JPH08113932A - 放流構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放水路中での跳水現象そのものの発生を抑制
して跳水による泡の発生を防止する。地下に設けられた
放水路を通じて放流する既設の施設に対しても、部分的
な後付けで簡単かつ経済的に対応できるようにする。 【構成】 広範囲水域１１に立てられた支柱と、広範囲
水域の水位変化に追従してこの支柱に沿って上下動する
水中ゲート１６とによって、放水路１０の放水口１３の
周囲に一時貯水領域１７を区画することにより、水中ゲ
ートが広範囲水域の底部１４に着底したときは一時貯水
領域の水が水中ゲートの上端１６ａを越流し、水中ゲー
トが浮上して広範囲水域の底部から離れたときは、広範
囲水域の底部と水中ゲートの下端１６ｂとの間を流れ得
るようにする。この水中ゲートが広範囲水域の底部に着
底したときにも、一時貯水領域の水位が放水路中におい
て跳水を生じさせない高さを維持するように水中ゲート
の高さを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電所や工場等からの
排水を海洋や湖沼や河川等の広範囲水域へ放流する放流
施設、特に、排水中の泡を広範囲水域へ流さないように
した放流構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電所等からの大量の排水を、図
８に示すように地下に設けられた放水路１を通じて先端
の放水口２から海洋３に放流する場合、放水路１が急勾
配になっているため、排水が放水路１中で射流ａとなっ
て放水路１の途中で跳水現象ｂを起こし、空気を巻き込
んで大量の泡ｃが発生し、海洋の景観を損ねるとか、周
辺に種々の害を及ぼす問題があった。

【０００３】その一つの対策方法として、図９に示すよ
うに、放水口２の周囲に、海洋３の底部に達するカーテ
ンウォールのもぐり堰４を設置して、放水路１内の水位
を上昇させることにより、跳水の発生を抑制しながら、
もぐり堰４の下部に設けられた開口部５から排水を海洋
３へ流出させることが考えられる。しかし、これによる
と、放水路１内の水位は海洋３の水位（潮位）Ｗ．Ｌに
連動するため、放水路１内の水位が潮位により変動し、
また満潮時には放水路１内の水位が必要以上に高くな
り、排水用ポンプ等に支障を来す恐れがある。そこで、
もぐり堰４の開口部５の開口面積を潮位に応じて調整す
ることが考えられるが、潮位は時々刻々と変化するた
め、操作が煩雑となり、実用的でない。

【０００４】また、泡の海洋等への流出を防止できる放
流構造の一つとして、特公平４−３９５２１号公報に記
載のものがある。この構造は、上流排水路の先端に、放
水口が海洋に没する下流放水槽を設けてこれらの間に段
差を設け、この段差部に複数の越流堰を多重段平行に設
置して相互間に落流隙路を形成し、これら越流堰の越流
上縁を漸次昇り階段状に配列するとともに、各下縁を下
流放水槽の水面下に没しさせ、また段差部の少し上流側
には、下端が上流排水路の水面下に没するカーテンウォ
ールを垂設したものである。

【０００５】しかし、これによると次のような問題点が
ある。 上流排水路は、海洋の最高水位より十分に高くしな
ければならないので、地下施設とすることは難しく、全
体的に地上施設となるため、その設置スペースを地上に
確保しなければならず、立地条件による制約が多い。 発電所から海洋へ至る放水路は、一般に地下に設け
られていることが多いが、上記のように上流排水路が地
上施設となるため、既設の放水路に対して下流放水槽等
を後付けして作るというようなことはできない。 上流排水路に設けたカーテンウォールで流勢を減ず
るとしても、跳水現象そのものを抑制する構造ではない
ので、跳水による泡の大量発生は避け難く、その発生し
た泡が海洋へ流出しないようにするには、上記のように
下流放水槽を設け、その中に複数の越流堰を間隔をおい
て多重に設け、しかもそれらの越流上縁を漸次昇り階段
状にする、という複雑な構造を採らざるを得ない。従っ
て、設置費用が高くつく。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、放水
路中での跳水現象そのものの発生を抑制して跳水による
泡の発生を防止することにより、泡の海洋等への流出防
止部分の構造を簡素にでき、また地下に設けられた放水
路を通じて放流する既設の施設に対しても、部分的な後
付けで簡単かつ経済的に対応できる放流構造を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、発電所や工
場等からの排水を、地下に勾配をもって設けられた放水
路１０を通じて先端の放水口１３から海や湖や河川等の
広範囲水域１１に放流する放流施設において、その放水
口１３の周囲を次のような構造にする。すなわち、広範
囲水域１１に立てられた支柱１５と、広範囲水域１１の
水位変化に追従してこの支柱１５に沿って上下動する水
中ゲート１６とによって、放水口１３の周囲に一時貯水
領域１７を区画することにより、水中ゲート１６が広範
囲水域１１の底部１４に着底したときは一時貯水領域１
７の水が水中ゲート１６の上端１６ａを越流し、水中ゲ
ート１６が浮上して広範囲水域１１の底部１４から離れ
たときは、一時貯水領域１７の水が広範囲水域１１の底
部１４と水中ゲート１６の下端１６ｂとの間を流れ得る
ようにする。また、この水中ゲート１６が広範囲水域１
１の底部１４に着底したときにも、一時貯水領域１７の
水位が放水路１０中において跳水を生じさせない高さを
維持するように水中ゲート１６の高さを設定する。

【０００８】水中ゲート１６には、その浮力調整のため
浮揚体１８を設けることができる。また、水中ゲート１
６は、一時貯水領域１７と広範囲水域１１との水位の差
により水平方向の水圧を受けるが、その水圧を受けても
支柱１５に対しスムーズに上下動できるように、支柱１
５にレール２０を設け、またこのレール２０に沿って水
中ゲート１６の上下動を案内する案内ローラ２１を水中
ゲート１６側に装着する。

【０００９】

【作用】放流する広範囲水域１１が海域である場合、水
中ゲート１６は潮位の変化により上下動する。すなわ
ち、水中ゲート１６は、図１に示すように干潮時（潮位
Ｌ．Ｗ．Ｌ）には海底１４に着底する。このとき、放水
口１３から放流された排水は、一時貯水領域１７に一時
的に貯水されてから、着底している水中ゲート１６の上
端１６ａを越流して海域１１に流れるので、一時貯水領
域１７の水位は、海面水位Ｌ．Ｗ．Ｌより高く水中ゲー
ト１６の高さ（上下長さ）と同じになる。また、放水路
１０内は、一時貯水領域１７の水位と同じ高さまで排水
が充満した状態で放水が行われるので、跳水の発生が抑
制される。すなわち、一時貯水領域１７の水位は、着底
している水中ゲート１６と同じ高さになるが、それでも
放水路１０内での跳水の発生を抑制することができる。

【００１０】次に、海面が図６に示すように中間潮位
Ｍ．Ｗ．Ｌになると、水中ゲート１６は少し浮上して下
端が海底１４から離れる。水中ゲート１６の上端１６ａ
が上昇することにより、一時貯水領域１７の水位も上昇
するが、この一時貯水領域１７に一時的に貯水された排
水は、大部分が水中ゲート１６の上端１６ａから越流し
て海域１１へ流れる。放水路１０内も、一時貯水領域１
７の水位と同じ高さまで排水が充満する。

【００１１】図７に示すように満潮時（潮位Ｈ．Ｗ．
Ｌ）には、水中ゲート１６が更に浮上してその下端１６
ｂが海底１４から一層離れ、水中ゲート１６の上端１６
ａが満潮水位Ｈ．Ｗ．Ｌ近くまで上昇することにより、
一時貯水領域１７の水位も同様に上昇する。このときに
は、放流された排水の大部分は水中ゲート１６の下端１
６ｂと海底１４との間を通り抜けて海域１１へ流れ、一
部が水中ゲート１６の上端１６ａを越流する。従って、
放水路１０内における跳水の発生を、満潮時は勿論のこ
と干潮時でも抑制できるため、跳水による泡の発生を潮
位の変化に関係なく防止できる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００１３】図１及び図２に本発明の基本構成を示す。
放水路１０は地下に勾配をもって設けられ、その先端は
海域（海洋）１１の岸壁１２に開口する放水口１３とな
っている。なお、図２では隣接した３本の平行な放水路
１０を示しているが、その本数に限定はない。

【００１４】放水口１３の周囲には、海底１４に垂直に
立てた複数本の支柱１５と複数の水中ゲート１６とによ
り一時貯水領域１７が区画されている。図２、図３及び
図４に支柱１５と水中ゲート１６との関係を示す。水中
ゲート１６は、一時貯水領域１７と海域１１との間を仕
切るもので、その周辺の流体とほぼ同じ比重になってい
るが、両側に設けた縦長の浮揚体１８により適度の浮力
を与えられている。このため、各水中ゲート１６は、海
域１１の潮位の変化に追従して両側の支柱１５に沿って
上下動できるようになっている。その上下動を案内する
ため、各水中ゲート１６の両側の浮揚体１８には縦長の
凸部１９が設けられ、両側の支柱１５には、この凸部１
９を上下摺動自在に受け入れる凹溝（レール）２０が垂
直に設けられている。

【００１５】また、水中ゲート１６は、一時貯水領域１
７と海域１１との水位の差により海域１１へ向かって水
平方向の水圧を受けるので、その水圧を受けても支柱１
５に対しスムーズに上下動できるように、図４に示すよ
うに凸部１９に案内ローラ２１が装着されている。

【００１６】各水中ゲート１６の上端１６ａは、一時貯
水領域１７からの越流が泡立つことなく滑らかに海域１
１へ流れるように、丸みをもって傾斜している。また、
一時貯水領域１７の水位は水中ゲート１６の上端１６ａ
の高さに従って上下するが、各水中ゲート１６の実質高
さ（上下長さ）は、その下端１６ｂが図１に示すように
海底１４に着底したときにも、一時貯水領域１７の水位
が放水路１０中での跳水の発生を抑制できるような高さ
を維持できるように設定されている。

【００１７】従って、図１に示すように干潮（潮位Ｌ．
Ｗ．Ｌ）により水中ゲート１６が海底１４に着底したと
きも、また図６に示すように中間潮位Ｍ．Ｗ．Ｌとなっ
て水中ゲート１６が浮揚し、その下端１６ｂが海底１４
から少し離れたときも、更に図７に示すように満潮（潮
位Ｈ．Ｗ．Ｌ）により水中ゲート１６が一層浮揚したと
きにも、一時貯水領域１７の水位は、常に放水路１０中
での跳水の発生を抑制できる最低の高さ以上となるた
め、跳水による泡の発生を潮位変化に関係なく防止でき
る。

【００１８】以上、海洋（海域）へ放流する場合の実施
例について説明したが、本発明は、海洋に限らず湖沼や
河川等に放流する場合にも同様に適用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、放水
路中での跳水の発生を広範囲水域の水位変化に関係なく
抑制できるため、跳水による泡の発生そのものを防止で
きる。また、支柱とこれに沿って上下動する水中ゲート
による簡素な構造により、泡の海洋等への流出を防止で
きるとともに、既設の放流施設に対しても部分的な後付
けで簡単かつ経済的に対応できる。

【００２０】水中ゲートに浮揚体を設けることにより、
その浮力を適度に調整できる。また、支柱にレールを設
け、このレールに沿って水中ゲートの上下動を案内する
案内ローラを水中ゲート側に装着すれば、水中ゲートが
一時貯水領域と広範囲水域との水位の差により水圧を受
けても、水中ゲートを支柱に対しスムーズに上下動させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放流構造の基本構成を示す簡略断
面図で、海域の干潮により水中ゲートが海底に着底して
いる状態である。

【図２】同上の平面図である。

【図３】支柱と水中ゲートとの関係を示す平面図であ
る。

【図４】同上の正面図である。

【図５】同上の一部拡大平面図である。

【図６】海域が中間潮位となって水中ゲートが少し浮上
した状態を示す簡略断面図である。

【図７】満潮により水中ゲートが更に浮上した状態を示
す簡略断面図である。

【図８】従来の放流施設を示す簡略断面図である。

【図９】開口部を有するもぐり堰を放水口の周囲に設置
した参考例を示す簡略断面図である。

【符号の説明】

１０ 放水路 １１ 海洋（海域） １３ 放水口 １４ 海底 １５ 支柱 １６ 水中ゲート １６ａ 水中ゲートの上端 １６ｂ 水中ゲートの下端 １７ 一時貯水領域 １８ 浮揚体 １９ 凸部 ２０ 凹溝（レール） ２１ 案内ローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発電所や工場等からの排水を、地下に勾配
   をもって設けられた放水路を通じて先端の放水口から海
   や湖や河川等の広範囲水域へ放流する放流施設におい
   て、 前記広範囲水域に立てられた支柱と、広範囲水域の水位
   変化に追従してこの支柱に沿って上下動する水中ゲート
   とによって、前記放水口の周囲に一時貯水領域を区画
   し、水中ゲートが広範囲水域の底部に着底したときは一
   時貯水領域の水が水中ゲートの上端を越流し、水中ゲー
   トが浮上して広範囲水域の底部から離れたときは、一時
   貯水領域の水が広範囲水域の底部と水中ゲートの下端と
   の間を流れ得るようにしたこと、 この水中ゲートが広範囲水域の底部に着底したときに
   も、一時貯水領域の水位が前記放水路中において跳水を
   生じさせない高さを維持するように水中ゲートの高さを
   設定したこと、を特徴とする放流構造。
2. 【請求項２】前記水中ゲートに浮力を与える浮揚体を設
   けたことを特徴とする請求項１に記載の放流構造。
3. 【請求項３】支柱にレールを設け、またこのレールに沿
   って水中ゲートの上下動を案内する案内ローラを水中ゲ
   ート側に装着したことを特徴とする請求項１又は２に記
   載の放流構造。