JPS6020526B2 - 堰 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、河道を横断する方向に河床に設置され、水又
は空気を可榛・性の袋体内部に充満しあるいは排除する
ことによって起伏を行う堰の改良に関する。

近時、河川又は農業用水等の河道を横断する方向に設け
られる取水堰として、可榛・性の袋体内に空気又は水を
圧送して膨脹させ、水を貯水することができるようにし
た空気式の又は水式の堰が用いられている。

従来の空気式の堰は何道へのその施工が簡単で付帯設備
を簡素化したものなので、特に経済性に優れている反面
、起立時におりる堰高の決定が困難であり、また堰体の
上流側の水位の変動による堰高の変化が大きく、倒伏開
始時の排気作業によって堰頂部が波状になって、溢流が
一様でないという諸欠点があった。

また、従来の水式の堰では、起立時における堰体の上流
側水位の変動による堰高の変化が小さく、堰体の安定性
は優れている反面、設備面で榎体を構成する可操性の袋
体を膨脹させるため、貯水池及び送水用のポンプなどの
大がかりな設備を必要とした。

更に、上記の空気式にしろ、水式にしろ樽体を起立させ
る場合、一定の高さの堰高を確保するため、圧力をもっ
た一定量の空気又は水が必要であり、このために安全弁
、安全装置を十分に考慮する必要があった。

しかも、空気式の又は水式の堰体を倒伏させるときには
、堰体の越流によって堰体内の圧力が上昇するものとし
て、その圧力の差違によって排気弁、排水弁を作動させ
て行っていた。この場合、堰頂に木材などの固形物が当
っても、また堰体の上流側に堆積した土砂などによって
も、圧力上昇を示すため、堰の自動倒伏の作動が不安定
であるという問題が提起されていた。本発明は、上記し
た従来技術の諸欠点を解決するためのものであり、堰体
の安定性がよく、堰の倒伏も確実に行うことができ、倒
伏した堰の起立のための大きな設備を排除した起伏可能
な堰を提供することを目的とする。以下において、本発
明の一実施例を図に従って説明する。

第１図において、河川ＡはＢ方向へ流れるものとし、河
川Ａの河床には河川Ａの河道を横断する方向に糠体Ｘが
設置されている。

堰体×は、内部に空気を充満することによって膨脹し、
空気を排出することによって収縮する内側袋体１と、内
側袋体１を収容するとともに内部に水を充満することに
よって膨脹起立し水を排出することによって収縮倒伏す
る外側袋体２とからなる。内側袋体１及び外側袋体２は
それぞれゴムなどの可榛‘性のシート部材によって形成
されており、内側袋体１には気密性を、外側袋体２には
止水性を持たせてある。外側袋体２は図示を省略したク
ランプ装置によってその端部を河床に敷設したシーリン
グシート３に互いに重合して一体的に固定されており、
その重合部における水密性が確実で、かつ、この外側袋
体２に大きな圧力が加わった場合でも強固に保持される
ようになっている。

この堰体Ｘの上流側Ｃに一端を開□し、下流側Ｃ′に池
端を開□した通水管４は、その途中に、管路を絞ったベ
ンチュリ部５と、このベンチュリ部５よりも下流側に位
置し釣状に屈曲した管であってサィフオン作用可能なサ
ィフオン部６とを有している。

そして、ベンチュリ部５の側面に一端を閉口した蓮通管
７によって通水管４内と外側袋体２内とは蓮通されてい
る。内側袋体１は、収縮した外側袋体２をある程度の高
さに起立させるときに、大気圧よりやや高め程度の圧力
をもった空気を圧送してフロート機能を果すためのもの
である。

第２図において、空気供給用のポンプ８は堰体×付近に
配置され、通気管９によって内側袋体１と蓮通されてい
る。

通気管９の途中から分岐した排気管１川まその端部を大
気に開□しており、この排気管１０の途中に、開閉弁１
１が設けられている。第２図中、１２は必要に応じて通
気管９の管路を開閉するためのバルブである。フロート
室１２は堰体Ｘの上流側Ｃに導水管１３で蓮通されてい
る。

また、フロート室１２には、通水管４のサィフオン部６
の頂部からのびた吸水管１４が、その管端１４ａを堰体
Ｘの完全競伏時での上流側Ｃの水位、すなわち上流側最
低水位１５に対応した高さに開口している。この吸水管
１４は、通水管４のサィフオン部６のサィフオン作用に
よって外側袋体２内の水を排出する際に、サィフオン部
６の頂部の負圧によってフロート室１２内の水を吸上げ
、このフロート室１２内の水位の下降に連動する開閉弁
１ １を作動させ排気管１０を大気に蓬通し、内側袋体
１内の空気を大気中に排出可能としている。なお、吸水
管１４の管径は上記フロート室１２内の水の吸上げ機能
を十分に行わせるため、導水管１３の管径より十分大き
いものとする。

また図中、上流側貯水位１６と吸水管１４の水平にのび
る管芯との高低差ｈから生じる圧力は、サィフオン部６
のサィフオン作用時における負圧より十分小さいものと
する。上記構成からなる本発明の堰は、堰体Ｘを構成す
る外側袋体２、内側袋体１が上流側Ｃの水位の変化につ
れて収縮、膨脹することによって倒伏、起立することに
なる。

なお堰の倒伏を決定する上流側倒伏要求水位１７は、サ
ィフオンクレスト高であればよい。そして内側袋体１内
の排気は、この上流側倒伏要求水位１７を直接検出した
開閉弁１１が作動することにより行われることになる。
本発明に係る堰において、開閉弁１１はフロート１８の
浮力を利用したもので、たとえば第３図に示した構成か
らなる。すなわち、導水管１３によって上流側Ｃと蓮通
されたフロート室１２内の上流Ｃ側の水位と同一水面に
浮かんだフロート１８と、この水位の変動によったフロ
ート１８の上下方向への変位に付随し支点１９を中心に
して回動するＴ字型アーム２０と、一端がＴ字型アーム
２０の頂部にある回動可能なりング２０ａに支持され他
端が支点２１に支持されたレバー２２と、Ｔ字型アーム
２０の図中時計回り１こ回転したときにレバー２２をス
トッパー２３まで移動させるためのおもり２４と、レバ
ー２２の上下変位をスプール２５を介して排気管１０の
管路を開閉する。開閉弁本体２６内の図示を省略した弁
体とからなる。図中、２７，２７′はワイヤであり、２
８，２８′は滑車である。‐次に、この実施例の作用に
ついて説明する。

倒伏姿勢にある渡体×を起立させるときは、ポンプ８を
作動しバルブ１２を開いて、空気を通気管９を通して内
側袋体１内に圧入し、内側袋体Ｉを膨脹させ堰体Ｘをあ
る程度起立させる。この堰体×の起立した時点では、排
気管１０の管略は開閉弁１１によって閉じた状態にある
。河川Ａの水位が上昇してある程度起立した堰体Ｘの上
面では流れが急速である。

したがって、堰上面の水は通水管４に入った上流側Ｃの
水よりも圧力水頭が低いので、外側袋体２は河川Ａの水
位の上昇に伴い速水管４、ベンチュリ部５、蓮通管７を
通った水の圧力に押されて自然と浮き上る。このように
して堰体Ｘは、設定した上流側貯水位１６の高さで起立
する。いま、洪水時などにおいて次第に上流側Ｃに水が
たまり遂に上流側倒伏要求水位１７に達すると、通水管
４のサィフオソ部６の頂部には水が達しているので、サ
ィフオン作用が働き、ベンチュリ部５の作用により外側
袋体２内の水の吸出しが起るために堰体Ｘは次第に倒伏
いまじめる。

しかも、同時に吸水管１４からサイフオン部６の頂部の
負圧によってフロート室１２内の水が吸上げられるので
、フロート室１２内の水面は次第に低下する。この作用
時において、導水管１３は吸水管１４より十分にその管
蓬が小さいので、水の吸上げ量に比べてフロート室１２
内へ導入される水量は少なく、十分に水の吸上げが行わ
れる。フロート室１２内の水位の低下によってフロート
１８は下り、滑車２８が回って、第３図中矢印に示すよ
うに逆時計回りにＴ字型アーム２０は回転する。この時
点までは榎体×の堰頂は内側袋体１により波状になるこ
とはないので、溢流は堰長全体にわたって一様である。
そして、フロート１８が所定の降下位置に達すると、Ｔ
字型アーム２０のリング２０ａがレバー２２から外れ、
レバー２２はおもり２４に引張られて支点２１をして逆
時計回りに回転する。

このレバー２２の変位によりスプール２５は下方向に押
圧され、開閉弁本体２６内の弁体が作動し排気管１０は
運遍する。排気管１０が運通して大気に開□することに
より内側袋体１内の空気は排出され、内側袋体１は次第
に収縮し礎体×は倒伏を続ける。更に、上流側Ｃの水平
が低下して堰の完全倒伏時での水位、すなわち上流側最
低水位１５の高さに達すると、吸水管１４の管端１４ａ
はフロート室１２内の水面上に現われ、そこから空気が
はいり、吸水管１４を通って空気は通水管４のサィフオ
ン部６の頂部に達してサィフオン作用が停止する。この
ようにして水の吸出しは停止し、堰体Ｘの倒伏はやむ。
洪水が去って上流側Ｃの水位が下がると、前述したよう
に内側袋体１内に空気を圧入し膨脹させて堰体Ｘをある
程度起立させる。

その後は河川Ａの水位の上昇によって膨脹した内側袋体
１がフロートの役目を果し、外側袋体１には河川Ａの水
が通水管４、ベンチュリ部・５、蓬通管７を通って自然
に入り堰体Ｘは起立して貯水することになる。本発明は
上述のように構成した堰であるので、起立時において流
下物に対する可榛性の堰体の緩衝性が良く、健体の安定
性も良い。しかも、堰体を構成する内側袋体はフロート
の役目を果すだけであるから、倒伏時における焔頂の安
定性が良く、堰体の自動鰯伏の作動が確実に行える。ま
た、従来の空気式の又は水式の堰では、可髭性の堰体を
起立させるときに、安全弁、安全装置を考慮する必要が
あり、しかも、堰体を構成する袋体を膨脹させるための
大がかりな設備を必要としたが、本発明に係る堰ではこ
のような大がかりな設備を必要としない上に操作室も小
さくてよいという利点を有し、その安全性は十分である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−実施例に係る堰の渡体が起立し、貯
水している状態を示す全体見取り図、第２図は第１図に
示す堰の回路構成を表わす断面図、第３図は開閉弁の概
略を示した正面図である。 １・・・…内側袋体、２・・・・・・外側袋体、４・・
・…通水管、５……ベンチュリ部、６……サィフオン部
、９・…・・通気管、１０・・・・・・排気管、１１・
・・・・・開閉弁、１２…・・・フロート室、１３…・
・・導水管、１４・・…・吸水管、１５・・・・・・上
流側最低水位、１７・・・・・・上流側倒伏要求水位、
×・・・・・・櫨体、Ａ・・・…河川、Ｃ・・…・上流
側。 才′図 才２図 ３′ ） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 河道を横断する方向に外側袋体を河床に設置し、該
   外側袋体内を上流河川側と連通すると共に下流河川側と
   はサイフオン手段を介して連通し、前記外側袋体内にか
   つ外側袋体の全長に亘つて内側袋体を収納し、該内側袋
   体にはその内部に空気を圧入するための空気圧力手段と
   、上流河川の水位によつて前記内側袋体内の空気を排出
   するための弁手段とを接続してなり、前記内側袋体内に
   空気を圧入してこれを膨脹し、該内側袋体の浮力によつ
   て前記外側袋体内に上流河川水を導入して該外側袋体を
   膨脹起立させ、上流側倒伏要求水位に達したとき、サイ
   フオン手段にサイフオン作用が働き外側袋体内の水を排
   出して倒伏させ、この倒伏作動につづいて、内側袋体内
   の空気を排出するため弁手段を開とするように設けてな
   る堰。