JPH0364646B2 - - Google Patents
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- JPH0364646B2 JPH0364646B2 JP63197688A JP19768888A JPH0364646B2 JP H0364646 B2 JPH0364646 B2 JP H0364646B2 JP 63197688 A JP63197688 A JP 63197688A JP 19768888 A JP19768888 A JP 19768888A JP H0364646 B2 JPH0364646 B2 JP H0364646B2
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- water
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C11/00—Details of pavings
- E01C11/24—Methods or arrangements for preventing slipperiness or protecting against influences of the weather
- E01C11/26—Permanently installed heating or blowing devices ; Mounting thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T10/20—Geothermal collectors using underground water as working fluid; using working fluid injected directly into the ground, e.g. using injection wells and recovery wells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
-
- 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
- Y02E10/10—Geothermal energy
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- Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は地下深部の帯水層の保温効果を利用
した無散水消雪方法に係り、特に人為的に地下で
昇温させた地下水の熱だけを利用して冬期に路面
や建造物に降る雪を融かし、使用後の地下水を再
び地下に還元する無散水消雪方法に関するもので
ある。
した無散水消雪方法に係り、特に人為的に地下で
昇温させた地下水の熱だけを利用して冬期に路面
や建造物に降る雪を融かし、使用後の地下水を再
び地下に還元する無散水消雪方法に関するもので
ある。
近年、積雪寒冷地の路面又は地上構造物上に降
つた雪の消雪には地下水の散水による消雪方法が
広く普及してきたが、このような散水消雪方法に
おいては散水した地下水が雪を融かす反面、路面
又は地上構造物から側溝に流下した水はそのまま
河川に流れ込み、やがて大海に注ぐことになり、
次第に地域の地下水資源の枯渇や、地盤沈下等の
社会問題が深刻化してきている。
つた雪の消雪には地下水の散水による消雪方法が
広く普及してきたが、このような散水消雪方法に
おいては散水した地下水が雪を融かす反面、路面
又は地上構造物から側溝に流下した水はそのまま
河川に流れ込み、やがて大海に注ぐことになり、
次第に地域の地下水資源の枯渇や、地盤沈下等の
社会問題が深刻化してきている。
そして種々の提案がなされているが、特開昭49
−59429号公報に開示された地下水の熱利用によ
る路面融雪用水の加温方法および装置において
は、地表近くの帯水層まで掘つた井戸２本と地下
水の揚水ポンプ、河川水取水用のポンプと熱交換
器、融雪パイプ、融雪ノズルから構成され、その
作用効果は揚水井の約14℃の地下水を熱源として
熱交換器を介して約１℃の湖水や河川水を７〜８
℃程度に温め、これを融雪ノズルから散水して降
雪を融かすというものである。
−59429号公報に開示された地下水の熱利用によ
る路面融雪用水の加温方法および装置において
は、地表近くの帯水層まで掘つた井戸２本と地下
水の揚水ポンプ、河川水取水用のポンプと熱交換
器、融雪パイプ、融雪ノズルから構成され、その
作用効果は揚水井の約14℃の地下水を熱源として
熱交換器を介して約１℃の湖水や河川水を７〜８
℃程度に温め、これを融雪ノズルから散水して降
雪を融かすというものである。
しかしながら、従来の技術は多くの問題点をも
つていた。すなわち、 前記特開昭49−59429号公報によつて開示され
たものでは、約14℃の地下水を熱源として熱交換
器を介して約１℃の河川水をわずかに７〜８℃程
度に温めるだけであるため熱効率が悪く、融雪効
果が期待できない。その上道路中央の融雪ノズル
から散水するために道路構造上均一な散水は不可
能であり、そのため路面上の雪が融けずに残り、
更に散水した水が凍りついて自動車の運行や歩行
者の歩行にはむしろ危険である。
つていた。すなわち、 前記特開昭49−59429号公報によつて開示され
たものでは、約14℃の地下水を熱源として熱交換
器を介して約１℃の河川水をわずかに７〜８℃程
度に温めるだけであるため熱効率が悪く、融雪効
果が期待できない。その上道路中央の融雪ノズル
から散水するために道路構造上均一な散水は不可
能であり、そのため路面上の雪が融けずに残り、
更に散水した水が凍りついて自動車の運行や歩行
者の歩行にはむしろ危険である。
また、河川水を14℃程度の地下水で温めるため
に熱交換後の河川水がわずかしか昇温されず、散
水される水温が地下水よりかなり低いので消雪の
ためには大量の地下水と河川水が必要となり、こ
の方法では地下水を無駄に使用することになり、
地盤沈下の原因にもなる。
に熱交換後の河川水がわずかしか昇温されず、散
水される水温が地下水よりかなり低いので消雪の
ためには大量の地下水と河川水が必要となり、こ
の方法では地下水を無駄に使用することになり、
地盤沈下の原因にもなる。
また自動車の走行中にタイヤによる水ハネのた
めに歩行者が水をかけられたり、また沿線民家が
たえず水ハネを受け、この水が凍結してドアが開
かなくなる等の被害が積雪地域でみられ問題であ
る。
めに歩行者が水をかけられたり、また沿線民家が
たえず水ハネを受け、この水が凍結してドアが開
かなくなる等の被害が積雪地域でみられ問題であ
る。
さらに、前記公報に記載された散水式の融雪方
法は帯水層(3)部分に砂利詰(ロ)を設けているから対
象とする帯水層(3)は地下十数メートルの地表に近
い帯水層であり、この浅層から地下水を汲み上げ
てこれを熱交換器に流し、これを圧入井に送る一
方、冬期の河川水を取入ポンプにより汲み上げて
これを熱交換器に送り、この熱交換器内にて先の
地下水との熱交換にて約１℃の河川水を僅かに７
〜８℃にし、配水ポンプによつて融雪ノズルから
散水して雪を融かすものであるから、大気中に熱
が奪われ融雪効率が悪く、その上冬期の冷めたい
河川水を温めるため帯水層から大量の熱エネルギ
ーを必要とし、大量の地下水を地下の帯水層から
汲み上げ、その結果地盤が収縮して直ちに地盤沈
下が生ずるので同一の浅層帯水層に還元せざるを
えず、しかも大量の冷水の注入によつて浅層中の
地下水流の揚水井方向への流速が速く、帯水層の
冷水塊が急速に揚水井方向に拡大し、そのため二
つの井戸間の帯水層の温度が急激に河川水の温度
近くまで低下し、その地下水は昇温されずに循環
し、ますます融雪効果が低下してしまうという悪
循環をくり返すものであるから、この方法は、冬
期の寒冷地では実用に供することはできない。
法は帯水層(3)部分に砂利詰(ロ)を設けているから対
象とする帯水層(3)は地下十数メートルの地表に近
い帯水層であり、この浅層から地下水を汲み上げ
てこれを熱交換器に流し、これを圧入井に送る一
方、冬期の河川水を取入ポンプにより汲み上げて
これを熱交換器に送り、この熱交換器内にて先の
地下水との熱交換にて約１℃の河川水を僅かに７
〜８℃にし、配水ポンプによつて融雪ノズルから
散水して雪を融かすものであるから、大気中に熱
が奪われ融雪効率が悪く、その上冬期の冷めたい
河川水を温めるため帯水層から大量の熱エネルギ
ーを必要とし、大量の地下水を地下の帯水層から
汲み上げ、その結果地盤が収縮して直ちに地盤沈
下が生ずるので同一の浅層帯水層に還元せざるを
えず、しかも大量の冷水の注入によつて浅層中の
地下水流の揚水井方向への流速が速く、帯水層の
冷水塊が急速に揚水井方向に拡大し、そのため二
つの井戸間の帯水層の温度が急激に河川水の温度
近くまで低下し、その地下水は昇温されずに循環
し、ますます融雪効果が低下してしまうという悪
循環をくり返すものであるから、この方法は、冬
期の寒冷地では実用に供することはできない。
本発明は上記の事情に鑑みて多雪地帯の冬期の
経済、社会活動を円滑にすすめるためなさたもの
であり、地下深部の約15℃〜18℃の地下水を冬期
に汲み上げ、路面又は地上構造物内に埋設した放
熱用のパイプ内に降雪強度に応じて通水量を調整
して通水してその上に降る雪を融かし、使用後の
７〜８℃の地下水は再び地下深部の帯水層の地熱
及び保温効果を利用して地下水の常温まで上昇さ
せ保温し、次期の再使用に備えておく無散水消雪
方法を提供することを目的としている。
経済、社会活動を円滑にすすめるためなさたもの
であり、地下深部の約15℃〜18℃の地下水を冬期
に汲み上げ、路面又は地上構造物内に埋設した放
熱用のパイプ内に降雪強度に応じて通水量を調整
して通水してその上に降る雪を融かし、使用後の
７〜８℃の地下水は再び地下深部の帯水層の地熱
及び保温効果を利用して地下水の常温まで上昇さ
せ保温し、次期の再使用に備えておく無散水消雪
方法を提供することを目的としている。
本発明は上記の目的を達成するために、一方の
井戸から地下深部の深さ50ｍ〜200ｍの取水対象
帯水層から冬期に設定外気温度０℃以下でかつ降
雪時に、15〜18℃の地下水を汲み上げて路面又は
地上構造物内に埋設した放熱用のパイプ内に、路
面温度を０℃以上に保つために降雪強度に応じて
上記放熱用パイプ出口の地下水温度を７〜８℃に
なるように流速を調整し、0.3ｍ／秒〜1.5ｍ／秒
で通水し、該地下水の熱を地上構造物内に蓄熱
し、該熱の放熱により路面又は地上構造物上に降
る雪を融かすと共に凍結防止を計つた後に、放熱
して冷却された７〜８℃の地下水を揚水井より30
ｍ〜150ｍの距離を離して掘さくした他方の井戸
から揚水井の深さの2/3以深の地下深部に注入還
元して冷水塊を生じさせ、前記冷水塊を揚水井方
向の斜め下方に移流させながら、前記冷水を地下
水の常温まで昇温させ保温し、次期の再使用に備
えることを特徴としている。
井戸から地下深部の深さ50ｍ〜200ｍの取水対象
帯水層から冬期に設定外気温度０℃以下でかつ降
雪時に、15〜18℃の地下水を汲み上げて路面又は
地上構造物内に埋設した放熱用のパイプ内に、路
面温度を０℃以上に保つために降雪強度に応じて
上記放熱用パイプ出口の地下水温度を７〜８℃に
なるように流速を調整し、0.3ｍ／秒〜1.5ｍ／秒
で通水し、該地下水の熱を地上構造物内に蓄熱
し、該熱の放熱により路面又は地上構造物上に降
る雪を融かすと共に凍結防止を計つた後に、放熱
して冷却された７〜８℃の地下水を揚水井より30
ｍ〜150ｍの距離を離して掘さくした他方の井戸
から揚水井の深さの2/3以深の地下深部に注入還
元して冷水塊を生じさせ、前記冷水塊を揚水井方
向の斜め下方に移流させながら、前記冷水を地下
水の常温まで昇温させ保温し、次期の再使用に備
えることを特徴としている。
次に本発明の作用につて説明する。
本発明に係る無散水消雪方法は、冬期に一方の
井戸から地下50〜200ｍの地下深部の取水対象帯
水層から常温約15〜18℃の地下水を汲み上げて路
面または建造物に埋設した放熱用のパイプ内に、
降雪強度に応じて上記放熱用パイプ出口の地下水
温度を７〜８℃になるように流速を調整し、0.3
ｍ／秒〜1.5ｍ／秒で通水して路面温度を０℃以
上に保つて雪を融かし、この消雪によつて放熱し
て冷却された約７〜８℃の地下水を他方の井戸か
ら揚水井の深さの2/3以深に注入還元して冷水塊
を生じさせ、該冷水塊を地中で揚水井方向の斜め
下方に徐々に流動させながら時間の経過と共に地
下深部から熱を受け、地下深部の帯水層の地熱及
び保温効果を利用して徐々に地下水の常温15〜18
℃まで昇温させ、次の冬期まで地下深部の地下50
〜200ｍの帯水層で保温し、再使用に備える。
井戸から地下50〜200ｍの地下深部の取水対象帯
水層から常温約15〜18℃の地下水を汲み上げて路
面または建造物に埋設した放熱用のパイプ内に、
降雪強度に応じて上記放熱用パイプ出口の地下水
温度を７〜８℃になるように流速を調整し、0.3
ｍ／秒〜1.5ｍ／秒で通水して路面温度を０℃以
上に保つて雪を融かし、この消雪によつて放熱し
て冷却された約７〜８℃の地下水を他方の井戸か
ら揚水井の深さの2/3以深に注入還元して冷水塊
を生じさせ、該冷水塊を地中で揚水井方向の斜め
下方に徐々に流動させながら時間の経過と共に地
下深部から熱を受け、地下深部の帯水層の地熱及
び保温効果を利用して徐々に地下水の常温15〜18
℃まで昇温させ、次の冬期まで地下深部の地下50
〜200ｍの帯水層で保温し、再使用に備える。
次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
（第１実施例）
第１図及び２図にはこの発明の無散水消雪方法
を路面に適用した場合の一実施例が示されてい
る。図示されるように、この発明の無散水消雪方
法を実施するためには揚水井１と還元井２が地下
深くさく井され注入井２の深さは揚水井１の深さ
の少なくとも2/3以上の深さをもち、揚水井１と
注入井２間の距離が30〜150ｍでさく井され、路
面５に放熱および吸熱用のパイプ４が第１図に示
されるように蛇行した屈曲形に、あるいは第３図
に示される如く平行に、あるいはうず巻形やジグ
ザグ形の適宜な形状をもつて埋設される。
を路面に適用した場合の一実施例が示されてい
る。図示されるように、この発明の無散水消雪方
法を実施するためには揚水井１と還元井２が地下
深くさく井され注入井２の深さは揚水井１の深さ
の少なくとも2/3以上の深さをもち、揚水井１と
注入井２間の距離が30〜150ｍでさく井され、路
面５に放熱および吸熱用のパイプ４が第１図に示
されるように蛇行した屈曲形に、あるいは第３図
に示される如く平行に、あるいはうず巻形やジグ
ザグ形の適宜な形状をもつて埋設される。
勿論、パイプ４は路面だけでなく、例えば建造
物や鉄道線路の路床等の消雪を計るべき如何なる
場所にも適宜設けて実施できるものである。この
ように、路面５に適宜な形状をもつて埋設された
パイプ４は井戸１，２にそれぞれ接続される。
物や鉄道線路の路床等の消雪を計るべき如何なる
場所にも適宜設けて実施できるものである。この
ように、路面５に適宜な形状をもつて埋設された
パイプ４は井戸１，２にそれぞれ接続される。
したがつて、このように構成されたこの実施例
での井戸１，２と埋設されたパイプ４との組合せ
によつて、井戸１の地下50〜200ｍの帯水層７か
らポンプ３によつて地下水を冬期に汲み上げれ
ば、第４図に示すように地下深部の帯水層の保温
効果により自然界の地下水の常温（約15〜18℃）
の地下水を常時汲み上げることができ、したがつ
てこのような温かい水を冬期に路面５下に埋設さ
れた放熱用のパイプ４中に毎秒0.3ｍ〜1.5ｍの速
さで通水すれば、地下水の熱を路面５に蓄熱し路
面からの放熱により路面５が０℃以上に保たれ、
その表面あるいは地上構造物上に舞い落ちる雪を
直接融かし、かつ路面上を０℃以上に保温してお
くためにインバーターと降雪検知器を用い、降雪
強度に応じてポンプの回転数を制御し、水量を調
節して凍結も防ぐことができ、路面５や建造物上
に降つた雪を有効に消雪することができる。
での井戸１，２と埋設されたパイプ４との組合せ
によつて、井戸１の地下50〜200ｍの帯水層７か
らポンプ３によつて地下水を冬期に汲み上げれ
ば、第４図に示すように地下深部の帯水層の保温
効果により自然界の地下水の常温（約15〜18℃）
の地下水を常時汲み上げることができ、したがつ
てこのような温かい水を冬期に路面５下に埋設さ
れた放熱用のパイプ４中に毎秒0.3ｍ〜1.5ｍの速
さで通水すれば、地下水の熱を路面５に蓄熱し路
面からの放熱により路面５が０℃以上に保たれ、
その表面あるいは地上構造物上に舞い落ちる雪を
直接融かし、かつ路面上を０℃以上に保温してお
くためにインバーターと降雪検知器を用い、降雪
強度に応じてポンプの回転数を制御し、水量を調
節して凍結も防ぐことができ、路面５や建造物上
に降つた雪を有効に消雪することができる。
次に本実施例の消雪実験について説明する。
水温17℃の地下水を気温−５℃で１時間の降雪
量が０cm〜５cmの際に行つた消雪実験結果を第５
図に示す。この実験に使用した放熱管の内径は15
mm、放熱管の延長距離は100ｍ、放熱管の埋設深
さは５cm、埋設ピツチ20cmで消雪路面面積は20m2
である。
量が０cm〜５cmの際に行つた消雪実験結果を第５
図に示す。この実験に使用した放熱管の内径は15
mm、放熱管の延長距離は100ｍ、放熱管の埋設深
さは５cm、埋設ピツチ20cmで消雪路面面積は20m2
である。
また、本実験における評価は無積雪時（０cm／
時）において路面を０℃以上に保つための通水量
と各降雪強度における消雪状況を目視で判断し、
路面の露出率90％以上をもつて良好な消雪状況と
して図中で〇印で示し、それ以下を不良な消雪状
況として×印で示し、さらに路面温度が２℃以上
の高い温度を示す場合はエネルギーの無駄が生ず
るので同様に×印で示した。
時）において路面を０℃以上に保つための通水量
と各降雪強度における消雪状況を目視で判断し、
路面の露出率90％以上をもつて良好な消雪状況と
して図中で〇印で示し、それ以下を不良な消雪状
況として×印で示し、さらに路面温度が２℃以上
の高い温度を示す場合はエネルギーの無駄が生ず
るので同様に×印で示した。
この第５図に示したグラフの結果から、無積雪
時から各降雪強度に応じて、路面を０℃〜２℃に
保ち、消雪を行うと共に凍結防止を行うために
は、放熱パイプ出口の地下水温が７〜８℃におい
て均一な消雪ができることが判明し、そのために
は通水量は概ね各降雪強度に応じてそれぞれ0.3
ｍ／秒〜1.5ｍ／秒の範囲の通水量を選べばよい
ことが明らかとなつた。
時から各降雪強度に応じて、路面を０℃〜２℃に
保ち、消雪を行うと共に凍結防止を行うために
は、放熱パイプ出口の地下水温が７〜８℃におい
て均一な消雪ができることが判明し、そのために
は通水量は概ね各降雪強度に応じてそれぞれ0.3
ｍ／秒〜1.5ｍ／秒の範囲の通水量を選べばよい
ことが明らかとなつた。
こうして消雪をした後の約７〜８℃の冷水は他
方の井戸２内から地下深部の帯水層８に注入され
る。消雪後に井戸２（Ｂ井戸）に注入されたこの
冷水は地下深く注入することによつて表層６より
地下深部の帯水層に冷水塊を生じ、貴重な地下水
の浪費や汚染を生じることはない。
方の井戸２内から地下深部の帯水層８に注入され
る。消雪後に井戸２（Ｂ井戸）に注入されたこの
冷水は地下深く注入することによつて表層６より
地下深部の帯水層に冷水塊を生じ、貴重な地下水
の浪費や汚染を生じることはない。
そして、この冷水塊の比重は周囲の地下水の比
重より大きいため下方に沈み込もうとする性質が
ある。一方揚水井戸から地下水を揚水しているた
めに揚水井戸周囲の地下水の水位が低下している
から地下に還元した冷水塊が揚水井戸に向かつて
斜め下方に徐々に流動する。
重より大きいため下方に沈み込もうとする性質が
ある。一方揚水井戸から地下水を揚水しているた
めに揚水井戸周囲の地下水の水位が低下している
から地下に還元した冷水塊が揚水井戸に向かつて
斜め下方に徐々に流動する。
さらに、揚水深度と還元深度が変えてあるか
ら、これらの地下断面における距離は地表面にお
ける二つの井戸間の距離より長くなり、前記冷水
塊が帯水層の中で接する面積が拡がり、移動時間
も長くなるため第４図に示すように時間の経過と
ともに地下深部から効果的に熱を受けて徐々に昇
温し、約６か月後に地下水の常温（15〜18℃）に
達し、次の冬期に利用されるまで地下50〜200ｍ
の地下深部の帯水層に保温されている。
ら、これらの地下断面における距離は地表面にお
ける二つの井戸間の距離より長くなり、前記冷水
塊が帯水層の中で接する面積が拡がり、移動時間
も長くなるため第４図に示すように時間の経過と
ともに地下深部から効果的に熱を受けて徐々に昇
温し、約６か月後に地下水の常温（15〜18℃）に
達し、次の冬期に利用されるまで地下50〜200ｍ
の地下深部の帯水層に保温されている。
なお、次期の再利用の際は図示しないポンプに
よつて井戸２から揚水してもよい。
よつて井戸２から揚水してもよい。
実際の施設の設計に際しては第５図の結果を利
用して、当該地域の過去５年間の降雪量を気象デ
ータより調査して１日あたりの最大降雪量を求
め、これより１時間あたりの最大降雪量、すなわ
ち最大降雪強度（cm／時）を求めて、当該地域に
施工する無散水消雪施設の放熱管内への最大通水
量を決定する。
用して、当該地域の過去５年間の降雪量を気象デ
ータより調査して１日あたりの最大降雪量を求
め、これより１時間あたりの最大降雪量、すなわ
ち最大降雪強度（cm／時）を求めて、当該地域に
施工する無散水消雪施設の放熱管内への最大通水
量を決定する。
また、我国における最大降雪強度が５cm／時を
越えることは極めてまれであり、施設の運転にあ
たつては当該地域の最大降雪強度に見合う揚水ポ
ンプを設置しておき、放熱用パイプ出口の地下水
温度が７〜８℃になるように各降雪強度に応じた
0.3ｍ／秒〜1.5ｍ／秒の通水量を自動的に、ある
いは手動にて調整して通水をすれば良い。
越えることは極めてまれであり、施設の運転にあ
たつては当該地域の最大降雪強度に見合う揚水ポ
ンプを設置しておき、放熱用パイプ出口の地下水
温度が７〜８℃になるように各降雪強度に応じた
0.3ｍ／秒〜1.5ｍ／秒の通水量を自動的に、ある
いは手動にて調整して通水をすれば良い。
したがつて、本実施例によれば、路面または地
上構造物上に降る雪を路面から直接融かすと共
に、凍結防止を計つた後に、放熱して冷却された
地下水を地下深部の帯水層に注入、還元して冷水
塊を形成させ、その周囲の地下深部から熱を受け
て徐々に地下水の常温約15℃以上まで昇温させ、
次の冬期の利用に備えておくものであるから、従
来の散水消雪方法と比較にならない少ない水量で
大きな消雪効果を発揮し、良好な消雪効果が得ら
れる。
上構造物上に降る雪を路面から直接融かすと共
に、凍結防止を計つた後に、放熱して冷却された
地下水を地下深部の帯水層に注入、還元して冷水
塊を形成させ、その周囲の地下深部から熱を受け
て徐々に地下水の常温約15℃以上まで昇温させ、
次の冬期の利用に備えておくものであるから、従
来の散水消雪方法と比較にならない少ない水量で
大きな消雪効果を発揮し、良好な消雪効果が得ら
れる。
上述のとおりの本発明の地下深部の帯水層の保
温効果を利用した無散水消雪方法によれば、地下
の深層から高温の地下水を汲み上げ降雪強度に応
じて通水して路面または地上構造物上に降る雪を
融かすと共に、凍結防止を行うので、従来の散水
消雪方法と比較にならない少ない水量で大きな消
雪効果を発揮し、また降雪強度に応じて上記放熱
用パイプ出口の地下水温度を７〜８℃になるよう
に流速を調整して0.3ｍ／秒〜1.5ｍ／秒の範囲で
通水するから、路面全面の温度を０℃以上に保つ
て全路面の均一な消雪ができ、地下水の保有する
熱エネルギーのみを有効活用して、降雪強度に応
じた無駄のない効率的な消雪効果が得られ、さら
にその後の放熱して冷却された地下水を地下深部
の帯水層に注入、還元して冷水塊を形成させ、こ
の冷水塊を揚水井戸に向つて斜め下方に徐々に流
動させながらその周囲の地下深部から熱を受けて
約15〜18℃まで昇温させ、次の冬期の利用に備え
ておくものであるから、多雪地帯の冬期間を地下
資源の枯渇などの社会問題を惹起することなしに
簡易に消雪できることによつて経済、社会活動を
円滑に行なうことができる効果は大きい。
温効果を利用した無散水消雪方法によれば、地下
の深層から高温の地下水を汲み上げ降雪強度に応
じて通水して路面または地上構造物上に降る雪を
融かすと共に、凍結防止を行うので、従来の散水
消雪方法と比較にならない少ない水量で大きな消
雪効果を発揮し、また降雪強度に応じて上記放熱
用パイプ出口の地下水温度を７〜８℃になるよう
に流速を調整して0.3ｍ／秒〜1.5ｍ／秒の範囲で
通水するから、路面全面の温度を０℃以上に保つ
て全路面の均一な消雪ができ、地下水の保有する
熱エネルギーのみを有効活用して、降雪強度に応
じた無駄のない効率的な消雪効果が得られ、さら
にその後の放熱して冷却された地下水を地下深部
の帯水層に注入、還元して冷水塊を形成させ、こ
の冷水塊を揚水井戸に向つて斜め下方に徐々に流
動させながらその周囲の地下深部から熱を受けて
約15〜18℃まで昇温させ、次の冬期の利用に備え
ておくものであるから、多雪地帯の冬期間を地下
資源の枯渇などの社会問題を惹起することなしに
簡易に消雪できることによつて経済、社会活動を
円滑に行なうことができる効果は大きい。
また、水を路面や地上構造物上に散水せず、外
気にさらすこともないので消雪後の冷水を注入井
によつて地下深くに注入すれば帯水層に冷水塊を
形成し、保温しておくので、貴重な地下水の浪費
や汚染を生じることが全くない。
気にさらすこともないので消雪後の冷水を注入井
によつて地下深くに注入すれば帯水層に冷水塊を
形成し、保温しておくので、貴重な地下水の浪費
や汚染を生じることが全くない。
第１図はこの発明の無散水消雪方法の一実施例
を示す平面図、第２図は断面説明図、第３図は別
の実施例の平面図、第４図は地下深部の帯水層の
保温効果を示す実験結果のグラフ、第５図は降雪
強度に対する通水量を示すグラフである。 １，２……井戸、３……ポンプ、４……パイ
プ、５……路面、６……表層、７，８……帯水
層、９……循環ポンプ、１０……熱交換器、１１
……送水本管、１２……戻り本管。
を示す平面図、第２図は断面説明図、第３図は別
の実施例の平面図、第４図は地下深部の帯水層の
保温効果を示す実験結果のグラフ、第５図は降雪
強度に対する通水量を示すグラフである。 １，２……井戸、３……ポンプ、４……パイ
プ、５……路面、６……表層、７，８……帯水
層、９……循環ポンプ、１０……熱交換器、１１
……送水本管、１２……戻り本管。
Claims (1)
- １ 一方の井戸から地下深部の深さ50ｍ〜200ｍ
の取水対象帯水層から冬期に設定外気温度０℃以
下でかつ降雪時に、15〜18℃の地下水を汲み上げ
て路面又は地上構造物内に埋設した放熱用のパイ
プ内に、路面温度を０℃以上に保つために降雪強
度に応じて上記放熱用パイプ出口の地下水温度を
７〜８℃になるように流速を調整し、流速0.3
ｍ／秒〜1.5ｍ／秒の範囲で通水し、該地下水の
熱を地上構造物内に蓄熱し、該熱の放熱により路
面又は地上構造物上に降る雪を融かすと共に凍結
防止を計つた後に、放熱して冷却された７〜８℃
の地下水を揚水井より30ｍ〜150ｍの距離を離し
て掘さくした他方の井戸から、揚水井の深さの2/
３以深の地下深部に注入還元して冷水塊を生じさ
せ、前記冷水塊を揚水井方向の斜め下方に移流さ
せながら、前記冷水を地下水の常温まで昇温させ
保温し、次期の再使用に備えることを特徴とする
地下深部の帯水層の保温効果を利用した無散水消
雪方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197688A JPH0247403A (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 地下深部の帯水層の保温効果を利用した無散水消雪方法 |
| US07/368,409 US5062736A (en) | 1988-08-08 | 1989-06-19 | Snow melting method utilizing heat retaining function of underground aquifer without sprinkling water |
| CA000603482A CA1313479C (en) | 1988-08-08 | 1989-06-21 | Snow melting method utilizing heat retaining function of underground aquifer without sprinkling water |
| US07/687,960 US5178485A (en) | 1988-08-08 | 1991-04-19 | Heat exchanging pipe system for uniformly heating road surfaces and the like |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197688A JPH0247403A (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 地下深部の帯水層の保温効果を利用した無散水消雪方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28262089A Division JPH02243804A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 無散水消雪方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247403A JPH0247403A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0364646B2 true JPH0364646B2 (ja) | 1991-10-08 |
Family
ID=16378697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63197688A Granted JPH0247403A (ja) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | 地下深部の帯水層の保温効果を利用した無散水消雪方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5062736A (ja) |
| JP (1) | JPH0247403A (ja) |
| CA (1) | CA1313479C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018178399A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 株式会社江口設備工業 | 消雪設備及び消雪方法 |
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| JPH04366204A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-18 | Nippon Chikasui Kaihatsu Corp Ltd | 無散水消雪方法 |
| JP2840919B2 (ja) * | 1994-07-06 | 1998-12-24 | 建設省近畿地方建設局長 | 降雪融解熱量及び凍結防止熱量の連続計測制御一体化装置、及び凍結防止制御方法 |
| US5567085A (en) * | 1995-07-20 | 1996-10-22 | Bruckelmyer; Mark | Method for thawing frozen ground for laying concrete |
| US5964402A (en) * | 1997-10-07 | 1999-10-12 | T.H.E. Machine Company | Apparatus and method for heating a ground surface or volume of air with a portable hot water-type heating system |
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| CA2479720C (en) * | 2004-08-26 | 2007-03-13 | Dryair Inc. | Reversing circulation for heating and cooling conduits |
| US20080128108A1 (en) * | 2004-06-24 | 2008-06-05 | Steven Joseph Clark | Convective earrh coil |
| WO2010078723A1 (zh) * | 2009-01-08 | 2010-07-15 | Peng Michael | 气流发电系统及方法 |
| CN101825375B (zh) * | 2010-04-15 | 2012-10-31 | 西安建筑科技大学 | 一种蓄水调峰解耦回灌型地下水源热泵系统 |
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| JP6613178B2 (ja) * | 2016-03-15 | 2019-11-27 | 積水化学工業株式会社 | 地表面温調装置 |
| JP6641200B2 (ja) * | 2016-03-15 | 2020-02-05 | 積水化学工業株式会社 | 地表面温調装置 |
| RU169880U1 (ru) * | 2016-05-24 | 2017-04-04 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт московского строительства "НИИМосстрой" | Снегоплавильное устройство |
| US20170342666A1 (en) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | Kenneth Joseph Lampe | Self-heating transportation network surface for preventing accumulation of snow or ice |
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| CN109945533A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-06-28 | 潜能恒信能源技术股份有限公司 | 深浅结合地热田综合开发系统 |
| CN110904773A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-24 | 四川路通建设工程有限公司 | 一种公路沥青路面的降温系统 |
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-
1988
- 1988-08-08 JP JP63197688A patent/JPH0247403A/ja active Granted
-
1989
- 1989-06-19 US US07/368,409 patent/US5062736A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-21 CA CA000603482A patent/CA1313479C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018178399A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 株式会社江口設備工業 | 消雪設備及び消雪方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0247403A (ja) | 1990-02-16 |
| CA1313479C (en) | 1993-02-09 |
| US5062736A (en) | 1991-11-05 |
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