JPWO2018221155A1 - 地下かんがい用装置 - Google Patents

Abstract

圃場に埋設された複数の暗渠管へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能な地下かんがい用装置を提供する。かんがい用水を供給する主給水管２から分岐して圃場１１内に埋設される複数の暗渠管１０にかんがい用水を供給することにより、複数の暗渠管１０を通じて圃場１１内にかんがい用水を供給可能な地下かんがい用装置であって、主給水管２と複数の暗渠管１０との間に接続され、主給水管２から供給されるかんがい用水を貯留し、貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の暗渠管１０へ供給可能な配水部材３を備える地下かんがい用装置である。

Description

本発明は、地下かんがい用装置に関する。

近年行われつつある地下かんがいは、畑作時の圃場の地下水位を調節して毛管現象により水分を補給するものであって、地下水位を作物に適した水位に調節することによって収穫量向上等の効果を得ることができるものである。この地下かんがいは、圃場の地中に有孔管からなる暗渠排水管を埋設し、地中の余剰地下水を排水路に排出するとともに、不足する用水の供給も暗渠排水管を利用して行うのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。

また、圃場への用水供給は、パイプラインによる強制圧送又は開水路からの自然圧送水で行うのが一般的である（例えば、非特許文献１、２参照）。

特開２００４−２４２５６０号公報

農林水産省構造改善局監修、「土地改良事業計画設計基準 計画 暗きょ排水 基準書 技術書」、社団法人農業土木学会発行、２０００年１２月、１２６−１２８頁 北海道農政部『集中管理孔を利用した地下かんがいの手引き』、平成２０年３月、１−２２頁

しかしながら、特許文献１に記載されるような従来の地下かんがいシステムは、給水ますから下方に給水管を配置し、エルボで屈曲させ、Ｔ字管にて分岐し、各々の暗渠管にかんがい用水を供給している。そのため、給水ますから暗渠管の距離が離れる程、暗渠管へのかんがい用水の供給抵抗が大きくなる。

従来の地下かんがいシステムの例を図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す地下かんがいシステムでは、給水ます１００から下方に給水管１０１を配置し、給水管１０１をエルボ１０２で屈曲させ、その下流側にＴ字管１０３を繋いで、そこから各暗渠管１０４に接続する例を示している。しかしながら、このような従来のシステムでは、Ｔ字管１０３の端部寄りに接続される暗渠管１０４ほどかんがい用水の供給量が少なくなる傾向にある。特に、開水路から自然圧送水を行う場合には、暗渠管側へ均一に供給することが難しい。その結果、地下水位の上昇ムラが生じ、作物の発育に差が生じる場合がある。

上記課題を鑑み、本発明は、圃場に埋設された複数の暗渠管へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能な地下かんがい用装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は一側面において、かんがい用水を供給する主給水管から分岐して圃場内に埋設される複数の暗渠管にかんがい用水を供給することにより、複数の暗渠管を通じて圃場内にかんがい用水を供給可能な地下かんがい用装置であって、主給水管と複数の暗渠管との間に接続され、主給水管から供給されるかんがい用水を貯留し、貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の暗渠管へ供給可能な配水部材を備える地下かんがい用装置が提供される。

本発明に係る地下かんがい用装置は一実施態様において、配水部材が、複数の暗渠管にそれぞれ接続された複数の流出口と、複数の流出口の下方においてかんがい用水を貯留する貯留部とを備え、貯留部に貯留されたかんがい用水を、越流により複数の流出口から複数の暗渠管へ流出させることを含む。

本発明に係る地下かんがい用装置は別の一実施態様において、配水部材から最も離れた位置にある暗渠管が、主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、配水部材から最も近い位置にある暗渠管が、主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む。

本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、配水部材が備える複数の流出口の中心が、配水部材の流入口の中心よりも低くなるように設けられている。

本発明は別の一側面において、圃場に設けられたかんがい用水を供給する給水ますと、給水ますの下流側に接続される主給水管と、主給水管の下流側において分岐する複数の給水枝管と、複数の給水枝管の下流側に接続される複数の有孔管と、複数の有孔管の下流側において複数の有孔管を連結する排水枝管と、排水枝管の下流側に接続される主排水管と、主排水管の下流側に接続される水位調整式水甲管と、主給水管と複数の給水枝管との間に接続され、主給水管から給水されるかんがい用水を貯留し、貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の給水枝管へ供給可能な配水部材とを備える地下かんがい用装置が提供される。

本発明に係る地下かんがい用装置は一実施態様において、配水部材が、複数の給水枝管にそれぞれ接続された複数の流出口と、複数の流出口の下方においてかんがい用水を貯留する貯留部とを備え、貯留部に貯留されたかんがい用水を、越流により複数の流出口から複数の給水枝管へ流出させることを含む。

本発明に係る地下かんがい用装置は別の一実施態様において、配水部材から最も離れた位置にある有孔管の上流側に接続される給水枝管が、主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、配水部材から最も近い位置にある有孔管の上流側に接続される給水枝管が、主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む。

本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、配水部材に接続される１の給水枝管に対して１の有孔管が接続される。

本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、給水枝管の口径と有孔管の口径が同一寸法となるように調整されている。

本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、給水ますが、用水の田面への供給と地下かんがいへの供給とを切替可能な給水ますを含む。

本発明によれば、圃場に埋設された複数の暗渠管へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能な地下かんがい用装置が提供できる。

本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の一例を表す説明図であり、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は概略断面図を示す。 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の他の一例を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態に係る配水部材の一例を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の変形例を表す概略平面図である。 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の別の変形例を表す概略平面図である。 給水ますが備える切替手段を用いた田面への給水と地下かんがい用の暗渠管への給水の切替例を表す説明図である。 従来の地下かんがいシステムの例を示す概略図であり、図７（ａ）は概略平面図、図７（ｂ）は概略断面図を示す。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであってこの発明の技術的思想は構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。

本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、かんがい用水を供給する主給水管２から分岐して圃場１１内に埋設される複数の暗渠管１０にかんがい用水を供給することにより、複数の暗渠管１０を通じて圃場１１内にかんがい用水を供給可能な地下かんがい用装置である。

主給水管２の上流側には、主給水管２にかんがい用水を供給する給水ます１が接続されている。主給水管２と複数の暗渠管１０との間には、主給水管２から複数の暗渠管１０へかんがい用水を供給するための配水部材３が接続されている。配水部材３は、合成樹脂、ステンレス等の耐食性の強い材料で形成されており、主給水管２から給水されるかんがい用水を貯留する貯留部３２を底部に備え、貯留部３２に貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の暗渠管１０へ供給することが可能である。

具体的には、例えば図３に示すように、配水部材３は、複数の暗渠管１０にそれぞれ接続される複数の流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃを備えることができる。図２の例では、流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆが配水部材３の両側面部分に６箇所、ほぼ同じ高さにそれぞれ水平に設けられている。流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの個数は特に限定されず、例えば３〜１２個、好ましくは４〜８個設けることができる。

配水部材３が備える複数の流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの中心の高さは、それぞれ配水部材３の流入口２０の中心の高さよりも低くなるように設けられていることが好ましい。例えば、図３に示すように、複数の流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃの中心を通る水平線となるように定義される中心線（図３のＡ−Ａ線）が、主給水管２から配水部材３への流入口２０の中心（図３のＢ−Ｂ線）よりも位置が低くなるように設けられている。これにより、主給水管２から配水部材３の流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆへかんがい用水を供給しやすくなるようになっている。

配水部材３は、複数の流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの下方において、主給水管２から供給されるかんがい用水を一時的に貯留する貯留部３２に貯留されたかんがい用水を、複数の流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆから越流により複数の暗渠管１０へ流出させるようになっている。

貯留部３２に貯留したかんがい用水をそれぞれほぼ同じ高さ（地中深さ）に配置された複数の流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆから越流により供給することで、各流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆから流れ出るかんがい用水の水頭圧はそれぞれ同一になる。これにより、暗渠管１０の配水部材３からの距離に関係なく、複数の暗渠管１０同士でかんがい用水の供給抵抗を揃えることができる。即ち、本実施形態によれば、圃場１１に埋設された複数の暗渠管１０へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能となる。

本実施形態において、「暗渠管１０」とは、主給水管２の下流側において配水部材３を介して分岐する複数の給水枝管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆと、複数の給水枝管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆの下流側に接続される複数の有孔管５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆと、複数の有孔管５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆとの下流側において複数の有孔管５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆを連結する排水枝管６とを備える。暗渠管は一般的には地中に埋設した管の総称を意味するものであるが、本実施形態に係る暗渠管１０としては、少なくとも給水枝管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆと、有孔管５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆと、排水枝管６を少なくとも含むものであり、必要に応じてこれらに対して更に公知の地中に埋設される管等を付加した概念であってもよい。排水枝管６の下流側には主排水管７が接続され、主排水管７の下流側には、水位調整式水甲管８が接続されている。

図２の例では、配水部材３から最も離れた位置にある有孔管５ａ、５ｆと有孔管５ａ、５ｆに接続された給水枝管４ａ、４ｆが、主給水管２から最も近い位置にある流出口３１ａ、３１ｆに接続され、配水部材３から最も近い位置にある有孔管５ｃ、５ｄと有孔管５ｃ、５ｄに接続された給水枝管４ｃ、４ｄが、主給水管２から最も遠い位置にある流出口３１ｃ、３１ｄに接続されている。

このように、配水部材３から相対的に遠い位置にある暗渠管１０を配水部材３の主給水管２から相対的に近い位置にある流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆのいずれかに接続し、相対的に近い位置にある暗渠管１０を配水部材３の主給水管２から相対的に遠い位置にある流出口３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆのいずれかに接続することで、圃場１１に埋設された複数の暗渠管１０へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能となる。

なお、図２の例では、配水部材３を中心に置き、そこから暗渠管１０を配水部材３に対して対称に配置する例を示しているが、図４に示すように、配水部材３を圃場１１の端部に配置することも可能であることは勿論である。

更に、図２及び図３の例では、配水部材３に接続される暗渠管１０が１の給水枝管４ａに対して１の有孔管５ａが接続される例を示しているが、図５に示すように、１の給水枝管４ｃに対して複数の有孔管５１ｃ、５２ｃが、１の給水枝管４ｄに対し複数の有孔管５１ｄ、５２ｄが接続されても構わない。

給水枝管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆの口径は実質的に同一である必要がある。そのため、給水枝管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆの口径と有孔管５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆの口径は、略同一寸法となるように調整されることが好ましく、完全同一寸法となるように調整されていることがより好ましい。これにより、各有孔管５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆの水頭圧を均一にすることができる。

給水ます１は、図６に示すように、切替手段９３により、圃場１１の田面への供給と圃場１１の地下かんがい用水の暗渠管への供給を行うことが可能な給水切替機能つきの給水ます１を備えることが好ましい。

給水ます１は、例えば圃場１１を水田として用いる場合には、水田に水を張るために、圃場１１の田面へ水を供給する田面給水パイプ９１と、給水ます１から地中へ埋設され、圃場１１の地中において主給水管２に接続された地下かんがいパイプ９２と、必要に応じて田面給水パイプ９１と地下かんがいパイプ９２への給水の切替を行う切替手段９３とを備える。

田面給水パイプ９１を用いて圃場１１の田面への供給する場合は、例えば、切替手段９３としての切替栓を地下かんがいパイプ９２側へ接続し（図６左上図参照）、給水ます１内の用水を田面へ供給する。地下かんがいパイプ９２側へ給水し、暗渠管１０により圃場１１の地下（地下かんがい設備）に供給する場合は、切替手段９３としての切替栓を田面給水パイプ９１へ接続し、給水ます１内の水を地下かんがいパイプ９２へ供給する。

本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置によれば、主給水管２から給水されるかんがい用水を貯留し、貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の暗渠管１０へ供給可能な配水部材３を備えることにより、圃場１１に埋設された複数の暗渠管１０へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することができる。

このように本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態及び運用技術が明らかとなるものであり、実施段階においては、その要旨を逸脱しない範囲において変形し具体化し得るものである。

１…給水ます
２…主給水管
３…配水部材
４ａ〜４ｆ…給水枝管
５ａ〜５ｆ…有孔管
６…排水枝管
７…主排水管
８…水位調整式水甲管
１０…暗渠管
１１…圃場
２０…流入口
３１ａ〜３１ｆ…流出口
３２…貯留部
９１…田面給水パイプ
９２…地下かんがいパイプ
９３…切替手段
１０１…給水管
１０２…エルボ
１０３…Ｔ字管
１０４…暗渠管

Claims (11)

1. かんがい用水を供給する主給水管から分岐して圃場内に埋設される複数の暗渠管に前記かんがい用水を供給することにより、前記複数の暗渠管を通じて前記圃場内に前記かんがい用水を供給可能な地下かんがい用装置であって、
   前記主給水管と前記複数の暗渠管との間に接続され、前記主給水管から供給される前記かんがい用水を貯留し、貯留した前記かんがい用水を同一の水頭圧で前記複数の暗渠管へ供給可能な配水部材を備えることを特徴とする地下かんがい用装置。
2. 前記配水部材が、
   前記複数の暗渠管にそれぞれ接続された複数の流出口と、
   前記複数の流出口の下方において前記かんがい用水を貯留する貯留部と
   を備え、
   前記貯留部に貯留された前記かんがい用水を、越流により前記複数の流出口から前記複数の暗渠管へ流出させることを含む請求項１に記載の地下かんがい用装置。
3. 前記配水部材から最も離れた位置にある前記暗渠管が、前記主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、前記配水部材から最も近い位置にある前記暗渠管が、前記主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む請求項１又は２に記載の地下かんがい用装置。
4. 前記配水部材が備える複数の流出口の中心が、前記配水部材の流入口の中心よりも低くなるように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地下かんがい用装置。
5. 圃場に設けられたかんがい用水を供給する給水ますと、
   前記給水ますの下流側に接続される主給水管と、
   前記主給水管の下流側において分岐する複数の給水枝管と、
   前記複数の給水枝管の下流側に接続される複数の有孔管と、
   前記複数の有孔管の下流側において前記複数の有孔管を連結する排水枝管と、
   前記排水枝管の下流側に接続される主排水管と、
   前記主排水管の下流側に接続される水位調整式水甲管と、
   前記主給水管と前記複数の給水枝管との間に接続され、前記主給水管から給水されるかんがい用水を貯留し、貯留した前記かんがい用水を同一の水頭圧で前記複数の給水枝管へ供給可能な配水部材と
   を備える地下かんがい用装置。
6. 前記配水部材が、
   前記複数の給水枝管にそれぞれ接続された複数の流出口と、
   前記複数の流出口の下方において前記かんがい用水を貯留する貯留部と
   を備え、
   前記貯留部に貯留された前記かんがい用水を、越流により前記複数の流出口から前記複数の給水枝管へ流出させることを含む請求項５に記載の地下かんがい用装置。
7. 前記配水部材から最も離れた位置にある前記有孔管の上流側に接続される前記給水枝管が、前記主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、前記配水部材から最も近い位置にある前記有孔管の上流側に接続される前記給水枝管が、前記主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む請求項５又は６に記載の地下かんがい用装置。
8. 前記配水部材が備える複数の流出口の中心が、前記配水部材の流入口の中心よりも低くなるように設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の地下かんがい用装置。
9. 前記配水部材に接続される１の給水枝管に対して１の有孔管が接続されることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の地下かんがい用装置。
10. 前記給水枝管の口径と前記有孔管の口径が同一寸法となるように調整されている請求項５〜９のいずれか１項に記載の地下かんがい用装置。
11. 前記給水ますが、用水の田面への供給と地下かんがいへの供給とを切替可能な給水ますを含む請求項５〜１０のいずれか１項に記載の地下かんがい用装置。

Images