JPH06146247A - 河川の流量調整構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 河川の流量調整構造を河川を取り巻く種々の
環境に拘束されることなしに構築して、大雨による河川
の氾濫を防止する。 【構成】 河川１の要所要所において、下部に一定以下
の水量を流通させる流水路４２を有し、河川両側の堤防
２ａ、２ｂ間に河川１の流れに対して斜めに向けて構築
されて、河川１が一定の水量を超えた場合にその増水分
を一方の堤防２ａ側に案内する堰４と、その一方の堤防
２ａの上部に設けられて堰４により案内された増水分を
逃がすための取水口５とを備え、取水口５毎に受水槽７
を介して連結されるとともに河川１周辺の地中に埋設さ
れて、取水された増水分を海域３に放出する放水管６と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大雨などによる河川の
氾濫を防止する河川の流量調整構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人が居を構える鹿児島市では、
戦後他の地方都市と同様に平野部に敷き詰められていた
田畑が住宅地に取って代わり、山林部もまた裸になって
団地化されている。鹿児島市には甲突川という河川が走
っており、かつて田畑の水源であった。この甲突川は、
大雨になると、その水嵩が堤防一杯に上昇し、氾濫や堤
防の決壊が懸念されている。また、この河川には５つの
石橋が架かっており、流木等でこれらの石橋の流路が塞
ぎ止められでもしたら大洪水と論議が絶えない。これま
で大雨が無かったため、平穏無事に済んできた。

【０００３】一般に、この種の河川では大雨などによる
氾濫を防止する手段として、護岸を上げたり、河床を掘
り下げたり、あるいは河幅を拡張したりといった手段が
取られている。またその一方で、街の地下に地下チュー
ブを埋設して、河川のオーバーフローした水をこの地下
チューブに逃がすようにした手段が講じられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の河川の氾濫防止手段では、河川の周辺に住宅やオフ
ィスビルが林立して河幅を拡張する余地がなかったり、
また河川上に架け渡された文化遺産とすべきまたは既に
その指定を受けている橋があって、これを保護するため
に河床を掘り下げることができなかったりと言った、河
川周辺の状況や河川の付帯構築物の存在など河川を取り
巻く種々の環境に拘束されて、その実施が困難な場合が
あった。

【０００５】本発明は、河川を取り巻く種々の環境に拘
束されることなしに構築することができ、大雨による河
川の氾濫を防止することのできる河川の流量調整構造を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一つの河川および／またはこれに合流す
る他の河川の要所要所において、下部に一定以下の水量
を流通させる流水路を有し、河川両側の堤防間に河川の
流れに対して斜めに向けて構築されて、河川が一定の水
量を超えた場合にその増水分を堤防の一方の側に案内す
る堰と、その一方の堤防の上部に設けられて堰により案
内された増水分を逃がすための取水口とを備え、各取水
口毎に連結されるとともに河川周辺の地中に埋設され
て、各取水口から取水された増水分を海域に放出するそ
れぞれが独立した複数の放水管とを備えたものである。

【０００７】

【作用】本発明は、上記構成により、次のような作用を
有する。河川が通常の所定水位以下の場合、河川は各堰
下部の流水路を通じて流通する。大雨により河川が増水
して所定の水量を超えた場合、すなわち各堰においてそ
の流水路の流水許容量を超えると、その増水分が河川の
流れに対して斜めの堰により塞き止められるとともに一
方の堤防側に案内されて、その一方の堤防の取水口に流
出する。取水口に流出した増水分の水は地中放水路を通
じて海域に放出される。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示してい
る。図１において、１は河川であり、２ａ，２ｂは河川
両側に構築された堤防であり、３は河川１が流れ込む海
域である。４、５、６は河川１の流量調整構造を構成す
る堰、取水口、放水管である。

【０００９】堰４は、図２に示すように、上部側の断面
半円形状に形成された頭部４１と、下部側の複数の流水
路４２を構成する複数の脚部４３とを有し、河川１両側
の堤防２ａ，２ｂ壁面間に一体的に河川１の流れに対し
て斜めに向けて構築されている。頭部４１までの高さｈ
１は河川１の大雨による水嵩を想定して所定水位までの
水量を塞き止め可能な寸法設定がなされており、また脚
部４３までの高さｈ２は河川１の通常の水位に応じて寸
法設定がなされて、流水路４２が一定水量までの流通を
許容する。なお、堰４全体の高さは堤防２ａ，２ｂのそ
れよりも低くなっており、想定した増水が現状の堤防２
ａ，２ｂの高さでカバーできない場合は、堤防２ａ，２
ｂ自体の高さを上げる必要があり、それに応じて堰４の
高さも変更する。

【００１０】取水口５は、図３に示すように、堤防２ａ
において堰４の下流側に下がった端部４ａの接合部２１
ａの上流側の傍らに貫通した開口であり、その下端縁５
１を堰脚部４３の高さｈ２とほぼ一致する位置まで下げ
て、開口面積を河川１の幅×堰頭部４１自体の高さ、言
い換えれば堰４による増水分の塞き止め可能な容量を勘
案して設定されている。

【００１１】図１中７は堤防２ａの外側の地中に埋設さ
れて取水口５に連結された受水槽であり、図４に示すよ
うに、全体が十分な深さを有する円筒体として構成さ
れ、内壁面に取水した水を渦巻き状にして案内する図示
されないフィンを有する大径部７１と、この大径部７１
の下部に連続して水中の砂塵を堆積するための小径部７
２と、大径部７１と小径部７２との間に支持脚７４ａを
介して固定され、中心部に穴７３を有して下方向に拡開
するスカート部７４とを備え、さらに図１に示すような
この受水槽７を取水口５に連結するための連結管７５お
よび放水管６に連結するための連結管７６を有して全体
として取水した水を旋回させながら放水管６に送り出す
構造をなす。なお、取水口５と受水槽７とを連結する連
結管７５は１本の大口径のチューブ構成あるいは複数本
の中口径のチューブ構成のいずれでもよい。また特に図
示しないが、受水槽７の容量を超える程の取水量を勘案
して、受水槽７に流入した水を一旦河川に戻すための導
流溝を設けておくことも必要である。取水地点での氾濫
を防止するためである。また、受水槽７全体を地中に完
全に埋め込むことが望ましいが、地形に応じてある程度
ならば地上に突出させてもよい。

【００１２】放水管６は、受水槽７と海域３とを連絡す
る地中放水路を構成するものであり、複数のチューブ６
１を連結してなる。これらのチューブ６１には、大口径
のものでもよいが、この実施例では例えば２ｔトラック
の荷台の幅方向に相当する中口径のもので、放水管６の
配置経路およびその経路上の地形に応じて真直ぐのもの
や、曲がったものを用いる。例えば曲がったものとして
は、左右方向に折曲するＪ字形や、途中障害物を回避す
るためのサイフォンの原理によるＵ字形のものを使用す
る。また主として、長さの長いものを使用し、補間的に
短いものを組み合わせて使用する。短いものは２ｔトラ
ックで搬送可能なものとし、工事各所におけるチューブ
６１の補充を容易にする。図５にこれらチューブ６１の
基本構成およびチューブ６１同士の接合過程を示す。図
５において、チューブ６１は各々一端が挿入端６２とし
て先細に形成され、また他端が被挿入端６３として末広
がりのスカート状に形成されており、挿入端６２の外周
面および被挿入端６３の内周面には２、３箇所に互いに
係合するストッパー片６２ａ，６３ａが設けられてい
る。このような構成において、一方のチューブ６１をそ
の挿入端６２を他方のチューブ６１の被挿入端６３に嵌
め込み、一方または両方のチューブ６１を回転させるこ
とによって各チューブ６１のストッパー片６２ａ，６３
ａをそれぞれ係合させて抜け止めし、この状態で各チュ
ーブ６１を溶接により接合する。なお、これらチューブ
６１の接合に際し、本願出願人の提案する補助具を用い
ることにより、チューブ６１の回転動作を容易に行なう
ことができる。これを図１０、図１１および図１２に示
し、その説明を本実施例の説明の最後に付記しておく。
このようにして複数のチューブを継なぎ、終端のチュー
ブ６１を臨海部８に設けた放水口９に一体に挿着する。

【００１３】次に、図６を用いて上記河川の流量調整構
造を市街地に適用した具体例として示しながら、上記各
構成を補足する。図６において、河川１の要所となる上
流地区のＡ地点、中流地区のＢ地点、さらにこの河川１
に合流する他の河川１ａの要所Ｃ地点にそれぞれ堰４、
取水口５および受水槽７を配し、各地点の受水槽７から
放水管６を地中を通じて臨海部８の予め設定されたＤま
たはＥ地点の放水口９に向けて継ないでいく。

【００１４】Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点の各地点におい
て、河川１、１ａの右岸で取水する場合には堰４正面を
一方の堤防２ａ方向に向けて斜めに、左岸で取水する場
合には堰４正面を他方の堤防２ｂ方向に向けて斜めに構
築し、これに応じて堤防２ａまたは２ｂに取水口５を設
け、その近傍に受水槽７を配置する。

【００１５】各放水管６の配管工事にあっては上流側か
ら順次行なう。予めその配管経路に沿ってチューブ６１
を配置しておき、上流側から順次地面を掘り、チューブ
６１をジョイントしながら埋設し、地戻しする。Ａ、Ｂ
各地点からの放水管６はそれぞれほぼ同一の経路を取っ
てＤ地点の放水口９に継なぐ。この場合、その経路上の
地形に応じて、図７に示すように、横方向に一列または
縦方向に一列またはこれらを組み合わせて埋め込む。例
えば、比較的広大な土地の下を通す場合、図７（ａ）に
示すように横一列に並べ、狭い道路の下を通す場合等
は、図７（ｂ）に示すように縦一列に並べる。放水管６
がさらに多数の場合は、図７（ｃ）に示すように縦横に
組み合わせて配列する。Ｃ地点からの放水管６は別の経
路を通ってＥ地点の放水口９に継なぐ。いずれの経路に
おいても、台地等のスロープの地形の所では、図８に示
すようにコンクリートで固めた溝６４内に配管し、チュ
ーブ６１から漏水した水をこの溝６４で流し、漏水によ
る道路陥没の事故を防止する。また、溝６４内において
一定区間毎にその通路を遮断する遮断壁６５を設けてこ
こに漏水の水を溜めて地表に導くようにすることによ
り、漏水箇所が容易に発見できる。また、市街地の下を
通す場合は、工事に伴う手続その他諸般の事情を考慮し
て、とりわけ道路や学校、公園の下に通すことが好まし
い。

【００１６】Ｄ、Ｅ各地点の放水口９は、図９（ａ）に
示すように、例えば岸壁９１の壁面において少なくとも
海面の満潮位よりも高い位置に設けておく。放水口９が
海中にあると、放水の際に水圧の分だけ抵抗が大きくな
るので、これを回避するためである。したがってスムー
ズな放水が可能である。また、図９（ｂ）に示すよう
に、臨海部８の地表が海面下、すなわち０ｍ地帯または
マイナス地帯である場合は、サイフォンの原理によりＵ
字形のチューブ６１を用い、その排出口を海域に臨ませ
ればよい。なお、放水口９の形状は、岸壁面の高さその
他の状況に応じて円形や、横または縦に長い楕円形また
は四角形とする。またこの具体例では、放水口９を臨海
部８に設けているが、例えば河口付近等市街地から離れ
ていれば下流域に設けてもよく、本発明において海域は
市街地から離れた下流域を全て含むものとする。

【００１７】次に上記実施例の作用について図１、図４
および図６を参照しながら説明する。図１、図４および
図６において、河川１，１ａが通常の所定水位以下であ
る場合、河川１，１ａのＡ、Ｂ、Ｃの各地点の堰４をそ
の下部の流水路４２を通じて流通する。大雨により河川
１、１ａが増水して所定の水量を超えた場合、すなわち
各堰４で流水路４２の流水許容量を超えると、その増水
分が河川１、１ａの流れに対して斜めの各堰４により徐
々に塞き止められるとともにその下流側に下がった端部
４ａ方向に案内され、一方の堤防２ａまたは２ｂ上部の
取水口５に流出する。各取水口５に流出した増水分の水
は、連結管７５を通じて旋回しながら各受水槽７に流入
される。各受水槽７では、取水された水がまず大径部７
１においてその内壁面のフィンにより渦巻き状となって
流れ込む。ある程度の水量が受水槽７に流入されると、
受水槽７の構造からやがて受水した水が中央部分から上
昇する動作を繰り返す。このとき、水中の砂塵がスカー
ト部７４によりその上昇を阻止されて小径部７２底部に
沈殿する。なお、天気の良いときにバキュームのホース
を小径部７２の底まで下ろして堆積した砂塵を吸い上げ
る。このようにして受水槽７から送り出された水は連結
管７６を通じて旋回しながら放水管６に流し出され、臨
海部８の放水口９を通じて海域３に向けて空中に放出さ
れる。

【００１８】なお、河川１、１ａがさらに増水して、堰
４で塞き止めきれなくなると、その増水分は堰頭部４１
上に流れ込み、そして乗り越えて河川１、１ａ本流に戻
されていく。

【００１９】このように上記実施例によれば、河川１の
上流地区のＡ地点、中流地区のＢ地点の各箇所、さらに
この河川１に合流する他の河川１ａのＣ地点において、
各堰４により河川の増水分を塞き止めるとともに一方の
堤防２ａまたは２ｂの側に案内し、その一方の堤防２ａ
または２ｂに設けた取水口５、これら取水口５毎に受水
槽７を介して連結された地中の複数の独立した放水管６
を通じて海域３に放水するようにしたものであり、河川
１、１ａ内およびその周辺の地中を利用した構造のた
め、河川周辺や河川の付帯構築物を犠牲にすることがな
く、そしてＡ、Ｂ、Ｃの各地点で増水分を取水してそれ
ぞれ独立に海域３に逃がすので、河川１、１ａの水量を
一定に保持して、増水した水が河川１、１ａをオーバー
フローするのを未然に防止することができる。

【００２０】また、この実施例では、放水管６を構成す
るチューブ６１に中口径のものを使用した点が重要であ
り、それは生産性に優れ、コストの低減を図れること、
運搬や工事においての取り扱いの点で優れていること、
狭い道路の下に埋設する場合でも道路の片側を犠牲にす
るだけで済むため、道路交通上の妨げを軽減できるこ
と、地形に応じて複数本のチューブを縦方向または横方
向またはこれらを組み合わせて埋設できること等、施工
において大きな利点を有し、果たして本構造を市街地の
ような建造物の密集地帯に実現することができる。

【００２１】前述したように、ここで放水管６を構成す
る複数のチューブ６１の接合作業に便利な補助具を図１
０から図１１を用いて説明する。

【００２２】図１０はその第１案であり、平板部１０１
と、平板部１０１上に支持部材１０２を介して回転可能
に支持された一対のローラ１０３とを備えたものであ
る。これを複数台用意し、各チューブ６１の各連結端の
下に据えてチューブ６１を円周方向に押すと、ローラ１
０３が回転することにより、チューブ６１の回転を容易
に行なうことができる。

【００２３】図１１はその第２案であり、チェーン１１
１と、このチェーン１１１上に三角形状に組み立てられ
た支持脚１１２を介して取り付けられた複数のローラ１
１３とを備えたものである。予めチューブ６１が置かれ
た地面の下に溝を掘るかまたはチューブ６１の下に枕木
を噛ませておき、このようにしてできた隙間からこの補
助具をチューブ６１の下に通すことによりチューブ６１
の両端に配置して、これらを２台のシャベルカーまたは
クレーン車により吊り上げる。例えばシャベルカーを用
いる場合は、補助具の両端をシャベル部の両端にフック
を介して取り付けて、シャベル部のリフトアップにより
チューブ６１を吊り上げる。そして、このチューブ６１
に予めロープを巻き付けておき、連結先のチューブ６１
に挿入してから、ロープの両端を人手により引っ張り合
うことによりチューブ６１を回転させ、連結先のチュー
ブ６１に対して互いのストッパー片６２ａ、６３ａを係
合させて連結する。この作業の際、この補助具とともに
少し長めの補助ロープをその両端をシャベル部に固定し
てチューブ６１に巻き付けておくことにより、作業時に
万が一補助具が切れても、補助ロープでチューブの落下
を防止するようにしておくとよい。なお、この補助具は
少なくともチューブ６１を半周できる程度の長さがあれ
ばよく、チューブ６１を吊すのに必要な長さをロープや
フック等の部材で補うようにしてもよい。

【００２４】また、上記作業において、チューブ６１の
軸方向の移動、特にその方向の微調整に、図１２に示す
補助具が有用である。この補助具は、複数のローラ１２
１をそれぞれ軸方向に一列に並べて、チェーン状に連結
したものであり、図１１の補助具のように、チューブ６
１の下に配置することにより、ローラ１２１の回転によ
り軸方向の移動における微調整を容易に行なうことがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、下部に一定以下の水量を流通させる流水路を有し、
河川両側の堤防間に河川の流れに対して斜めに向けて構
築されて、その一定の水量を超えた場合にその増水分を
堤防の一方の側に案内する堰と、その一方の堤防の上部
に設けられて堰により案内された増水分を逃がすための
取水口と、地中に埋設されて取水口から取水された増水
分を海域に放出する放水管とを備えた構造であり、この
構造によれば河川を取り巻く種々の環境に拘束されるこ
となしに構築することができ、大雨により河川が増水し
て所定の水量を超えた場合に、流量を一定に調整して河
川の氾濫を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】河川に本発明による流量調整構造を適用した状
態を示す平面図

【図２】同流量調整構造における堰の概略斜視図

【図３】同流量調整構造における取水口の概略斜視図

【図４】同流量調整構造における受水槽の概略斜視図

【図５】同流量調整構造における放水管の概略断面図

【図６】同流量調整構造の市街地における具体例を示す
概略平面図

【図７】図６において放水管の地中における配列状態を
示す概略断面図

【図８】図６における放水管の台地等における配管状態
を示す概略断面図

【図９】図６における放水管の放水口を示す概略断面図

【図１０】放水管を構成するチューブの連結に有用な補
助具の一例を示す概略斜視図

【図１１】放水管を構成するチューブの連結に有用な補
助具の別の例を示す概略斜視図

【図１２】放水管を構成するチューブの連結に有用な補
助具の別の例を示す概略斜視図

【符号の説明】

１、１ａ 河川 ２ａ、２ｂ 堤防 ２１ａ 堤防２ａにおける堰の接合部 ３ 海域 ４ 堰 ４ａ 端部 ４１ 頭部 ４２ 流水路 ４３ 脚部 ５ 取水口 ５１ 下端縁 ６ 放水管 ６１ チューブ ６２ 挿入端 ６３ 被挿入端 ６２ａ、６３ａ ストッパー片 ６４ 溝 ６５ 遮断壁 ７ 受水槽 ７１ 大径部 ７２ 小径部 ７３ 穴 ７４ スカート部 ７４ａ 支持脚 ７５ 連結管 ７６ 連結管 ８ 臨海部 ９ 放水口 ９１ 岸壁 １０１ 平板部 １０２ 支持部材 １０３ ローラ １１１ チェーン １１２ 支持脚 １１３ ローラ １２１ ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部に一定以下の水量を流通させる流水
   路を有し、河川両側の堤防間に河川の流れに対して斜め
   に向けて構築されて、その一定の水量を超えた場合にそ
   の増水分を堤防の一方の側に案内する堰と、その一方の
   堤防の上部に設けられて前記堰により案内された増水分
   を逃がすための取水口と、地中に埋設されて前記取水口
   から取水された増水分を海域に放出する放水管とを備え
   た河川の流量調整構造。
2. 【請求項２】 堰および取水口は一つの河川および／ま
   たはこれに合流する他の河川の要所要所に複数構築さ
   れ、前記各取水口と海域とを結ぶ放水管は地中において
   それぞれ独立していることを特徴とする請求項１記載の
   河川の流量調整構造。