JPH04203112A

JPH04203112A - 海水逆流防止自動制御ゲート

Info

Publication number: JPH04203112A
Application number: JP33856290A
Authority: JP
Inventors: Isao Minami; 勲南
Original assignee: MIRAI NOGYO KOKUSAI KENKYU ZAIDAN
Current assignee: MIRAI NOGYO KOKUSAI KENKYU ZAIDAN
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-23
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH0781257B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、海へ流入する河川の河口付近に淡水化部を形
成し、淡水化部の水位を制御すると同時に、湖の底層塩
水を排水するため、川幅の全長にわたり、あるいは河川
に設けられた堰の一部を全高さにわたって欠切して形成
された流出口に設けられるゲートに関するものである。

従来の技術現状では、山間部ダム群による水資源の開発には多額の
経費を必要とし、今後の開発に問題を残している。この
ため、第７図に示すように、海（Ｓ）へ流入する河川（
−）の河口付近を堰き止めて淡水化部を形成することに
よって、新たな水資源の開発が行われつつある。淡水化
部によれば安価な水が提供可能となるが、海水の逆流を
回避しつつ一定の管理水位を維持する必要があり、堰（
４３）には流出口（４４）が形成され、流出口（４４）
にはゲート（４５）が設けられている。

例えば、第８図に示したゲートは通常フラップゲートと
呼ばれるものであり、堰（４６）の一部を全高さにわた
って欠切して形成された流出口（４７）に、流出口（４
７）を閉鎖可能な鋼鉄製のフラップ（４８）が、上端縁
を軸として海側に向かって回動自在に取付けられている
。そして、フラップ（４８）が、水流に応して流出口（
４７）を自動的に開閉するようになっている。

また、第９図に示すような、通常観音開きゲートと呼ば
れるものがある。このゲートは、堰（４９）の一部を全
高さにわたって欠切して形成された流出口（４５０に、
２枚の鋼鉄製のゲート板（５１）、　（５１）が海側に
向かって観音開きとなるように取付けられた構成を有し
ており、やはり、２枚のゲート板（５１）　、　（５１
）が、水流に応じて流出口（５０）を自動的に開閉する
ようになっている。

発明が解決しようとする課題しかし、フラップゲートにおいては、フラップは一般に
鋼鉄製であって重量が過大であり、フラップの自重がフ
ラップゲートを開放する際にフラップを閉じる方向に作
用するため、流量が微小な場合には淡水化部から十分な
排水がなされず、あるいは海水の逆流を高い精度で制御
することができないという欠点を有していた。また、流
量が多くても、海の潮汐振幅が大きい場合には、引き潮
時になると淡水化部に貯留された水資源が無駄に排水さ
れてしまい、淡水化部に一定の水位を維持することがで
きないという欠点ををしていた。

また、観音開きゲートの場合には、フラップの自重によ
るゲート開放時の不都合はある程度解消されるが、水流
によってゲートの開閉を行うため、やはり流量が微小な
ときにはフラップゲートの場合と同様の欠点を有してい
た。

さらに、湖水の底層に残存する海水や水門からの逆流海
水を制御できない場合には、海水は淡水より重いため、
湖水の上層水と下層水の混合が抑制されて、側内の底層
水に対して水面からの酸素供給が十分に行われず、底層
水の水質汚濁が著しくなり有害な硫化水素ガス等を発生
するに至る。

このため、淡水化部における底層海水の排水は極めて重
要であるが、この問題を解決する従来技術は存在しなか
った。むしろ、従来の淡水化部においては、専ら海水の
淡水化部への逆流を防止するという観点からゲートの設
計がなされ、側内の底層悪水に対する対策は講しられて
いなかった。その結果、周辺流域からの工場排水や生活
排水等による水質汚染のため、環境の悪化を引き起こす
場合が多かった。

したがって、本発明の課題は、淡水化部と海との水位差
を利用して、流量が微小な場合であっても、自動的に側
内の底層海水を排出し、また海水の逆流を防ぐと共に、
淡水化湖内の水位を一定の管理水位に維持して水資源を
保持することができる自動制御ゲートを提供することで
ある。

課題を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明は、海へ流入する河川
の河口付近において、川幅にわたって設けられ、または
前記河川に設置された堰の一部をその全高さにわたって
欠切して形成された流出口に設けられるゲートであって
、前記河川の両側または前記堰の流出口の両側に立設さ
れた、少なくとも河川の上流側の予め設定される管理Ｍ
高水位以上の高さを有する２本の縦梁、並びに前記縦梁
を連結する下側横梁および上側横梁からなる枠組みと、
前記枠組みの内側開口を封閉可能な大きさを有し、前記
枠組みに上端縁を軸として前記水路の下流側において回
動運動可能に取付けられた中空の板状体であって、上端
部には開閉パルプを備えた通気管が取付けられ、下端部
には通水孔が形成されたゲート開閉板と、前記枠組みの
上流側の水位を検出し、前記枠組みの上流側の水位が予
め設定される管理最高水位と管理最低水位との間にある
ときは、前記ゲート開閉板を回動運動自在に放置するが
、前記枠組みの上流側の水位が前記管理最高水位より高
いとき、前記ゲート開閉板の開度を強制的に大きくし、
前記枠組みの上流側の水位が前記管理最低水位より低い
とき、前記ゲート開閉板の開度を小さくするように作動
する制御手段とを有しているものであることを特徴とす
る海水逆流防止自動制御ゲートを構成したものである。

上記本発明による海水逆流防止自動制御Ｂゲートの好ま
しい実施例においては、前記１Ｍ御手段が、前記枠組み
の上流側水面上、または前記上流側の河川に隣接しかつ
前記上流側河川に連通ずるように設けられ水位検知槽の
水面上に配置された水位検知フロートと、前記ゲート開
閉板から前記枠組みの上流側へ突設された、前記ゲート
開閉板を回動運動させるための作動部材と、前記水位検
知フロートの上方に配置された少なくとも１つの上側プ
ーリーと、前記水位検知フロートの下側の水底面に配置
された少なくとも１つの下側プーリーと、前記上側プー
リーに案内され、前記水位検知フロートの上面と前記作
動部材の先端部とを連結する上側ロープと、前記下側プ
ーリーに案内され、前記水位検知フロートの下面と前記
作動部材の先端部とを連結する下側ロープとを有してお
り、前記上側および下側ロープは、前記枠組みの上流側
水位が前記管理最低水位にあるとき、前記上側ロープは
緊張状態にあるが前記下側ロープは緩んだ状態にあり、
前記枠組みの上流側水位が前記管理最高水位にあるとき
は、前記下側ロープは緊張状態にあるが前記上側ロープ
は緩んだ状態にあるように、所定の緩みをもって配置さ
れている。

また、本発明は、海へ流入する河川の河口付近において
、川幅にわたって設けられ、または前記河川に設置され
た堰の一部をその全高さにわたって欠切して形成された
流出口に設けられるゲートであって、前記河川の川幅ま
たは前記堰の流出口の幅に対応すべく所定の間隔をおい
て配置され、少なくとも河川の上流側の予め設定される
管理最高水位以上の高さを有する２本の縦梁、並びに前
記縦梁を連結する下側ｌＮ梁および上側横梁からなり、
前記河床または前記堰の流出口に、下側横梁の下端縁を
軸として回動運動可能に取付けられる枠組みと、前記枠
組みの上側横梁に固定された枠組み浮動用フロートと、
前記枠組みの内側開口を封閉可能な大きさを有し、前記
枠組みに上端縁を軸として前記水路の下流側において回
動運動可能に取付けられた中空の板状体であって、上端
部には開閉バルブを備えた通気管が取付けられ、下端部
には通水孔が形成されたゲート開閉板とを有するもので
あることを特徴とする海水逆流防止自動制御ゲートを構
成したものである。

前記本発明による海水逆流防止自動制御ゲートの好まし
い実施例では、前記枠組みの上流側の水位を検出し、前
記枠組みの上流側の水位が予め設定される管理最高水位
と管理最低水位との間にあるときは、前記ゲート開閉板
を回動運動自在に放１するが、前記枠組みの上流側の水
位が前記管理最高水位より高いとき、前記ゲート開閉板
の開度を強制的に大きくし、前記枠組みの上流側の水位
が前記管理最低水位より低いとき、前記ゲート開閉板の
開度を小さくするように作動する制御手段を有している
。

さらに別の実施例では、前記制御手段が、前記枠組みの
上流側水面上、または前記上流側の河川に隣接しかつ前
記上流側河川に連通ずるように設けられ水位検知槽の水
面上に配置された水位検知フロートと、前記ゲート開閉
板から前記枠組みの上流側へ突設された、前記ゲート開
閉板を回動運動させるための作動部材と、前記水位検知
フロートの上方に配置された少なくとも１つの上側プー
リーと、前記水位検知フロートの下側の水底面に配置さ
れた少なくとも１つの下側プーリーと、前記上側プーリ
ーに案内され、前記水位検知フロートの上面と前記作動
部材の先端部とを連結する上側ロープと、前記下側プー
リーに案内され、前記水位検知フロートの下面と前記作
動部材の先端部とを連結する下側ロープとを有しており
、前記上側および下側ロープは、前記枠組みの上流側水
位が前記管理最低水位にあるとき、前記上側ロープは緊
張状態にあるが前記下側ロープは緩んだ状態にあり、前
記枠組みの上流側水位が前記管理最高水位にあるときは
、前記下側ロープは緊張状態にあるが前記上側ロープは
緩んだ状態にあるように、所定の緩みをもって配置され
ている。

作用以上の構成において、通常は、ゲート開閉板の通気管の
開閉バルブを開放し、ゲート開閉板の内部に適量の空気
を送り込んた後、開閉バルブを閉鎖し、通水孔から排水
して、ゲート開閉板の見掛は上の比重を１より僅かに大
きくしておく。

こうして、枠組みを河川の両側または堰の流出口に固定
する構成とした場合には、上流側水位が管理最高水位お
よび管理最低水位の間にあるとき、堰の上流側と下流側
の水位差に応じて中空ゲート開閉板が自動的に開閉する
ことにより、海水の上流側への逆流が防止され、かつ上
流側における底層水が排水される。

上流側の水位が管理最高水位よりも上昇すると、かかる
水位の上昇に伴って制御手段が作動し、ゲート開閉板の
開度を強制的に大きくする。その結果、上流側から下流
側への排水が促進され、上流側の水位が低下する。一方
、上流側の水位が管理最低水位よりも低下すると、かか
る水位の低下にともなって制御手段が作動し、ゲート開
閉板の開度を強制的に小さくする。その結果、上流側に
貯留された水資源の無駄な放流が回避される。

また、枠組みをその下側横梁の下端縁を軸として回動運
動可能に取付けた構成とした場合には、枠組み浮動用フ
ロートが主として上流側の水位変動に応じて上下運動し
、その結果枠組みが回動連動する一方、枠組みの上流側
と海流側の水位差に応じてゲート開閉板が開閉する。

なお、かかる構成においても、さらに制御手段を設けれ
ば、枠組みを堰の流出口の両側等に固定した構成の場合
と同様の作用により、ゲート開閉板の開度が強制的に変
化し、海水の逆流の防止および上流側水位の維持をより
高い精度で行うことができる。

実施例以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例について
説明する。

第１実施例この実施例では、第１図に示したように、海へ流入する
河川の河口付近に設けられた堰（１ｏ）の−部が全高さ
にわたって欠切され、流出口（１１）が形成されており
、この流出口（１１）に、本発明による海水逆流防止自
動制御ゲートが設けられる。

本発明による海水逆流防止自動制御ゲートは、堰（１０
）の上流側の予め設定される管理最高水位以上の高さを
有し、流出口（１１）の両側であって堰（１０）に隣接
する位置に立設された２本の縦梁（１）、（１）と、こ
れらの縦梁（１）、（１）を連結する上側横梁（２ａ）
および下側横梁（２ｂ）とからなる枠組み（３）を有し
ている。

上側横梁（２ａ）には、枠組み（３）の内側開口、すな
わち流出口（１１）を封閉可能な大きさを有する中空の
鋼鉄製ゲート開閉板（４）が、ヒンジ（５）　、　（５
）によって堰（１０）の下流側から取付けられ、上端縁
を軸として枠組み（３）の下流側において回動運動可能
となっている。この場合、枠組み（３）は全体としてゲ
ート開閉板（４）の戸当たりとして作用する。

ゲート開閉板（４）の上端には２本の棒体（６）、（６
）が、互いに平行にゲート開閉板（４）の長さ方向に沿
って枠組み（３）の上流側に向かって突設され、さらに
、２本の棒体（６）　、　（６）の先端は、堰（１０）
の幅方向にのびる棒体（７）によって連結されている。

棒体（７）の両端（７ａ）　、　（７ｂ）は、それぞれ
棒体（６）　、　（６）から外側に突出するように配置
されている、これらの棒体（６）　、　（６）　、　（
７）によって作動部材（８）が形成され、作動部材（８
）によって、ゲート開閉板（４）が回動運動し、流出口
（１１）を開閉するようになっている。

堰（１０）の上端面であって、流出口（１１）に隣接す
る両側位置には、上端面から垂直上方にのびた後、上流
側へ向かって水平にのびるＬ字形の支柱（９）。

（９）が、それぞれ突設されている。また、支柱（９）
、（９）の水平にのびる部分には、その下端面に２個の
上側プーリー（１２）　、　（１２）が適当な間隔をお
いて取付けられている。さらに、堰（１０）の上流側の
河床における、前記支柱に取付けられた各上側プーリー
（１２）　、　（１２）に対応する位置には、固定部材
（１４）を介して下側プーリー（１３）　、　（１３）
が固定されている。

また、堰（１０）の上流側の水面には、流出口（１１）
の両側に水位検知フロート（１５）が配置される。この
場合、水位検知フロート（１５）は、上流側水面に直接
配置される構成としてもよいし、また第２図に示したよ
うに、堰（１０）の上流側に、堰（１０）の高さよりよ
り少し高く、適当な幅を有する隔壁（２０）を、堰（１
０）から適当な間隔をおいてこれに平行に立設し、隔壁
（２０）の両側に、隔壁（２０）と堰（１０）とを連結
する（図示しない）別の隔壁を立設し、さらに、隔壁（
２０）に連通孔（２０ａ）を形成して、水位検知槽（２
１）を形成しておき、この水位検知槽（２１）内の水面
上に、水位検知フロー）　（１５）が配置される構成と
してもよい。

さらに、各水位検知フロート（１５）の上面と、作動部
材（８）の棒体（７）の各先端部（７ａ）　、　（７ｂ
）とが、上側プーリー（１２）　、　（１２）に案内さ
れた上側ロープ（１６ａ）を介して連結され、また、各
水位検知フロー）　（１５）の下面と、作動部材（８）
の各先端部（７ｍ）　、　（７ｂ）　とが、下側プーリ
ー（１３）、　（１３）に案内された下側ロープ（１６
ｂ）を介して連結される。上側および下側ロープ（１６
ａ）　、　（１６ｂ）は、上流側水位が管理最低水位に
あるとき、上側ロープは（１６ａ）緊張状態にあるが下
側ロープ（１６ｂ）は緩んだ状態にあり、上流側水位が
管理最高水位にあるときは、下側ロープ（１６ｂ）は緊
張状態にあるが上側ロープ（１６ａ）は緩んだ状態にあ
るように、所定のゆとりをもって配置されている。

第３図に示したように、中空ゲート開閉板（４）の上部
であって、下流側に面した表面には、ゲート開閉板（４
）の内部空間（４ａ）に連通ずる通気管（１７）が突設
される。さらに、通気管（１７）には、開閉バルブ（１
８）が設けられている。また、ゲート開閉板（４）の下
端面には、通水孔（１９）が形成されいている。こうし
て、通気管（１７）から、ゲート開閉板（４）の内部空
間（４ａ）の唆排気を行うことによって、内部空間（４
ａ）内に侵入する水量を調節可能となっている０通常は
、ゲート開閉板（４）の通気管（１７）の開閉バルブ（
１日）を開放し、ゲート開閉板（４）の内部に適量の空
気を送り込んた後、開閉バルブ（１８）を閉鎖し、通水
孔（１９）から排水して、ゲート開閉板（４）の見掛は
上の比重を１より僅かに大きくしておく、これによって
、ゲート開閉板（４）の自重による、流出口（１１）を
閉鎖する方向へ作用する余計な回転モーメンの影響を小
さくすることができる。

また、ゲート開閉板（４）の長さと、作動部材（８）の
ゲート開閉板（４）の長さ方向に測った長さとの比を適
当に設定し、かつ上側および下側ロープ（１６ａ）　、
　（１６ｂ）のゆとり及び水位検知フロート（１５）の
大きさを適当に設定する。また、潮汐作用に連動して発
生する作動部材（８）の上下方向への回動の幅は、上側
ロープ（１６ａ）および下側ロープ（１６ｂ）のゆとり
の大きさよりも小さくする。

さて、下流側の海水と上流側の淡水とが接触する領域に
おいて、上流側の水位と下流側の水位との水位差がΔＨ
である場合を想定する。

このとき、水深Ｚでの海水側の水圧強度は、Ｐ、−ρ、
ＸＺ　　　　　　　　　　　・・・・・・（１）であり
、上流側の淡水湖における対応地点での水圧強度は、Ｐｌ　−ρ１　×（ΔＨ＋Ｚ）　　　　　　・・・・・
・（２）となる、ただし、ρ１およびρ２は、それぞれ
淡水の密度および海水の密度を表し、ρ１〈ρｇである
。

両者の水圧が底面で等しいときに海水の侵入が防止され
るが、両方の水圧強度が等しくなる水位差、すなわち渇
水逆流限界水位差は、Ｚ＝Ｈ，として ΔＨｅ　＝　（ρ２−ρ１）／ρｌ　　Ｘ　Ｈｌ−・・
−（３）となる。

もし、堰（１０）の内外の水位差ΔＨがΔＨｃよりも大
きくなると、淡水化部側の底面水圧強度が海水側の底面
水圧強度よりも大きくなり、ゲート開閉板（４）が開い
ても、海水が淡水化部側へ逆流することな（淡水化湖か
ら排水がなされる。この場合、部内の底層水が優先的に
排水され、その結果、相対的に水中酸素が少なく塩分を
多く含んだ悪水が強制的に排水されて、淡水化欄内の水
質が保全される。

淡水化湖の水位が管理最高水位ＨＷＬよりも上昇すると
、かかる水位の上昇に伴って水位検知フロート（１５）
が上昇し、それまで緩んでいた下側ロープ（１６ｂ）が
緊張し、作動部材（８）を下方に引っ張り、強制的にゲ
ート開閉板（４）を上方にはね上げ、排水能力を増大さ
せる。その結果、上流側水位は管理最高水位まで低下す
る。

一方、淡水化欄内の水位が管理最低水位よりも低下する
と、かかる水位の低下に伴って水位検知フロート（１５
）が下降し、水位検知フロー）　（１５）の上面と作動
部材（８）　とを連結する上側ロープ（１６ａ）が緊張
し、作動部材（８）の先端を上方に強制的に引き上げる
ため、例えば、引き潮時において、内外にΔＨＣ以上の
水位差が生じても強制的にゲート開閉板（４）が閉鎖さ
れ、堰（１０）の流出口（１１）からの排水量を減少さ
せ、上流側の淡水化湖に貯留された水責源の無効放流を
防止する。

さらに、上側ロープ（１６ａ）を人工的に引っ張り上げ
ることによって、堰（１０）の流出口（１１）をゲート
開閉板（４）によって完全に閉鎖することもできる。

第２実施例次に、堰（１０）を境として、上流側の水深が急激　′
に深くなっている場合に有効な実施例について説明する
。この実施例は、堰の流出口が堰の下部に形成された円
形開口となっており、この円形開口に底層排水管が設け
られると共に、ゲート開閉板が、堰の流出口を封閉可能
に配置されている点が、第１実施例と異なるのみである
。したがって、同一の構成要素については、同一の番号
を付し説明を省略する。

第４図において、底層排水管（２２）は、一端開口（２
３ａ）を堰（１０）の円形流水口に接続されると共に、
どの開口（２３ａ）から、上流側の水底に沿ってその最
深部までのび、最深部において他端が開口している。

そして、排水管（２２）の一端開口（２３ａ）を下流側
から封閉可能に、ゲート開閉板（４）が配置される。

以上の構成において、ゲート開閉板（４）の通気管（１
７）の開閉バルブ（１８）を開放し、遣水孔（１９）か
ら排水することによって、ゲート開閉板（４）の見かけ
上の比重を１より僅が北大きくしておく。

今、底層排水管の出口における海水と接触する地点では
、下流側、すなわち海水側の水圧強度は、Ｐｌ＝ρｇＸＺ
　　　　　　　　　　　・旧・・（４）上流側、すなわ
ち淡水湖側の水圧強度は、Ｐ、＝ρ１×（ΔＨ＋Ｚ）−
（ρ２−ρ１）Ｘ（Ｈ＜　　Ｄ／２）　　　　　　・・
・・・・（５）ここで、ρ、およびρ２は、それぞれ淡
水の密度および海水の密度を、Ｄはゲート開閉板（４）
の厚さを、またＨ４は排水管（２１）の他端開口（２３
）における水深を、それぞれ表している。

また、底面において圧力の平衡式％式％）が成り立つ、ここで、Ｈｌは、上流側の水深を表してい
る。このとき、いかなる状態においても海水逆流は生じ
ない、この式から、海水逆流の生じない限界水位差ΔＨ
２ｃは、 ρ１・・・・・・（７）となる。

こうして、堰（１０）の内外の水位差がΔＨ９ｃのとき
、ちょうどゲート開閉板（４）がバランスして排水管（
２２）の一端開口（２３ａ）を閉鎖し、堰（１０）の内
外における水流は生しない。上流側の水位が、下流側の
水位より大きくなり、その水位差がΔＨｐｃより大きく
なると、排水管（２２）の他端開口（２３ｂ）から、塩
分が多く水質の汚濁した上流側の底層水が優先的に排水
され、上流側に貯留された水の水質改善が行われる。ま
た、内外の水位差がΔＨ□より小さくなれば、上流側の
水圧の方が下流側の水圧より小さくなり、ゲート開閉板
（４）は流出口を閉鎖し、海水の逆流が防止される。

第３実施例第５Ａ図および第５Ｂ図に示した実施例では、海水逆流
防止自動制御ゲートの枠組み全体が、流路の水位の上下
運動に伴って、その下端縁を軸として回動運動可能とな
っている。

第５Ａ図および第５Ｂ図において、川幅に対応するよう
に平行に配置された２本の縦梁（２４ａ）　、　（２４
ａ）と、これらの縦梁を連結する上側横梁（２４ｂ）お
よび（図示しない）下側横梁とからなる枠組み（２４）
が、下側横梁をヒンジ（３３）によって、河床に固定さ
れた敷居（３２）に取付けられており、下側横梁を軸と
して回動連動可能となっている。そして、上側横梁（２
４ｂ）には、上側横梁（２４ｂ）の両端部の適当な範囲
を除いた部分に枠組み浮動用フロート（２５）が取付け
られている０図示はしないが、枠組み浮動用フロート（
２５）は中空となっており、下面に通水孔、上面には開
閉バルブを備えた通気孔を有している。

上側横梁（２４ｂ）には、枠組み（２４）の内側開口を
封閉可能な大きさを存する中空ゲート開閉板（２８）が
、下流側から、その上端をヒンジ（３１）によって取付
けられる。こうして、ゲート開閉板（２８）は、上端縁
を軸として下流側において回動運動可能となっている。

このゲート開閉板（２８）も、第１実施例で説明したも
のと同様、上部に開閉パルプ（３０）を備えた通気管（
２９）が、また図示はしないが下端面には通水孔が設け
られている。また、ゲート開閉板（２８）の上端面の両
側には、それぞれゲート開閉板の長さ方向に沿ってアー
ムが突設され、作動部材（４２）が形成されている。

さらに、第５Ｂ図に示したように、河川の両側であって
、枠組み（２４）が回動運動する範囲内には、岸側に凹
部が形成され、かつこの凹部人口には連通孔（４０）を
有する隔壁（３９）が立設され水位検知槽（４１）が形
成される。

水位検知槽（４１）内の水面には水位検知フロート（３
６）が配置され、また、隔壁（３９）には、水位検知槽
（４１）側にのびる支持部材（３８）が固定される。さ
らに、第５Ａ図に示したように、この支持部材（３８）
の下面には、上側プーリー（３４）が取付けられ、水検
知水槽（４１）の内底面における上側プーリー（３４）
に対応する位置には、下側プーリー（３５）が取付けら
れる。

さらに、水位検知フロー）　（３６）の上面と、作動部
材（４２）の先端とが、上側プーリー（３４）に案内さ
れた上側ロープ（３７ａ）によって連結され、水位検知
フロート（３６）の下面と、作動部材（４２）の先端と
が、下側プーリー（３５）によって案内された下側ロー
プ（３７ｂ）によって連結される。上側および下側ロー
プ（３７ａ）　、　（３７ｂ）は、ゲートの上流側水位
カ管理最高水位となったとき、下側ロープ（３７ｂ）が
緊張状態となるが、上側ロープ（３７ａ）は緩んでおり
、上流側水位が管理最低水位となったとき、上側ロープ
（３７ａ）が緊張状態となるが、下側ロープ（３７ｂ）
が緩んでいるように、所定のゆとりをもって配置される
。

かかる構成において、上流側、すなわち淡水化側側の水
位の上昇に伴って枠組み浮動用フロート（３６）が上下
運動し、その結果、枠組み（２４）が下端縁を軸として
回動運動する。第５Ｂ図において、実線で示した位置（
Ａ）で、淡水化部の水位は管理最高水位となっており、
仮想線で示した位置（Ｂ）で、淡水化部の水位は管理最
低水位となっている。

ゲートの上流側の水位が、管理最高水位と管理最低水位
との間にあるとき（第５Ｂ図において仮想線で示した位
置（Ｃ）にあるとき）には、上側ロープ（３７）および
下側ロープ（３７ｂ）は、共に緩んだ状態にあり、ゲー
ト開閉板（２８）は、第１実施例の場合と同様に、上流
側と下流側の水位差に応じて自動的に開閉する。すなわ
ち、上流側の海水および下流側の淡水化部の水位差が限
界水位差ΔＨｅより小さい時は、下流側の圧力が上流側
の圧力よりも大きくなり、ゲート開閉板（２８）が枠組
み（２４）の内側開口を自動的に閉鎖し、海水の逆流が
防止される。一方、引き潮となって、上流側と下流側に
ΔＨｃ以上の水位差が生しると、上流側の圧力が下流側
の圧力よりも大きくなり、ゲート開閉板（２８）が枠組
み（２４）の内側開口を自動的に開放し、上流側の底層
水を優先的に排水する。

上流側の水位が管理最高水位を越えると、枠組み浮動用
フロート（２５）が上昇すると同時に、水位検知槽（４
１）内の水位検知フロー）　（３６）も上昇するため、
下側ロープ（３７ｂ）によって作動部材（４２）の上端
が引き下げられ、ゲート開閉板（２８）の開度が強制的
に大きくされる。その結果、上流側からの排水流量が増
大して、管理最高水位が維持される。

逆に、上流側の水位が管理最低水位よりも低くなると、
枠組み浮動用フロー）　（２５）が下降すると共に、水
位検知フロー）　（３６）が下降する。このため、今度
は上側ロープ（３７ａ）によって作動部材（４２）の上
端が引き上げられ、ゲート開閉板（２８）の開度が強制
的に小さくされる。その結果上流側からの排水流量が減
少し、ゲートの上流側に貯留された水資源が無効放流さ
れることが防止される。

さらにこの実施例におけるゲートでは、枠組み浮動用フ
ロート（２５）の通気孔から空気を抜いて、遣水孔から
フロート（２５）内に水を入れ、フロート（２５）を水
没させることによって、ゲートの上流側水面上に集めら
れたゴミを容易に下流側に排除することができる。

この実施例では、上側および下側ロープ（３７ａ）　。

（３７ｂ）を介して、水位検知フロー）　（３６）と作
動部材を連結し、上流側水位が管理最高水位および管理
最低水位の範囲を逸脱した場合に、強制的にゲート開閉
板（２Ｂ）の開度を変化させるようにしたが、海水の逆
流の防止、塩分を含んだ底層水の排水、並びに上流側に
おける一定の管理水位の維持の精度があまり要求されな
い場合には、第６図に示すように、水位検知フロー）　
（３６）、上側プーリー（３４）および下側プーリー（
３５）、並びに上側および下側ロープ（３７ａ）　、　
（３７ｂ）を省略した構成とすることができる０例えば
、かかる構成が有効な場合としては、広い水面をもった
淡水化湖で、別設の防潮水門があり、洪水時、管理最高
水位の制御をこの防潮水門で行い、管理最低水位は下流
側の海水水位とするという限定された河口部に本発明が
適用される場合がある。この構成においては、枠組み（
２４）は主として上流側の水位変動に応して回動運動し
、ゲート開閉板（２８）は上流側および下流側の水位差
に応じて開閉する。

以上のように本発明によれば、海へ流入する河川の河口
付近を堰き止めて淡水化湖を形成した場合に、通常の潮
汐作用に対応してゲート開閉板が自動的に作動し、干潮
時には湖底の海水を排水し、満潮時には海水の逆流を防
止することができる。

特に、中空ゲート開閉板とし、その見掛は上の比重を水
の比重に近づけ、自動的に底層水を排水することにより
淡水化湖の水質悪化を防止すると共に、水位検知フロー
トとそれに連結された上下２本のロープが有効に作用し
て、ゲート開閉板の開度を規制することにより、ゲート
上流側の水位を管理最高水位と管理最低水位の間に維持
して、ゲートの上流側に形成された淡水化湖に貯留され
る水資源の無駄な放流を防止できる。

発明の効果以上のように本発明によれば、ゲート開閉板を中空とし
、そのみかけ上の比重を水の比重に近づけると共に、上
流側水位が管理水位から上下に変動した場合には、ゲー
ト開閉板の開度を強制的に制御するようにしたことによ
り、上流側と下流側との水位差を利用して、流量が微小
な場合であっても、高い精度で自動的に棚内の底層海水
を排出し、また海水の逆流を防ぐと共に、淡水化湖内の
水位を一定の管理水位に維持して水資源を保持すること
ができる。

また、精度の高い制御が要求されない場合には、枠組み
の上端部にフロートを設け、上流側水位によって回動運
動可能とした構成とすることによって、ゲート開閉板を
強制的に制御しなくても、自動制御を行うことが可能で
ある。

さらに、本発明は、極めて簡単な構造を有し、また電力
等の動力源を必要としない海水逆流防止自動制御ゲート
を提供するものであり、少ない費用で浅海部水資源が開
発可能となり、本発明によって得られる社会的効果は著
しいものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の斜視図、第２図は、同実
施例の側面図、第３図は、同実施例のゲート開閉板の構造を示す側断面
図、第４図は、本発明の別の実施例の側面図、第５Ａ図は、
本発明のさらに別の実施例の上面図、第５Ｂ図は、同実
施例の側面図、第６図は、本発明のさらに別の実施例の側面図、第７図
は、従来の淡水化側を示す上面図、第８図は、従来のフ
ラップゲートを示す斜視図、第９図は、従来の観音開き
ゲートを示す斜視図である。（１）・・・・・・縦梁（２）・・・・・・横梁（３）・・・・・・枠組み（４）・・・・・・ゲート開閉板（５）・・・・・・ヒンジ（８）・・・・・・作動部材（９）　・・・・・・支柱（１０）・・・・・・堰（１１）・・・・・・流出口（１２）・・・・・・上側プーリー（１３）・・・・・・下側プーリー（１６ａ）・・・上側ロープ（１６ｂ）・・・下側ロープ（１７）・・・・・・通気管（１８）・・・・・・開閉バルブ（１９）・・・・・・通水孔（２４）・・・・・・枠組み（２５）・・・・・・枠組み浮動用フロート（２８）・
・・・・・ゲート開閉板（２９）・・・・・・通気管（３０）・・・・・・開閉バルブ（３１）　、　（３３）・・・ヒンジ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）海へ流入する河川の河口付近において、川幅にわ
たって設けられ、または前記河川に設置された堰の一部
をその全高さにわたって欠切して形成された流出口に設
けられるゲートであって、前記河川の両側または前記堰
の流出口の両側に立設された、少なくとも河川の上流側
の予め設定される管理最高水位以上の高さを有する２本
の縦梁、並びに前記縦梁を連結する下側横梁および上側
横梁からなる枠組みと、前記枠組みの内側開口を封閉可能な大きさを有し、前記
枠組みに上端縁を軸として前記水路の下流側において回
動運動可能に取付けられた中空の板状体であって、上端
部には開閉バルブを備えた通気管が取付けられ、下端部
には通水孔が形成されたゲート開閉板と、前記枠組みの上流側の水位を検出し、前記枠組みの上流
側の水位が予め設定される管理最高水位と管理最低水位
との間にあるときは、前記ゲート開閉板を回動運動自在
に放置するが、前記枠組みの上流側の水位が前記管理最
高水位より高いとき、前記ゲート開閉板の開度を強制的
に大きくし、前記枠組みの上流側の水位が前記管理最低
水位より低いとき、前記ゲート開閉板の開度を小さくす
るように作動する制御手段とを有しているものであるこ
とを特徴とする海水逆流防止自動制御ゲート。
（２）前記制御手段が、前記枠組みの上流側水面上、ま
たは前記上流側の河川に隣接しかつ前記上流側河川に連
通するように設けられ水位検知槽の水面上に配置された
水位検知フロートと、前記ゲート開閉板から前記枠組みの上流側へ突設された
、前記ゲート開閉板を回動運動させるための作動部材と
、前記水位検知フロートの上方に配置された少なくとも１
つの上側プーリーと、前記水位検知フロートの下側の水底面に配置された少な
くとも１つの下側プーリーと、前記上側プーリーに案内され、前記水位検知フロートの
上面と前記作動部材の先端部とを連結する上側ロープと
、前記下側プーリーに案内され、前記水位検知フロートの
下面と前記作動部材の先端部とを連結する下側ロープと
を有しており、前記上側および下側ロープは、前記枠組みの上流側水位
が前記管理最低水位にあるとき、前記上側ロープは緊張
状態にあるが前記下側ロープは緩んだ状態にあり、前記
枠組みの上流側水位が前記管理最高水位にあるときは、
前記下側ロープは緊張状態にあるが前記上側ロープは緩
んだ状態にあるように、所定の緩みをもって配置されて
いることを特徴とする第１請求項に記載の海水逆流防止
自動制御ゲート。
（３）海へ流入する河川の河口付近において、川幅にわ
たって設けられ、または前記河川に設置された堰の一部
をその全高さにわたって欠切して形成された流出口に設
けられるゲートであって、前記河川の川幅または前記堰
の流出口の幅に対応すべく所定の間隔をおいて配置され
、少なくとも河川の上流側の予め設定される管理最高水
位以上の高さを有する２本の縦梁、並びに前記縦梁を連
結する下側横梁および上側横梁からなり、前記河床また
は前記堰の流出口に、下側横梁の下端縁を軸として回動
運動可能に取付けられる枠組みと、前記枠組みの上側横梁に固定された枠組み浮動用フロー
トと、前記枠組みの内側開口を封閉可能な大きさを有し、前記
枠組みに上端縁を軸として前記水路の下流側において回
動運動可能に取付けられた中空の板状体であって、上端
部には開閉バルブを備えた通気管が取付けられ、下端部
には通水孔が形成されたゲート開閉板とを有するもので
あることを特徴とする海水逆流防止自動制御ゲート。
（４）前記枠組みの上流側の水位を検出し、前記枠組み
の上流側の水位が予め設定される管理最高水位と管理最
低水位との間にあるときは、前記ゲート開閉板を回動運
動自在に放置するが、前記枠組みの上流側の水位が前記
管理最高水位より高いとき、前記ゲート開閉板の開度を
強制的に大きくし、前記枠組みの上流側の水位が前記管
理最低水位より低いとき、前記ゲート開閉板の開度を小
さくするように作動する制御手段を有しているものであ
ることを特徴とする第３請求項に記載の海水逆流防止自
動制御ゲート。
（５）前記制御手段が、前記枠組みの上流側水面上、ま
たは前記上流側の河川に隣接しかつ前記上流側河川に連
通するように設けられ水位検知槽の水面上に配置された
水位検知フロートと、前記ゲート開閉板から前記枠組みの上流側へ突設された
、前記ゲート開閉板を回動運動させるための作動部材と
、前記水位検知フロートの上方に配置された少なくとも１
つの上側プーリーと、前記水位検知フロートの下側の水底面に配置された少な
くとも１つの下側プーリーと、前記上側プーリーに案内され、前記水位検知フロートの
上面と前記作動部材の先端部とを連結する上側ロープと
、前記下側プーリーに案内され、前記水位検知フロートの
下面と前記作動部材の先端部とを連結する下側ロープと
を有しており、前記上側および下側ロープは、前記枠組みの上流側水位
が前記管理最低水位にあるとき、前記上側ロープは緊張
状態にあるが前記下側ロープは緩んだ状態にあり、前記
枠組みの上流側水位が前記管理最高水位にあるときは、
前記下側ロープは緊張状態にあるが前記上側ロープは緩
んだ状態にあるように、所定の緩みをもって配置されて
いることを特徴とする第４請求項に記載の海水逆流防止
自動制御ゲート。