WO2014203421A1 - 地下灌漑システム - Google Patents

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/06Watering arrangements making use of perforated pipe-lines located in the soil

Abstract

構成が簡素化され、それにより施工コストの低減が図られ、かつ、施工期間が短縮される地下灌漑システムSを提供するもので、管路本体100と制御部200とを備え、管路本体100は、一方に配設された給水桝1と、他方に配設された排水桝2と、給水桝1と接続され有孔給水管5に給水する給水分配管3と、排水桝2と接続され有孔給水管5からの排水を集水する排水集水管4と、排水桝2に接続された排水管9と、給水桝1に給水する給水ポンプPを有する給水管8とを含む地下灌漑システムSである。

Description

地下灌漑システム
 本発明は地下灌漑システムに関する。さらに詳しくは、地下に埋設した有孔機能管から排水水位などを調節することによって圃場の地下水位や地表水位などを調節する地下灌漑システムに関する。
 従来より、地下に埋設した有孔給水管から灌漑水を供給して収穫量の増大を図ることがなされている。
 しかるに、圃場の灌漑水量は、畑作と稲作との相違、作物の生育状況、圃場の地質などの条件に応じて適切になす必要がある。また、かかる灌漑においても肥料の流失を最小限に抑えることも求められる。さらに、供給される用水中にゴミや土砂のような異物が多く含まれていると、これらの異物が有孔給水管内に蓄積して通水性能を阻害するおそれもある。
 かかる従来の地下灌漑の課題を解決すべく特許文献1には、圃場の地中に有孔管を埋設するとともにこの有孔管の下流側に水位設定器を設置し、この水位設定器で排水水位を調節することにより圃場の水位を設定する地下灌漑システムにおいて、給水路からの用水を前記有孔管に供給するための地下給水管を地中に埋設し、この地下給水管と前記有孔管とを、同有孔管の排水側で接続するとともに、前記給水路から供給される用水を耕作区地表面に供給可能で、かつ、耕作区内の余剰の用水を前記地下給水管に排出可能な給水桝を設けてなるものが提案されている。
 しかしながら、特許文献1の提案に係るシステムにおいては、有孔管に給水する地下給水管を備えてなるところから、構成が複雑であるとともに、施工コストの上昇および施工期間の長期化を招来しているという問題がある。
特許第3671373号公報
 本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、構成が簡素化され、それにより施工コストの低減が図られ、かつ、施工期間が短縮される地下灌漑システムを提供することを目的としている。
 本発明の地下灌漑システムの第1形態は、管路本体と制御部とを備える地下灌漑システムであって、前記管路本体は、一方に配設された給水桝と、他方に配設された排水桝と、前記給水桝と接続され有孔給水管に給水する給水分配管と、前記排水桝と接続され前記有孔給水管からの排水を集水する排水集水管と、前記排水桝に接続された排水管と、前記給水桝に給水する給水ポンプおよび給水管を有する給水設備とを含み、前記排水桝は、水位検出器を有する水位検出室と、前記水位検出室からのオーバーフロー水を貯留する排出室とを有し、前記制御部は、前記水位検出器からの水位検出信号に基づいて前記給水設備の給水を制御することを特徴とする。
 本発明の地下灌漑システムの第2形態は、管路本体と制御部とを備える地下灌漑システムであって、前記管路本体は、給水に係わる給水管路部と、排水に係わる排水管路部と、給気に係わる給気管路部と、主管路部とを含み、前記給水管路部は、給水桝と、前記給水桝に給水する給水ポンプおよび給水管を有する給水設備と、前記管路本体との連絡をなす給水連絡管とを有し、前記排水管路部は、排水桝と、前記排水桝の排水をなす排水管と、前記管路本体との連絡をなす排水連絡管とを有し、前記給気管路部は、前記管路本体と連絡された給気管を有し、前記主管路部は、機能孔を有する複数の機能管と、前記給水連絡管および前記給気管と接続されて給水および給気を前記機能管に分配する分配管と、前記機能管からの排水を集水する前記排水連絡管と接続された集水管とを有し、前記制御部は、前記水位検出器からの水位検出信号に基づいて前記給水設備の給水を制御することを特徴とする。
 本発明の地下灌漑システムの第2形態においては、給気管と機能管とが同一ライン上に配設されてなるのが好ましい。
 また、本発明の地下灌漑システムの第2形態においては、機能管と直交させて該機能管が貫通する暗渠が配設されてなるのが好ましい。
 本発明の地下灌漑システムにおいては、給水桝の底面と、排水桝の底面と、有孔給水管の底面、給水分配管の底面と、排水集水管の底面と、排水管の底面とが、実質的に同一レベルとされてなるのが好ましい。
 また、本発明の地下灌漑システムにおいては、水位検出器は、水位検出室の上限水位および下限水位を検出するものとされ、制御部は、前記水位検出器からの下限水位検出信号に応答して前記給水ポンプを起動し、同水位検出器からの上限水位検出信号に応答して同給水ポンプを停止するのが好ましい。
 さらに、本発明の地下灌漑システムにおいては、排水桝は、水位検出器を有する水位検出室と、前記水位検出室からのオーバーフロー水を貯留する排出室とを有してなるのが好ましい。
 本発明は前記の如く構成されているので、地下灌漑システムの構成の簡素化を図られるという優れた効果を奏する。
 図1は本発明の実施形態1に係る地下灌漑システムの概略システム図である。
 図2は同概略平面図である。
 図3は有孔給水管の展開図である。
 図4は制御部の中核をなす制御盤の操作面の概略図である。
 図5は本発明の実施形態2に係る地下灌漑システムの概略ブロック図である。
 図6は同地下灌漑システムの管路本体のブロック図である。
 図7は本発明の実施形態2に係る地下灌漑システムの制御部のブロック図である。
 図8は同地下灌漑システムの概略平面図である。
 図9は図8のA−A線断面図である。
 図10は図8のB−B線断面図である。
 図11は本発明の実施形態3に係る地下灌漑システムに適用される水位調節装置の概略図である。
 図12は本発明の実施形態4に係る地下潅漑システムに適用される水位調節装置の概略図である。
 以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
 実施形態1
 図1および図2に、本発明の実施形態1に係る地下灌漑システムSを概略図で示す。
 地下灌漑システムSは、圃場Kの一端部に一部が埋込状態で配設される給水桝1と、圃場Kの他端部に一部が埋込状態で配設される排水桝2と、給水桝1の前方(排水桝2側)に配設される給水分配管3と、排水桝2の後方(給水桝1側)に配設される排水集水管4と、給水分配管3と排水集水管4との間に配設される所要数の有孔給水管5と、給水桝1と給水分配管3とを連絡する給水連絡管6と、排水桝2と排水集水管4とを連絡する排水連絡管7と、用水路Mから給水桝1に給水する給水管8および給水ポンプPを有する給水設備と、排水桝2から排水路Nに排水する排水管9と、を含む管路本体100と、排水桝2の水位を検出する水位検出器Wと、水位検出器Wの検出水位に基づいて給水ポンプPをオン・オフする制御盤Cと、を含む制御部200とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
 ここで、給水桝1の底面と、排水桝2の底面と、給水分配管3の底面と、排水集水管4の底面、有孔給水管5の底面と、給水連絡管6の底面と、排水連絡管7の底面と、排水管9の底面とは、実質的に同一レベルとされている。つまり、各底部が同一水平面上に存在するようにされている。
 給水桝1は、例えば、塩ビ管からなる円筒体とされ、底部でエルボにて給水連絡管6と接続されている。
 排水桝2は、例えば、塩ビ管からなる円筒体とされるとともに、仕切板2aにより内部が二分割されてなるものとされる。仕切板2aの高さは、オーバーフローレベルに設定されている。
 排水桝2底部はTピース状とされ、後方は排水連絡管7と接続され、前方は排水管9と接続されている。
 二分割された一方の部屋には、水位検出器Wが配設されて水位検出室2bとされている。二分割された他方の部屋は、水位検出室2bからオーバーフローしてきた水を貯留して排出する排出室2cとされている。
 水位検出器Wは、水位検出室2bの上限水位と下限水位を検出するものとされる。水位検出器Wは、例えば、フロートスイッチを有する水位センサや電極を有する水位センサとされる。
 給水分配管3は、例えば、両端が塞がれた塩ビ管からなるものとされ、中央に給水連絡管6との接続部を後方に向けて有し、適宜ピッチで有孔給水管(機能管)5との接続部を前方に向けて有するものとされる。接続部は、例えばTピースにより形成される。なお、給水分配管3の端部の構成は前記に限定されるものではなく、例えば端部はエルボ状とされてもよい。
 排水集水管4は、例えば、両端が塞がれた塩ビ管からなるものとされ、中央に排水連絡管7との接続部を前方に向けて有し、適宜ピッチで有孔給水管(機能管)5との接続部を前方に向けて有するものとされる。接続部は、例えばTピースにより形成される。なお、排水集水管4の端部の構成は前記に限定されるものではなく、例えば端部はエルボ状とされてもよい。
 有孔給水管(機能管)5は、例えば、図3に示すような多数の孔(機能孔)5aが形成された合成樹脂からなるシートを円筒状に形成してなるものとされる。有孔給水管(機能管)5の上流側端部(後端部)は、給水分配管3に接続され、一方下流側端部(前端部)は、排水集水管4に接続される。
 給水ポンプPは、用水路Mから給水桝1に給水できるヘッドおよび灌漑に足る給水容量を有するものとされる。給水ポンプPは、例えば、水中ポンプとされてもよい。給水ポンプPは下限水位でオンされる一方、上限水位でオフされるものとされる。
 給水連絡管6、排水連絡管7、排水管9および給水管8は、例えば、塩ビ管からなるものとされる。
 制御部200の中核をなす制御盤CBは、前述したように、水位検出器Wの検出水位に応答して給水ポンプPを動作させるものとされる。制御盤CBは、例えば、ロジックICを中心として構成される。また、制御盤CBは、図4に示すように、電源スイッチC1と、給水ポンプ電源コンセントC2と、下位水位センサ接続端子C3と、上位水位センサ接続端子C4と、ポンプ電源オン動作確認ランプC5とを有するものとされる。
 しかして、排水桝2の水位が上限水位以下の状態において電源スイッチC1をオンにすると給水ポンプPが起動して地中灌漑がなされる。なお、通常は、給水ポンプPの自動運転により水位検出室2bの水位が所定範囲に維持されて所定の灌漑がなされる。
 しかるに、大雨などにより余剰の水が圃場Kに供給された場合、その余剰水は有孔給水管5により集水されて排出室2cから排水管9を介して排水路Nに排水される。そのため、余剰水による作物の根腐れが生ずるおそれはない。
 このように、本実施形態においては、有孔給水管5の下方に別途に給水管を埋設する必要がないので、構成の簡素化および施工の簡素化が図られる。また、構成が簡素化されているので、製作および施工コストの低減ならびに施工期間の短縮も図られる。
 実施形態2
 図5に、本発明の実施形態2に係る地下灌漑システムSを概略ブロック図で示す。
 地下灌漑システムSは、図5に示すように、地下灌漑システムSの中核をなす管路本体100と、管路本体100における給水を制御する制御部200と、を主要構成要素として備えてなるものとされる。
 管路本体100は、図6に示すように、主として地下給水に係わる給水管路部110と、主として余剰給水の排水に係わる排水管路部120と、主として地下給気に係わる給気管路部130と、給水、排水および給気の全般に係わる主管路部140とを含むものとされ、大部分が圃場Kの地中に埋設される。
 制御部200は、図7に示すように、給水ポンプ電源PSを有する制御盤CBと、給水ポンプPの電源PSのオン・オフのための水位検出器Wとを備えてなるものとされる。
 給水管路部110は、図8および図9に示すように、圃場Kの一端部(後部)のほぼ中央に一部が埋込状態で配設される給水桝111と、用水路Mから給水桝111に給水する給水ポンプPを有する給水管112と、給水桝111と主管路部140とを連絡する給水連絡管113とを含むものとされる。
 給水桝111は、例えば、塩ビ管からなる円筒体とされ、底部はエルボ状とされ、エルボ状とされた前端部は給水連絡管113と接続されている。
 給水ポンプPは、用水路Mから給水桝111に給水できるヘッドおよび灌漑に足る給水容量を有するものとされる。給水ポンプPは、例えば、水中ポンプとされてもよい。給水ポンプPは、後述する排水桝121に設けられる水位検出器Wにより検出される下限水位でオンされる一方、上限水位でオフされるものとされる。
 排水管路部120は、図8および図9に示すように、圃場Kの他端部(前部)に一部が埋込状態で配設される排水桝121と、主管路部140と排水桝121とを連絡する排水連絡管122と、排水桝121から排水路Nに排水する排水管123と、を含むものとされる。
 排水桝121は、例えば、塩ビ管からなる円筒体とされるとともに、仕切板121aにより内部が二分割されてなるものとされる。仕切板121aの高さはオーバーフローレベルに設定されている。
 二分割された一方の部屋には、水位検出器Wが配設されて水位検出室121bとされている。二分割された他方の部屋は、水位検出室121bからオーバーフローしてきた水を貯留して排出する排出室121cとされている。
 水位検出器Wは、水位検出室121bの上限水位と下限水位を検出するものとされる。水位検出器Wは、例えば、フロートスイッチを有する水位センサや電極を有する水位センサとされる。
 排水桝121底部は、中央が仕切られたTピース状とされ、Tピース状とされた後端部は排水連絡管122と接続され、前端部は排水管123と接続されている。
 給気管路部130は、図8および図10に示すように、圃場Kの一端部(給水桝111が配設されている側端部)に給水桝111を挟んで所定間隔で配設された所要数の給気管131と給気管131の後端部に接続されて給気管131に空気を供給する通気管132とを含むものとされる。通気管132の上端132aは、通気口とされて地表から所定距離で突出させられている。
 給気管131の配列間隔は、後述する機能管5の配列間隔と同一とされ、給気管131と機能管5とが同一ライン上に位置するようにされている。
 主管路部140は、図3および図8~図10に示すように、同一水平面上に所定間隔で配設された所要数の機能管5と、機能管5の後端部に接続される分配管142と、機能管5の前端部に接続される集水管143と、を含むものとされる。機能管5の配列間隔は適宜とされるが、給気管131の配列に対応させて配列されるのが好ましい。
 機能管5は、例えば、図3に示すような多数の機能孔5aが形成された合成樹脂からなるシートを円筒状に形成してなるものとされる。機能孔5aを通して、給水が地中になされて地下灌漑がなされたり、空気が地中に供給されて地下給気がなされたり、あるいは大雨時における余剰水が機能管5に排水されたりする。
 機能管5の配列を給気管131の配列に対応させた場合は、給気管131をガイドとして機能管5の敷設がなされる。つまり、機能管5は、給気管131を挿通して引き出すようにして敷設される。
 また、図8~図10に示すように、機能管5に直交させて機能管5の直径より大きな直径の暗渠(弾丸暗渠)151が同一レベルに形成されている。暗渠151の配列間隔は、機能管5の配列間隔とほぼ同様とされている。つまり、機能管5と弾丸暗渠51とは碁盤目状とされ、かつ、機能管5が弾丸暗渠151を貫通するようにされている。弾丸暗渠151は、一方の端部が圃場Kの囲いと当接するようにして形成されている。いわば弾丸暗渠151はジグザクに形成されている。
 分配管142は、例えば、両端が塞がれた塩ビ管からなるものとされ、中央に給水連絡管113との接続部が後方に向けて設けられるとともに、給水連絡管113との接続部を挟んで給気管131との接続部が後方に向けて設けられ、また機能管5との接続部が前方に向けて機能管5の配列間隔に対応させて設けられている。接続部は、例えばTピースあるいはクロスピースにより形成される。なお、分配管142の端部の構成は前記に限定されるものではなく、例えば、端部はエルボ状またはTピース状とされてもよい。
 集水管143は、例えば、両端が塞がれた塩ビ管からなるものとされ、中央に排水連絡管122との接続部が前方に向けて設けられ、機能管5との接続部が後方に向けて機能管5の配列間隔に対応させて設けられてなるものとされる。接続部は、例えばTピースにより形成される。なお、集水管143の端部の構成は前記に限定されるものではなく、例えば、端部はエルボ状とされてもよい。
 ここで、給水桝111の底面と、排水桝121の底面と、分配管142の底面と、集水管143の底面、機能管5の底面と、給水連絡管113の底面と、排水連絡管122の底面と、排水管123の底面とは、実質的に同一レベルとされている。つまり、各底部が同一水平面上に存在するようにされている。
 給水管112、給水連絡管113、排水連絡管122、排水管123および給気管131は、例えば塩ビ管からなるものとされる。
 制御部200は制御盤CBを含むものとされ、制御盤CBは水位検出器Wの検出水位に応答して給水ポンプPの電源PSをオン・オフ動作させるものとされる。制御盤CBは、例えば、ロジックICを中心として構成される。なお、ロジックICに替えてマイコンとすることもできる。
 また、制御盤CBは、図4に示すように、電源スイッチC1と、給水ポンプ電源コンセントC2と、下位水位センサ接続端子C3と、上位水位センサ接続端子C4と、給水ポンプ電源オン動作確認ランプC5とを有するものとされる。
 次に、かかる構成とされた地下灌漑システムSの機能について説明する。
 A.地下給水機能
 排水桝121の水位が上限水位以下の状態において電源スイッチC1をオンにすると給水ポンプPが起動して給水管112から給水桝111に給水され、ついで給水連絡管113から分配管142により機能管5に分配されて地中灌漑がなされる。その後、水位検出器Wの検出水位に基づく給水ポンプPの自動運転により、水位検出室121bの水位が所定範囲に維持されて所定の地下給水、つまり地下灌漑がなされる。
 B.地下給気機能
 灌漑期が終了すると、管路本体100の水を抜く。具体的には、排水桝121の仕切板121aを抜き、給水桝111、給水連絡管113、分配管142、機能管5、集水管143、排水連絡管122、排水桝121、および機能管5に直交する弾丸暗渠151の水が排水管123を介して排水路Nに排水される。管路本体100の排水が終了すると、通気口132a、給水桝111の上端、排水桝121の上端および排水管123の排水端から管路本体100内に空気が侵入する。つまり、給水連絡管113、分配管142、機能管5、集水管143、および排水連絡管122が空気で満たされ、ついで機能管5内の空気は機能孔5aから土中に侵入する。また、機能管5内の空気の一部は機能孔5aから弾丸暗渠151に侵入し、ついで弾丸暗渠151から機能管5と直交方向にも供給されて土中に侵入する。これにより、圃場Kの地中ほぼ全域に空気が供給されることになる。
 C.余剰水排水機能
 大雨などにより余剰の水が圃場Kに供給された場合、その余剰水は機能管5により集水管143にて集水され、ついで排水連絡管122により排水桝121に送給されて仕切板121aをオーバーフローして排出室121cに入り、ついで排水管123を介して排水路Nに排水される。そのため、余剰水による作物の根腐れが生ずるおそれはない。
 このように、本実施形態においては、機能管5の下方に別途に給水管を埋設する必要がないので、構成の簡素化および施工の簡素化が図られる。また、構成が簡素化されているので、製作および施工コストの低減ならびに施工期間の短縮も図られる。
 その上、地下灌漑が不要な時期には、地下給気により好気性バクテリアを繁殖させることができ、土壌の改良をなすこともできる。
 実施形態3
 図11に、本発明の実施形態3に係る地下灌漑システムSに用いられる水位調節装置Aを示す。
 水位調節装置Aは、図11に示すように、制御弁310と、制御弁310を制御する制御部200とを主要部として備えてなるものとされる。
 制御弁310は、用水路から水位計測室321への連絡管路330に配設され、弁体311と、弁座312と、弁体311を開閉する押し引きコントロールケーブル(以下、単にケーブルという)PPを支持するケーブル支持部材313と、を含むものとされる。ここで、連絡管路330は、例えば合成樹脂製の管からなるものとされる。
 弁体311は合成樹脂製からなるものとされ、その形状は制御性がよい点から球体とされるのが好ましい。弁体311の背面中央にケーブルPPの先端部が、適宜手段を介して固設されている。例えば、ネジ留めおよび接着剤による接着との併用により固設されている。
 弁座312は合成樹脂製からなるものとされ、その形状は弁体311の後半部を受ける半球面状とされた座312aを有する。弁座312は、連絡管路330の内面に、例えば接着剤により固設されている。
 ケーブル支持部材313は、合成樹脂製支持板313aと、支持板313aの中央に貫通して配設された金属製のアウター係止部材313bとを含むものとされる。支持板313aの外周面は連絡管路330の内面に例えば接着剤により固設され、アウター係止部材313bは支持板313aの中央に例えばネジ留めにより固設されている。
 制御部200は、水位計測室321を形成する本管322内に配設されたフロート部223と、フロート部223の上下動により駆動される前述したケーブルPP(インナーPPiおよびアウターPPoらなるものとされる。)とを含むものとされる。
 フロート部223は、フロート本体223aと、フロート本体223aの適宜位置、例えば中央から垂設されたフロート軸223bと、フロート軸223bにレベル調整可能に装着された弁体駆動部材224とを含むものとされる。
 フロート本体223aは、合成樹脂製とされた中空ボックス体とされる。また、フロート本体223aは、所定の浮力および所定の駆動力が得られるようそのサイズおよび重量が調整されている。なお、所望の駆動力、より具体的には押し下げ力を確保するため、フロート本体223aに錘が装着されてもよい。
 フロート軸223bは金属製(例えば真鍮、アルミ合金など)とされ、フロート本体223aを貫通させて同本体223aに装着されている。フロート軸223bをフロート本体223aを貫通させて装着するのは、フロート軸223bを安定させてその垂直度を確保するためである。そのため、フロート軸223bのフロート本体223a上面貫通部には根巻部材223cが配設されている。
 弁体駆動部材224は角型状部材とされ、基端部にフロート軸223bが貫通するフロート軸貫通孔(図示省略)が形成される一方、先端部にはケーブルPP、より具体的にはインナーPPiが貫通するケーブル貫通孔(図示省略)が形成されている。ケーブル貫通孔の孔径は、フロート本体223aの上下動に動作に影響を与えないよう、ケーブル径より大きなものに設定されている。
 また、弁体駆動部材224の基端端面からフロート軸貫通孔に向けて雌ネジが貫通形成されている。雌ネジには、弁体駆動部材224をフロート軸223bに位置決め固定するための固定ボルト224aが螺合されている。
 ケーブルPPは、前述したようにインナーPPiとアウターPPoとを有する公知の押し引きコントロールケーブルとされ、インナーPPiは後述する弁体駆動部材224のケーブル貫通孔から上方に所定長さ突出させられるとともに、連絡管路330の本管322への開口331から同連絡管路330内に挿通されて先端部が、前述したように弁体311と接合されている。開口331の上方適宜位置にはケーブルPPの本管322内に位置する部分を支持する支持部材325が配設されている。支持部材325の先端部の前記ケーブル貫通孔の対応する位置には、アウター係止部材325aが配設されてインナーPPiの支持部材325の上方に位置する部分が垂直となるようにされている。
 インナーPPiの弁体駆動部材224の上方適宜位置には上限水位に対応させて上部接点部材226が配設され、同下方適宜位置には下限水位に対応させて下部接点部材227が配設されている。ここで、上部接点部材226は、水田などの圃場の水位が大雨などにより異常に上昇した場合に、弁体駆動部材224がケーブルPPから外れるのを防止するストッパーとしての機能も有するものとされる。
 上部接点部材226と下部接点部材227とは同一構成とされ、中央部にインナーPPiが貫通するインナー貫通孔が形成された厚肉円板とされる。厚肉円板の側面には厚肉円板をインナーPPiの所望位置に固定するための固定ボルトBと螺合する雌ネジが貫通形成されている。
 次に、かかる構成とされた水位調節装置Aによる水位調節について、水田の灌漑を例に取り説明する。
 日照りなどにより水田の水位が低下すると、水位計測室321の水位が低下する。この水位の低下によりフロート本体223aが下降する。フロート本体223aの下降範囲が下部接点部材227の上方に留まる場合は、水田の水位低下が許容範囲として水田への給水はなされない。
 水田の水位低下が許容範囲を超えた場合、弁体駆動部材224がフロー本体223aに作用する重力により下部接点部材227を押し下げ、それにより弁体311が図中左方向に押されて制御弁310が開となって水田への給水がなされる。
 給水がなされて水田の水位が許容範囲に復帰すると、弁体駆動部材224による下部接点部材227の押し下げが終了するが、用水路からの水圧のみでは制御弁310は閉とはならず給水が継続される。給水が継続されて水位が上昇して上限水位に到達すると弁体駆動部材224は上部接点部材226に当接してフロー本体223aに作用する浮力により上部接点部材226を押し上げる。それにより制御弁310が閉となって水田への給水が終了する。
 このように、本実施形態によれば、水田のように一定範囲での水位変動が許容される圃場に対して適切な給水がなし得る。また、本実施形態の水位調節装置Aは、駆動力にフロート本体223aに作用する浮力および重力を利用して制御弁310開閉を制御しているので、電源のない圃場においても適切な灌漑がなし得る。
 実施形態4
 図12に、本発明の実施形態2に係る水位調節装置Aを示す。実施形態4は実施形態3を改変してなるものであって、用水路からの連絡管路330を水位計測室321を形成している本管322の底部に接続するよう管路を形成するとともに、連絡管路330に制御管路部340と制御管路部340に並列的に配設された制水弁351を有するバイパス部350とを形成してなるものとされる。
 ここで、連絡管路330およびバイパス部350のサイズは、迅速な初期給水や緊急時の給水がなし得るようそのサイズが調整されている。連絡管路330およびバイパス350のサイズは、例えば2インチとされる。一方、制御管路部340のサイズは、通常の灌漑がなし得るようそのサイズが必要最小限に調整されている。制御管路部340のサイズは、例えば1/2インチ~1インチの範囲で適宜選定される。
 連絡管路330は、図12に示すように、地上に配設された水平部330Hと、水平部330H先端部から垂直に地中に向けて配設された垂直部330Vと、垂直部330V先端つまり垂直部330V下端から本管322に向けて配設された地中連絡部330Cとを含むものとされる。
 制御管路部340には、上流側から制御管路制水弁341と、ストレーナ342と、制御弁310がこの順で配設されている。また、制御弁310の下流側適宜位置から制御弁310へのケーブPPが引き込まれている。なお、図示はされていないが、ケーブルPPの貫通部にはガスケットが設けられて水密とされている。
 制御部200は実施形態3の制御部200とほぼ同様とされているが、連絡管路330が底部で接続されているところから、本管322の制御管路部340に面した適宜位置にケーブル引き出し窓328が設けられている。
 また、本管322の地表部の適宜位置には地表給水管322aが配設されている。地表給水管322aは、制御管路部340からの給水量と、地下灌漑により地中に吸収される水量とのバランスがくずれ、水位計測室321の水位が異常に上昇するのを防いで地表に給水するよう機能するものとされる。
 次に、かかる構成とされた水位調節装置Aによる灌漑について説明する。
 制御管路部340の制御管路制水弁341を閉とし、バイパス部350の制水弁351を開として水田などの圃場に給水を行う。水田などに所定の給水がなされた後、制水弁351を閉とし、制御管路部340の制御管路制水弁341を開とし、以後、制御部200の制御弁310の制御により給水を行う。
 このように、本実施形態では、大量の給水が必要な初期には連絡管路330および連絡管路330の一部を構成しているバイパス部350により給水をなすようにされているので、初期の給水が迅速になされ灌漑効率が向上するとともに、制御管路部340のサイズを必要最小限の口径としているので制御性が向上するという実施形態3では得られない効果も得られる。
 以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。
 例えば、実施形態1では給水ポンプPにより給水桝1に給水するようにされているが、パイプラインから給水する場合には、電磁弁を設けてその電磁弁を制御することにより給水するようにされてもよい。また、実施形態1では用水路Mから給水桝1に給水するようにされているが、排水路Nから給水するようにされてもよい。
 さらに、実施形態3では制御弁310の弁体311は球形とされているが、円錐形とされてもよい。また、実施形態3では本管322を上部と下部の分割体とし、上部と下部をフランジ留めとするようにされてもよい。また、本管322に蓋が設けられるようにされてもよい。
 本発明は農業に適用できる。
  S    地下灌漑システム
  A    水位調節装置
  B    固定ボルト
  CB   制御盤
  C1   電源スイッチ
  C2   給水ポンプ電源コンセント
  C3   下位水位センサ接続端子
  C4   上位水位センサ接続端子
  C5   ポンプ電源オン動作確認ランプ
  PS   給水ポンプ電源
  PP   押し引きコントロールケーブル
  PPi  インナー
  PPo  アウター
  K    圃場
  P    給水ポンプ
  M    用水路
  N    排水路
  W    水位検出器
  1    給水桝
  2    排水桝
  2a   仕切板
  2b   水位検出室
  2c   排出室
  3    給水分配管
  4    排水集水管
  5    有孔給水管、機能管
  5a   孔、機能孔
  6    給水連絡管
  7    排水連絡管
  8    給水管
  9    排水管
100    管路本体
110    給水管路部
111    給水桝
112    給水管
113    給水連絡管
120    排水管路部
121    排水桝
121a   仕切板
121b   水位検出室
121c   排出室
122    排水連絡管
123    排水管
130    給気管路部
131    給気管
132    通気管
132a   通気口
140    主管路部
142    分配管
143    集水管
151    弾丸暗渠
200    制御部
223    フロート部
223a   フロート本体
223b   フロート軸
223c   根巻部材
224    弁体駆動部材
224a   固定ボルト
226    上部接点部材
227    下部接点部材
310    制御弁
311    弁体
312    弁座
312a   座
313    ケーブル支持部材
313a   支持板
313b   アウター係止部材
321    水位計測室
322    本管
322a   地表給水管
325    支持部材
325a   アウター係止部材
328    ケーブル引き出し窓
330    連絡管路
330C   地中連絡部
330H   水平部
330V   垂直部
331    開口
340    制御管路部
341    制御管路制水弁
342    ストレーナ
350    バイパス部
351    制水弁

Claims (12)

  1.  管路本体と制御部とを備える地下灌漑システムであって、
     前記管路本体は、一方に配設された給水桝と、他方に配設された排水桝と、前記給水桝と接続され有孔給水管に給水する給水分配管と、前記排水桝と接続され前記有孔給水管からの排水を集水する排水集水管と、前記排水桝に接続された排水管と、前記給水桝に給水する給水ポンプおよび給水管を有する給水設備とを含み、
     前記排水桝は、水位検出器を有する水位検出室と、前記水位検出室からのオーバーフロー水を貯留する排出室とを有し、
     前記制御部は、前記水位検出器からの水位検出信号に基づいて前記給水設備の給水を制御する
    ことを特徴とする地下灌漑システム。
  2.  管路本体と制御部とを備える地下灌漑システムであって、
     前記管路本体は、給水に係わる給水管路部と、排水に係わる排水管路部と、給気に係わる給気管路部と、主管路部とを含み、
     前記給水管路部は、給水桝と、前記給水桝に給水する給水ポンプおよび給水管を有する給水設備と、前記管路本体との連絡をなす給水連絡管とを有し、
     前記排水管路部は、排水桝と、前記排水桝の排水をなす排水管と、前記管路本体との連絡をなす排水連絡管とを有し、
     前記給気管路部は、前記管路本体と連絡された給気管を有し、
     前記主管路部は、機能孔を有する複数の機能管と、前記給水連絡管および前記給気管と接続されて給水および給気を前記機能管に分配する分配管と、前記機能管からの排水を集水する前記排水連絡管と接続された集水管とを有し、
     前記制御部は、前記水位検出器からの水位検出信号に基づいて前記給水設備の給水を制御する
    ことを特徴とする地下灌漑システム。
  3.  給水桝の底面と、排水桝の底面と、有孔給水管の底面、給水分配管の底面と、排水集水管の底面と、排水管の底面とが、実質的に同一レベルとされてなることを特徴とする請求項1または2記載の地下灌漑システム。
  4.  水位検出器は、水位検出室の上限水位および下限水位を検出するものとされ、
     制御部は、前記水位検出器からの下限水位検出信号に応答して前記給水ポンプを起動し、同水位検出器からの上限水位検出信号に応答して同給水ポンプを停止することを特徴とする請求項1または2記載の地下灌漑システム。
  5.  排水桝は、水位検出器を有する水位検出室と、前記水位検出室からのオーバーフロー水を貯留する排出室とを有してなることを特徴とする請求項1または2記載の地下灌漑システム。
  6.  給気管と機能管とが同一ライン上に配設されてなることを特徴とする請求項2記載の地下灌漑システム。
  7.  機能管と直交させて該機能管が貫通する暗渠が配設されてなることを特徴とする請求項2記載の地下灌漑システム。
  8.  請求項1または請求項2に記載の地下灌漑システムに適用される制御弁と該制御弁を制御する制御部とを備えてなる水位調節装置であって、
     前記制御弁は用水路から圃場に給水をなす連絡管路に配設され、
     前記制御部は、圃場の水位を計測する水位計測室と、該水位計測室に配設されたフロート部と、該フロート部に駆動されるコントロールケーブルとを有し、
     前記コントロールケーブルの先端は、前記制御弁の弁体と接合され、
     前記コントロールケーブルに下限水位に対応させて配設された下部接点部材が、前記フロート部のフロート軸に配設された弁体駆動部材により押し下げられることにより前記制御弁が開とされ、
     前記コントロールケーブルに上限水位に対応させて配設された上部接点部材が、前記フロート部のフロート軸に配設された弁体駆動部材により押し上げられることにより前記制御弁が閉とされてなることを特徴とする水位調節装置。
  9.  制御部の本管に地表給水管が配設されてなることを特徴とする請求項8記載の水位調節装置。
  10.  連絡管路が、制御弁を有する制御管路部と、該制御管路部に並列的に配設されたバイパス部とを有することを特徴とする請求項8または9記載の水位調節装置。
  11.  制御部の本管が上部と下部との分割体からなるものとされてなることを特徴とする請求項8または9記載の水位調節装置。
  12.  制御部の本管に蓋が配設されてなることを特徴とする請求項8記載の水位調節装置。
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