JPH02282508A - 多層地下河川オーバーフローマンホール発電構造 - Google Patents
多層地下河川オーバーフローマンホール発電構造Info
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- JPH02282508A JPH02282508A JP1275204A JP27520489A JPH02282508A JP H02282508 A JPH02282508 A JP H02282508A JP 1275204 A JP1275204 A JP 1275204A JP 27520489 A JP27520489 A JP 27520489A JP H02282508 A JPH02282508 A JP H02282508A
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は既存して地表を流れている河川において、其
の河川水を地下深くに設けられた多層地下河川に水門や
堤によって取水構造部を設け、それに接続されたオーバ
ーフローマンホールや導水管等を設ける事により、多層
地下河川に地表河川水を落下及び導水を行うことにより
得られる落水・風力・温度差その他多層地下河川の流下
落差により発生され得るエネルギーや自然エネルギーを
最大限に利用して、地表河川と多層地下河川を連結施工
する構造において、地下空間を利用した多層地下河川を
施工するに生じるオーバーフローマンホール及びそれに
接続する地下発電用マンホールや多層地下河川施設にお
いて羽根車等を用いて電力を発生させるが為の構造に関
する物である。
の河川水を地下深くに設けられた多層地下河川に水門や
堤によって取水構造部を設け、それに接続されたオーバ
ーフローマンホールや導水管等を設ける事により、多層
地下河川に地表河川水を落下及び導水を行うことにより
得られる落水・風力・温度差その他多層地下河川の流下
落差により発生され得るエネルギーや自然エネルギーを
最大限に利用して、地表河川と多層地下河川を連結施工
する構造において、地下空間を利用した多層地下河川を
施工するに生じるオーバーフローマンホール及びそれに
接続する地下発電用マンホールや多層地下河川施設にお
いて羽根車等を用いて電力を発生させるが為の構造に関
する物である。
従来より地表河川を利用した発電方式は、一般水力と揚
水式水力に大別され地表河川自体の標高差や導水管を用
いた地表面のみの落差及びダムの築造による地上での水
力発電のみであり、地表のみを利用した水力発電に関し
て開発が重視され、ダムを築造する地形立地が国内では
既に施工され尽くされてしまい供給電力に限界が生じ、
現状としてダム建設の施工箇所が無くなってしまった。
水式水力に大別され地表河川自体の標高差や導水管を用
いた地表面のみの落差及びダムの築造による地上での水
力発電のみであり、地表のみを利用した水力発電に関し
て開発が重視され、ダムを築造する地形立地が国内では
既に施工され尽くされてしまい供給電力に限界が生じ、
現状としてダム建設の施工箇所が無くなってしまった。
又そのダム自体を建設するに当たっての、その地域での
自然破壊・地域環境の激変及び地形選定の限界に直面し
た現在の水力発電の現状であり、現在施工技術の応用さ
れる発電経費の安い施工法が開発されてなく、他の発電
施設である原子力発電に移行されなければ安定した電力
供給が得られない原因の大きな要因となってる。
自然破壊・地域環境の激変及び地形選定の限界に直面し
た現在の水力発電の現状であり、現在施工技術の応用さ
れる発電経費の安い施工法が開発されてなく、他の発電
施設である原子力発電に移行されなければ安定した電力
供給が得られない原因の大きな要因となってる。
本発明はそのような欠点を除くために発明されたもので
、その構造を図面について説明すれば、第１図から第４
図は、本発明の一実施態様図であり地表河川７に設けら
れている護岸１２に取水口１１を設け、それには集中管
理室で操作可能なコンピューター制御等による開閉装置
付きの水門扉１０や他の開閉手段を構成し、発電機用水
車５があるオーバーフローマンホール１内に地表河川７
の河水を取水落下させて多層地下河川４へ導水する過程
上において、発電機用水車５を作動させ地下発電用マン
ホール２にある発電機に接続連動させ発電機の機器を設
置する主機室になる発電施設室３を築造し、其の中へは
図示していないが配電磐室やケーブル室等の発電所とし
ての機能を備え、地上或は地下の送電線に電力を供給す
る構造になっており、勿論内部へは人の出入りが可能な
ように発電所人口１５を設け、エレベータ−や階段が設
けられている。第３図のオーバーフローマンホールト地
下発電用マンホール２は、護岸１２に設けられた水門扉
ｌＯの開開調整により取水口１１へ地表河川７の水を取
り入れ、下底部に曲がりを持たせた導水路的構造として
圧力水頭を速度水頭に変化させながら発電機用水車５を
作動させ電力を発生させる構造である０発電施設室３は
発電機用水車５上部とオーバーフローマンホール１の側
面に同一構成されている。もう一方のオーバーフローマ
ンホール１は水門扉１０がら取水口１１を介して垂直に
地表河川７の河水を落下させて発電機用水車５を作動さ
せる構造で、発電施設室３を構成する地下発電用マンホ
ール２は側面に構築されている。勿論図示していないが
、発電機用水車５から離された位置に地下発電用マンホ
ール２を構築しても構わない、オーバーフローマンホー
ル１へは落水が容易に取水出来るように空気孔９を構成
している。又多層地下河川４はセグメントを組み立て施
工しているが、２次覆工・３次覆工としても使用条件に
より構成する。第５図がら第６図は多層地下河川４に於
いて発電を行う構造で、多層地下河川４脇に地下発電用
マンホール２を構築し、その下底部に多層地下河川４よ
り取り入れ接続されたバイパス管路８を構成し、絞り込
まれた部分に発電機用水車５を構成し、其の上部へ発電
機６や他の発電施設を構成した発電施設室３のある地下
発電用マンホール２が構築された構造であり、この場合
オーバーフローマンホール１は構築されていない、但し
図示１−でぃないがオーバーフローマンホール１を構築
し、落差を利用した複合作動にも構成し、多層地下河川
４内自体にて発電機用水車５を作動させる構造としてサ
イフオン工法−加圧管路としても良く、地下利用施工の
利点を生かした多層地下河川４の流下勾配を利用した流
下エネルギーも、発電構造も容易に可能となるので発電
効率は高い。第７図は地表河川７が土手１６構造より成
っていて、既往洪水水位に達した危険水位にのみ自然と
取水口１１に設けられたゴミ除去装置のスクリーン１７
を通してオーバーフローマンホール１に取水がされる構
造で、それぞれの発電機用水車５を作動させる構造にな
っている。取水口１１の構造は、河道河敷内に立ち上げ
られた危険水位高さに取水口１１を持つ取水塔式のオー
バーフローマンホール１と河川敷内の一定水位に達する
と取水する開口型の取水口１１から構成されたオーバー
フローマンホール１構璋からなっている。地下発電用マ
ンホール２は勿論接続施工されている。また全体におい
て図示１−ていないが、取水口１１も複数にしたり形状
変化させ、オーバーフローマンホール１も斜坑としｆ、
：構造も施工し、地下発電用マンホール２は必ずしもオ
ーバーフローマンホール１に隣接して施工されなくても
構わず、オーバーフローマンホール１も地表河川７の取
水条件や施工上の問題により隣接されなくても施工可能
な箇所まで導水管等により地表河川水を導水して多層地
下河川４に接続施工すればよい０発電機用水車５の回転
力を高めるためにオーバーフローマンホール１内に落水
圧を高める加圧管や螺旋管を用いる構造とする。オーバ
ーフローマンホール１や地下発電用マンホール２の形状
は丸・四角・楕円形やその他の構造でも適正な設計施工
であれば形状は問題と１．ない。また地表河川７の河川
水を容易に取り入れ易くする為に導水壁を取水口１１近
辺に設けるとよい。発電機用水車５も横軸形または縦軸
形とする。導水の仕方により水車の形式も衝動水車や反
動水車等と使い分けて施工する。取水口１１も無圧式・
圧力式として取水方式も一般取水方式と選択取水方式と
使い分ける。さらに多層地下河川４より生じる管路内の
風力を利用したり１発生するメタンガスやその他のガス
類によるエネルギーや多層地下河川４の河川水熱利用に
よる発電やオーバーフローマンホール１に発生する蒸気
やこの構造以外から発生する自然エネルギーを複合活用
して原動機を始動させる事が施工上可能である。
、その構造を図面について説明すれば、第１図から第４
図は、本発明の一実施態様図であり地表河川７に設けら
れている護岸１２に取水口１１を設け、それには集中管
理室で操作可能なコンピューター制御等による開閉装置
付きの水門扉１０や他の開閉手段を構成し、発電機用水
車５があるオーバーフローマンホール１内に地表河川７
の河水を取水落下させて多層地下河川４へ導水する過程
上において、発電機用水車５を作動させ地下発電用マン
ホール２にある発電機に接続連動させ発電機の機器を設
置する主機室になる発電施設室３を築造し、其の中へは
図示していないが配電磐室やケーブル室等の発電所とし
ての機能を備え、地上或は地下の送電線に電力を供給す
る構造になっており、勿論内部へは人の出入りが可能な
ように発電所人口１５を設け、エレベータ−や階段が設
けられている。第３図のオーバーフローマンホールト地
下発電用マンホール２は、護岸１２に設けられた水門扉
ｌＯの開開調整により取水口１１へ地表河川７の水を取
り入れ、下底部に曲がりを持たせた導水路的構造として
圧力水頭を速度水頭に変化させながら発電機用水車５を
作動させ電力を発生させる構造である０発電施設室３は
発電機用水車５上部とオーバーフローマンホール１の側
面に同一構成されている。もう一方のオーバーフローマ
ンホール１は水門扉１０がら取水口１１を介して垂直に
地表河川７の河水を落下させて発電機用水車５を作動さ
せる構造で、発電施設室３を構成する地下発電用マンホ
ール２は側面に構築されている。勿論図示していないが
、発電機用水車５から離された位置に地下発電用マンホ
ール２を構築しても構わない、オーバーフローマンホー
ル１へは落水が容易に取水出来るように空気孔９を構成
している。又多層地下河川４はセグメントを組み立て施
工しているが、２次覆工・３次覆工としても使用条件に
より構成する。第５図がら第６図は多層地下河川４に於
いて発電を行う構造で、多層地下河川４脇に地下発電用
マンホール２を構築し、その下底部に多層地下河川４よ
り取り入れ接続されたバイパス管路８を構成し、絞り込
まれた部分に発電機用水車５を構成し、其の上部へ発電
機６や他の発電施設を構成した発電施設室３のある地下
発電用マンホール２が構築された構造であり、この場合
オーバーフローマンホール１は構築されていない、但し
図示１−でぃないがオーバーフローマンホール１を構築
し、落差を利用した複合作動にも構成し、多層地下河川
４内自体にて発電機用水車５を作動させる構造としてサ
イフオン工法−加圧管路としても良く、地下利用施工の
利点を生かした多層地下河川４の流下勾配を利用した流
下エネルギーも、発電構造も容易に可能となるので発電
効率は高い。第７図は地表河川７が土手１６構造より成
っていて、既往洪水水位に達した危険水位にのみ自然と
取水口１１に設けられたゴミ除去装置のスクリーン１７
を通してオーバーフローマンホール１に取水がされる構
造で、それぞれの発電機用水車５を作動させる構造にな
っている。取水口１１の構造は、河道河敷内に立ち上げ
られた危険水位高さに取水口１１を持つ取水塔式のオー
バーフローマンホール１と河川敷内の一定水位に達する
と取水する開口型の取水口１１から構成されたオーバー
フローマンホール１構璋からなっている。地下発電用マ
ンホール２は勿論接続施工されている。また全体におい
て図示１−ていないが、取水口１１も複数にしたり形状
変化させ、オーバーフローマンホール１も斜坑としｆ、
：構造も施工し、地下発電用マンホール２は必ずしもオ
ーバーフローマンホール１に隣接して施工されなくても
構わず、オーバーフローマンホール１も地表河川７の取
水条件や施工上の問題により隣接されなくても施工可能
な箇所まで導水管等により地表河川水を導水して多層地
下河川４に接続施工すればよい０発電機用水車５の回転
力を高めるためにオーバーフローマンホール１内に落水
圧を高める加圧管や螺旋管を用いる構造とする。オーバ
ーフローマンホール１や地下発電用マンホール２の形状
は丸・四角・楕円形やその他の構造でも適正な設計施工
であれば形状は問題と１．ない。また地表河川７の河川
水を容易に取り入れ易くする為に導水壁を取水口１１近
辺に設けるとよい。発電機用水車５も横軸形または縦軸
形とする。導水の仕方により水車の形式も衝動水車や反
動水車等と使い分けて施工する。取水口１１も無圧式・
圧力式として取水方式も一般取水方式と選択取水方式と
使い分ける。さらに多層地下河川４より生じる管路内の
風力を利用したり１発生するメタンガスやその他のガス
類によるエネルギーや多層地下河川４の河川水熱利用に
よる発電やオーバーフローマンホール１に発生する蒸気
やこの構造以外から発生する自然エネルギーを複合活用
して原動機を始動させる事が施工上可能である。
本発明は以上の構造で、これを使用するときはあらゆる
地表河川に対して多層地下河川を接続築造すれば可能な
為、オーバーフローマンホールや或は地下発電用マンホ
ールを接続築造出来得る竪坑を施工できれば、多層地下
河川は大深度利用の為、地表面での環境変化に何ら支障
をきたさずに施工が行える工法であり、地下空間に多層
地下河川を設は其の大深度の落差を利用するという発電
方式や大深度内の地下空間での勾配が自由に取れる事に
より、流下速度或は流下エネルギーの調整が出来る多層
地下河川としての発電構造に関して、地表面での開発か
ら地下空間を利用した其れも地表河川という従来からの
自然エネルギーを利用した発電施設施工構造である。つ
まり水位の落差を地表河川と多層地下河川によって容易
に発生させる事が可能で、多層地下河川の勾配は未開発
な深さの大きい地下空間のため自由に選定施工されてこ
の要因も有効に活用範囲が大きく、流下方向も自由に選
択でき、多層地下河川が人間の目に触れる事無く、今ま
で通りの生活環境で何等の変化もきたさない為、あらゆ
る環境に及ぼす影響は支障も生じず、はぼ密封された多
層地下河川にて河川水なりの集合流水が河口に向けて流
下する為、そのエネルギーを利用する発電構造は至って
簡単に施工し得うる手段となり用地買収などの不利益な
損失も無くなる。
地表河川に対して多層地下河川を接続築造すれば可能な
為、オーバーフローマンホールや或は地下発電用マンホ
ールを接続築造出来得る竪坑を施工できれば、多層地下
河川は大深度利用の為、地表面での環境変化に何ら支障
をきたさずに施工が行える工法であり、地下空間に多層
地下河川を設は其の大深度の落差を利用するという発電
方式や大深度内の地下空間での勾配が自由に取れる事に
より、流下速度或は流下エネルギーの調整が出来る多層
地下河川としての発電構造に関して、地表面での開発か
ら地下空間を利用した其れも地表河川という従来からの
自然エネルギーを利用した発電施設施工構造である。つ
まり水位の落差を地表河川と多層地下河川によって容易
に発生させる事が可能で、多層地下河川の勾配は未開発
な深さの大きい地下空間のため自由に選定施工されてこ
の要因も有効に活用範囲が大きく、流下方向も自由に選
択でき、多層地下河川が人間の目に触れる事無く、今ま
で通りの生活環境で何等の変化もきたさない為、あらゆ
る環境に及ぼす影響は支障も生じず、はぼ密封された多
層地下河川にて河川水なりの集合流水が河口に向けて流
下する為、そのエネルギーを利用する発電構造は至って
簡単に施工し得うる手段となり用地買収などの不利益な
損失も無くなる。
ゆえに地表河川の治水・利水の両面利用（洪水抑制・水
資源としての再開発）が可能で、従来よりの工事施工に
て代表的にはシールド工法等にて本工事が容易に行え、
施工箇所が限定されず広域化され、従来よりの地表河川
の流下エネルギーを使用でき、立地条件を選定せず、施
工箇所が地下という未使用部分（大深度）である為将来
性・発展性が有り、限り無く未知な大きな空間であるし
、発電に必要な有効落差は地表河川と多層地下河川で容
易に得ることが可能となるため、地下発電用マンホール
にて電力を発生させ安定供給が出来ることになるのであ
るから、市街地において地下へダムを作ったのと同じ成
果・効果があり、発電量も多大になるゆえ、都市内にダ
ムを数個建設した事になり、治水・利水の両面で本来の
ダムと効果が変わらない都市型ダムを建設した事に成る
。
資源としての再開発）が可能で、従来よりの工事施工に
て代表的にはシールド工法等にて本工事が容易に行え、
施工箇所が限定されず広域化され、従来よりの地表河川
の流下エネルギーを使用でき、立地条件を選定せず、施
工箇所が地下という未使用部分（大深度）である為将来
性・発展性が有り、限り無く未知な大きな空間であるし
、発電に必要な有効落差は地表河川と多層地下河川で容
易に得ることが可能となるため、地下発電用マンホール
にて電力を発生させ安定供給が出来ることになるのであ
るから、市街地において地下へダムを作ったのと同じ成
果・効果があり、発電量も多大になるゆえ、都市内にダ
ムを数個建設した事になり、治水・利水の両面で本来の
ダムと効果が変わらない都市型ダムを建設した事に成る
。
また其の電力を一部使用して多層地下河川の汲み上げポ
ンプ用にも電力が供給利用されてもよくその電力量は膨
大な供給量となり、河川本来の自然美及び其の周辺の環
境との調和に同等支障をきたさず現状維持のまま工事施
工が行え、過密都市内を流れる河川に治水の効果と発電
施設を施した構造物を用いて電力を発生させる地下利用
法なので土地の再開発利用になる極めて有効な工法構造
である。
ンプ用にも電力が供給利用されてもよくその電力量は膨
大な供給量となり、河川本来の自然美及び其の周辺の環
境との調和に同等支障をきたさず現状維持のまま工事施
工が行え、過密都市内を流れる河川に治水の効果と発電
施設を施した構造物を用いて電力を発生させる地下利用
法なので土地の再開発利用になる極めて有効な工法構造
である。
第１図は本発明の平面図
第２図は本発明のＡ−Ａ線断面図
第３図は本発明のＢ−Ｂ線断面図
第４図は本発明の斜視図
第５図は本発明の他の正面断面図
第６図は本発明の側面断面図
第７図は本発明の他の正面断面図
１はオーバーフローマンポール、２は地下発電用マンホ
ール、３は発電施設室、４は多層地下河川、５は発電機
用水車２６は発電機、７は地表河川、８はバイパス管路
、９は空気孔、１０は水門扉、１ｔは取水０．１２は護
岸、１３は護岸基礎１４は護岸基礎杭、１５は発電所入
口、１６は土手。 １７はスフ リーン
ール、３は発電施設室、４は多層地下河川、５は発電機
用水車２６は発電機、７は地表河川、８はバイパス管路
、９は空気孔、１０は水門扉、１ｔは取水０．１２は護
岸、１３は護岸基礎１４は護岸基礎杭、１５は発電所入
口、１６は土手。 １７はスフ リーン
Claims (1)
- 地表河川と接続された多層地下河川において、その接続
物となるオーバーフローマンホール内や多層地下河川に
水車・風車等のタービン構造や原動機を複合する発電機
等を設け、さらにそれに関連する発電機室や送電システ
ムの諸施設を地下発電用マンホールへ接続施工して、発
電施設を整えた多層地下河川を構成する多層地下河川オ
ーバーフローマンホール発電構造である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275204A JP2540078B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | 深層地下河川オ―バ―フロ―マンホ―ル発電構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275204A JP2540078B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | 深層地下河川オ―バ―フロ―マンホ―ル発電構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02282508A true JPH02282508A (ja) | 1990-11-20 |
| JP2540078B2 JP2540078B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=17552142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1275204A Expired - Lifetime JP2540078B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | 深層地下河川オ―バ―フロ―マンホ―ル発電構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540078B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103573542A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-12 | 中国海洋大学 | 分层越浪式波能发电装置 |
| JP5570086B1 (ja) * | 2014-02-22 | 2014-08-13 | 有限会社板厚計測Ｂスコープ | 水流エネルギーを利用した発電装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58153226U (ja) * | 1982-04-01 | 1983-10-13 | 前田建設工業株式会社 | 高落差における立型水路構成ブロツク |
| JPS5984033U (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-06 | 佐藤 忠良 | 地下河川閉塞式揚水 |
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1275204A patent/JP2540078B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58153226U (ja) * | 1982-04-01 | 1983-10-13 | 前田建設工業株式会社 | 高落差における立型水路構成ブロツク |
| JPS5984033U (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-06 | 佐藤 忠良 | 地下河川閉塞式揚水 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103573542A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-12 | 中国海洋大学 | 分层越浪式波能发电装置 |
| CN103573542B (zh) * | 2013-11-21 | 2015-10-07 | 中国海洋大学 | 分层越浪式波能发电装置 |
| JP5570086B1 (ja) * | 2014-02-22 | 2014-08-13 | 有限会社板厚計測Ｂスコープ | 水流エネルギーを利用した発電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2540078B2 (ja) | 1996-10-02 |
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