の分水装置４０と同様な構成にすることが可能である。

（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る下水道システムについて、図９を参照して説明する。なお、第４の実施の形態においては、第１の実施形態に係る下水道システムと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について説明する。第４の実施形態の第１の分水装置５０は、第１の調整槽５Ａ、第２の調整槽５Ｂの２槽の調整槽を有し、第１の底部５１Ａ，第２の底部５１Ｂ，一対の第１の越流堰５２Ａ、一対の第２の越流堰５２Ｂ、第１の隔壁部５３Ａ、第２の隔壁部５３Ｂ、第１のオリフィス５４Ａ、および、第２のオリフィス５４Ｂを有している。２層の調整槽にすることにより、筐体２６の大きさを小さくすることが可能になる。第１の実施形態の第２の分水装置３、第２の実施形態の第１の分水装置１２、および、第２の分水装置１３も、第１の分水装置５０と同様な構成にすることが可能である。

（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る下水道システムについて、図１０を参照して説明する。なお、第５の実施の形態においては、第１の実施形態に係る下水道システムと同様な構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第１の実施形態と異なる点について説明する。第５の実施形態の第１の分水装置６０は、流路２０の片側に設けられた第１の越流堰６２Ａ、第２の越流堰６２Ｂを有し、第１の調整槽６Ａ、第２の調整槽６Ｂの２槽の調整槽を有する。また、第１の分水装置６０は、第１の底部６１Ａ，第２の底部６１Ｂ，第１の隔壁部６３Ａ、第２の隔壁部６３Ｂ、第１のオリフィス６４Ａ、および、第２のオリフィス６４Ｂを有している。第１の実施形態の第２の分水装置３、第２の実施形態の第１の分水装置１２、および、第２の分水装置１３も、第１の分水装置６０と同様な構成にすることが可能である。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、上述した変形例以外にも種々変形が可能である。例えば、上記第１の実施形態および第２の実施形態においては、第１〜第ｎ排水区での下水道システムについて説明したが、１つの地域、区域、１つの施設等における下水道システムに本発明を適用することは可能である。

また、上記第１の実施形態では、高精度に分水制御可能な第１の分水装置２を用いる例について説明したが、従来の分水装置を第１の分水装置として用いた場合であっても、第２の分水装置３により必要調整池容量を低減することができる。

また、上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、第２の分水装置３，１３のみが傾斜経路２８を有する例について説明したが、設計条件によっては第１の分水装置に傾斜経路を有するようにしてもよく、第１〜第３の底部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの形状、大きさなどその他の点についても第１の分水装置及び第２の分水装置は設計条件などによって、適宜設計変更することができる。

また、上記各実施形態では、全体が下流側の水面より低い潜りオリフィスを用いる例について説明したが、全体が下流側の水面より低くないオリフィスを用いても、本発明の効果を得ることは可能である。

また、上記各実施形態では、２つか３つの調整槽を有する分水装置の例について説明したが、４つ以上の調整槽を有するようにしてもよい。４つ以上の調整槽を有するようにすると、より高精度の分水制御が可能になる。

また、上記第１の実施形態または第２の実施形態では、計画遮集量Ｑ_osn、下水処理場５において高級処理、簡易処理する下水量、調整池４から下水処理場５へ流す下水量，雨水量、ノンポイント負荷対策の計画遮集量Ｑ_orsn、計画汚水量Ｑ_snなどについて、設定例を挙げて説明したが、この設定例に限定されることはなく、例えば各地域、区域等の環境等に合わせて適宜変更することが可能である。

また、上記第１の実施形態及び第２の実施形態では、調整池４に水位計を設ける例について説明したが、汚染物質の濃度を測る濃度計を設けて、所定の濃度以上になった場合に、調整池４に貯留された下水または雨水を下水処理場５に流すようにしてもよい。

１ 合流式下水道システム
１０ 分流式下水道システム
２，１２，４０，５０，６０ 第１の分水装置
３，１３ 第２の分水装置
４ 調整池
５ 下水処理場
６ 合流管
７ａ，１７ａ 第１の放流管
７ｂ，１７ｂ 第２の放流管
８，１８ 遮集管
８ａ，１９ａ 下水処理場用流入管
８ｂ 下水処理場用放流管
９ａ 調整池用流入管
９ｂ 調整池用流出管
９ｃ 調整池用放流管
１１ 雨水管
１９ 汚水管
２０ 流路
２Ａ 第１の調整槽
２Ｂ 第２の調整槽
２Ｃ 第３の調整槽
２１Ａ 第１の底部
２１Ｂ 第２の底部
２１Ｃ 第３の底部
２２Ａ 第１の越流堰
２２Ｂ 第２の越流堰
２２Ｃ 第３の越流堰
２３Ａ 第１の隔壁部
２３Ｂ 第２の隔壁部
２３Ｃ 第３の隔壁部
２４Ａ 第１のオリフィス
２４Ｂ 第２のオリフィス
２４Ｃ 第３のオリフィス
２６ 筐体
２８ 傾斜流路
Ｗ 公共用水域

Claims (16)

1. 下水が流入する合流管と、下水処理場へ下水を流す遮集管と、第１の放流管とが接続され、前記合流管から流入した下水を前記遮集管へ流す下水と前記第１の放流管へ流す下水とに分水する第１の分水装置と、
   前記第１の放流管と、公共用水域へ下水を放流する第２の放流管と、下水を貯留する調整池と接続された調整池用流入管とが接続され、前記第１の放流管から流入した下水を前記第２の放流管へ流す下水と前記調整池用流入管へ流す下水とに分水する第２の分水装置とを有する下水道システムであって、
   前記第２の分水装置は、前記第１の放流管から流入した下水が前記第２の放流管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記第２の放流管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した下水が流入する前記調整池用流入管が前記複数の調整槽の下方に接続されたことを特徴とする下水道システム。
2. 前記第１の分水装置は、前記合流管から流入した下水が前記遮集管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記遮集管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した下水が流入する前記第１の放流管が前記複数の調整槽の下方に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の下水道システム。
3. 前記第２の分水装置の複数の越流堰は、前記第１の放流管から流入した下水が前記第２の放流管へ流出する流路の両側に立設されたことを特徴とする請求項１または２に記載の下水道システム。
4. 前記第２の分水装置の複数の調整槽のうち最も上流側に配置された調整槽は、流路方向に最も長いことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の下水道システム。
5. 前記第２の分水装置の前記複数の越流堰の間に設けられた隔壁部は、前記第２の分水装置の筐体に架設されたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の下水道システム。
6. 前記第２の分水装置は、３つの前記調整槽を有することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の下水道システム。
7. 前記第２の分水装置のオリフィスは、全体が下流側の下水の水面より低いことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の下水道システム。
8. 前記第１の分水装置の複数の越流堰は、前記合流管から流入した下水が前記遮集管へ流出する流路の両側に立設されたことを特徴とする請求項２に記載の下水道システム。
9. 前記第１の分水装置は、３つの前記調整槽を有することを特徴とする請求項２または８に記載の下水道システム。
10. 雨水が流入する雨水管と、汚水管から汚水が流される下水処理場へ雨水を流す遮集管と、第１の放流管とが接続され、前記雨水管から流入した雨水を前記遮集管へ流す雨水と前記第１の放流管へ流す雨水とに分水する第１の分水装置と、
    前記第１の放流管と、公共用水域へ雨水を放流する第２の放流管と、雨水を貯留する調整池と接続された調整池用流入管とが接続され、前記第１の放流管から流入した雨水を前記第２の放流管へ流す雨水と前記調整池用流入管へ流す雨水とに分水する第２の分水装置とを有する下水道システムであって、
    前記第１の分水装置は、前記雨水管から流入した雨水が前記遮集管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記遮集管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した雨水が流入する前記第１の放流管が前記複数の調整槽の下方に接続され、
    前記第２の分水装置は、前記第１の放流管から流入した雨水が前記第２の放流管へ流出する流路と、前記流路の両側の少なくとも一方に立設された複数の越流堰と、前記複数の越流堰の間と、前記越流堰と前記第２の放流管との間とに設けられるとともにオリフィスが形成された複数の隔壁部と、前記複数の越流堰と前記複数の隔壁部で区画された複数の調整槽とを有し、前記複数の越流堰から越流した雨水が流入する前記調整池用流入管が前記複数の調整槽の下方に接続されたことを特徴とする下水道システム。
11. 前記第１の分水装置の複数の越流堰は、前記雨水管から流入した雨水が前記遮集管へ流出する流路の両側に立設され、前記第２の分水装置の複数の越流堰は、前記第１の放流管から流入した雨水が前記第２の放流管へ流出する流路の両側に立設されたことを特徴とする請求項１０に記載の下水道システム。
12. 前記第１の分水装置の複数の調整槽のうち最も上流側に配置された調整槽は、流路方向に最も長く、前記第２の分水装置の複数の調整槽のうち最も上流側に配置された調整槽は、流路方向に最も長いことを特徴とする請求項１０または１１に記載の下水道システム。
13. 前記第１の分水装置の前記複数の越流堰の間に設けられた隔壁部は、前記第１の分水装置の筐体に架設され、前記第２の分水装置の前記複数の越流堰の間に設けられた隔壁部は、前記第２の分水装置の筐体に架設されたことを特徴とする請求項１０乃至１２いずれか１項に記載の下水道システム。
14. 前記第１の分水装置及び前記第２の分水装置は、３つの前記調整槽を有することを特徴とする請求項１０乃至１３いずれか１項に記載の下水道システム。
15. 前記第１の分水装置のオリフィス及び前記第２の分水装置のオリフィスは、全体が下流側の下水の水面より低いことを特徴とする請求項１０乃至１４いずれか１項に記載の下水道システム。
16. 前記第１の分水装置により分水された前記遮集管へ流す雨水の計画遮集量がノンポイント負荷対策に基づき設定されたことを特徴とする請求項１０乃至１５いずれか１項に記載の下水道システム。