WO2016143191A1 - 浸透取水システム - Google Patents

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WO2016143191A1
WO2016143191A1 PCT/JP2015/081039 JP2015081039W WO2016143191A1 WO 2016143191 A1 WO2016143191 A1 WO 2016143191A1 JP 2015081039 W JP2015081039 W JP 2015081039W WO 2016143191 A1 WO2016143191 A1 WO 2016143191A1
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water
filter medium
opening
drainage
water intake
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PCT/JP2015/081039
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真規 乾
井上　隆之
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日立造船株式会社
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Definitions

  • the present invention relates to an osmotic intake system, and more particularly, to an osmotic intake system including a structure installed in raw water.
  • an infiltration water intake system having a structure installed in raw water is known.
  • Such an osmotic water intake system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-75268.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-75268 discloses a box-shaped casing installed in seawater, a sand filtration layer accommodated in the casing, and water that has passed through the sand filtration layer is supplied to a seawater desalination plant.
  • An osmotic water intake unit comprising a water intake pipe, a backwash pipe disposed above the sand filtration layer, and a discharge pipe disposed above the sand filtration layer is disclosed.
  • the reverse cleaning pipe of the osmotic water intake unit has a function of winding up foreign matters such as microorganisms and suspended substances deposited on the surface of the sand filtration layer by ejecting water or air.
  • the discharge pipe has a function of ejecting water for discharging the foreign matter wound up by the reverse cleaning pipe to the outside of the sand filtration layer.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to prevent drainage during backwashing while suppressing increase in the number of parts and complication of the structure.
  • An object of the present invention is to provide an osmotic water intake system capable of suppressing the arrival of a filter material of a structure.
  • an osmotic intake system is provided on a bottom surface of raw water and includes a structure including a filter medium container, and a filter medium stored in the filter medium container. , A water guide section that guides treated water that has passed through the filter medium to the treatment facility side, and a backwash mechanism section that cleans the filter medium by flowing water or air back from the treated water side of the filter medium toward the raw water side.
  • the structure includes a drainage direction control unit that controls the drainage direction of drainage discharged from the filter medium to the raw water side during backwashing by the backwashing mechanism unit in a predetermined drainage direction.
  • “Raw water” means water before being filtered by a filter medium.
  • “installation on the water bottom” is a broad concept including not only the case where the structure is installed on the surface of the water bottom but also the case where a part of the structure is embedded in the water bottom.
  • the drainage direction of the drainage discharged from the filter medium to the raw water side during the backwashing by the backwashing mechanism unit is controlled to a predetermined drainage direction.
  • a drainage direction control unit is provided integrally.
  • the drainage direction control unit provided integrally with the structure adjusts the drainage direction to a predetermined drainage direction other than the direction in which the other structure is installed. Even if a drive source for ejecting water from the pipe is not separately provided, it is possible to suppress the drainage during backwashing from reaching the filter medium of another structure. As a result, it is possible to suppress the drainage at the time of backwashing from reaching the filter medium of other structures while suppressing an increase in the number of parts and complication of the structure.
  • the drainage direction control unit preferably guides the drainage discharged upward from the filter medium to the raw water side at the time of backwashing to the side of the structure. including. If constituted in this way, the drainage discharged upward from the filter medium to the raw water side during backwashing can be discharged from the side of the structure to the outside of the structure by the guide portion. It can suppress that the foreign material fall
  • the guide portion is formed above the filter material storage portion so as to face the filter material storage portion, and obliquely upward toward a predetermined drainage direction on a preset side. It has an inclined ceiling surface. If comprised in this way, drainage will be surely routed to the predetermined drainage direction on the side by arranging drainage along the ceiling surface inclined obliquely upward toward the predetermined drainage direction on the side. Therefore, drainage can be reliably discharged from a preset side.
  • the structure preferably includes a first opening and a second opening provided so as to open to the side of the structure, and the second opening is In addition to being provided on the predetermined drainage direction side during backwashing, the opening area is larger than that of the first opening. If comprised in this way, since the 2nd opening part which has an opening area larger than a 1st opening part tends to discharge
  • the structure includes a plurality of filter medium storage units stacked at a predetermined interval in the vertical direction, and the structure includes a plurality of filter medium storage units.
  • the lower part of the filter medium accommodating part located on the upper side constitutes a guide part that guides the drainage during backwashing to the side of the structure. If comprised in this way, waste_water
  • the guide unit is configured such that the drainage direction at the time of backwashing is guided to a side other than the direction in which other structures installed in the vicinity are installed. Has been. If comprised in this way, it can suppress reliably that the waste_water
  • the drainage direction control unit preferably includes a first opening and a second opening provided so as to open facing the side of the structure, and the first opening
  • the waste water is discharged from the first opening to the second opening. If comprised in this way, only the 1st opening part and 2nd opening part will be provided in the flow direction of water in a structure, and the 1st opening in a structure will be utilized using the flow of water toward a structure.
  • a flow of water from the part side toward the second opening part side can be formed. Thereby, drainage can be efficiently discharged from the second opening while suppressing the complexity of the structure.
  • the increase in the number of parts and the complexity of the structure can be suppressed, and the drainage during backwashing can be prevented from reaching the filter medium of other structures.
  • An osmotic intake system can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an infiltration water intake system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line 110-110 in FIG. It is the perspective view which showed the seepage water intake structure by 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 120-120 in FIG. It is the schematic diagram which showed an example of the position where the seepage water intake structure of the seepage water intake system by 3rd Embodiment of this invention is installed.
  • the osmotic water intake system 100 does not inject chemicals or the like, and floats such as driftwood, garbage, microorganisms such as marine / river inhabitants and plankton, suspended matter (predetermined It is a system for obtaining clear water (treated water) by removing foreign substances composed of an insoluble substance having a particle size or less from seawater (raw water).
  • the osmotic water intake system 100 is installed in raw water, and a plurality (for example, three) of osmotic water intake structures 1 that filter raw water into treated water, and each of the osmotic water intake structures 1.
  • the intake well 2 may be configured to be shared by a plurality of seepage intake structures 1.
  • the permeate intake structure 1 is an example of the “structure” of the present invention
  • the intake well 2 and the intake pipe 3 are examples of the “backwashing mechanism portion” and the “water introduction portion” of the present invention, respectively. .
  • the plurality of infiltration water intake structures 1 are installed so as to be arranged at predetermined intervals along the direction (Y direction) in which the coast 5 extends.
  • the treated water stored in the intake well 2 is pumped up through the intake pipe 4a by a pump (not shown) provided in the treatment facility 4 and processed into desired water.
  • a pump not shown
  • clear water treated water
  • the treatment facility 4 includes a plant that uses treated water as cooling water, an aquarium that uses treated water as water for the aquarium, a seawater pool and racetrack that uses treated water as pool water, and treated water as water for aquaculture ponds. Examples include farms used.
  • the intake well 2 is formed to have a predetermined depth in the vertical direction (Z direction) on the land side near the coast 5.
  • a water intake pipe 3 is connected in the vicinity of the bottom surface of the water intake well 2.
  • the raw water S2 one-dot chain line stored in the intake well 2 is lowered by a water level difference H1 in the vertical direction from the water surface S1 of the raw water, so that the raw water is based on the water level difference H1.
  • Water pressure is generated from the (osmotic intake structure 1) side to the treated water (intake well 2) side.
  • the osmotic intake system 100 is configured to circulate water in the filter medium 13 described later from the raw water side toward the treated water side to take in treated water.
  • the filter medium 13 is washed (backwashed) by causing water to flow backward from the treated water (intake well 2) side toward the raw water (the osmotic intake structure 1) side in the filter medium 13. It is configured as follows.
  • the water level S2 (two-dot chain line) of the treated water is made higher than the raw water surface S1 by the water level difference H2, thereby generating a water pressure from the treated water side to the raw water side based on the water level difference H2. .
  • the osmotic intake system 100 is configured to cause water to flow back through the filter medium 13 from the treated water side toward the raw water side. As a result, it is possible to eliminate the need for periodic cleaning by a diver or the like in order to remove foreign substances accumulated in the filter medium 13.
  • the water level differences H1 and H2 can be adjusted as appropriate by adjusting the amount of treated water pumped from the intake well 2 by the treatment facility 4 and adjusting the height position of the water surface S2 of the treated water. . Further, by adjusting the water level difference H1 and H2 to adjust the magnitude of the water pressure, it is possible to adjust the speed of water flowing through the filter medium 13 and the water intake pipe 3 (water intake speed or backwash speed). .
  • the water intake rate is preferably about 5 m / day or more.
  • the seepage water intake structure 1 is installed on the bottom surface B of the raw water so that the whole is disposed in the raw water.
  • construction for installing the osmotic intake structure 1 is performed on the bottom surface B where the osmotic intake structure 1 is installed, and as a result, the osmotic intake structure 1 is stably fixed.
  • the construction for installing the seepage water intake structure 1 significantly reduces the cost and the number of days of construction compared to the general seepage water intake method in which the water intake pipe is buried under the bottom surface B. Is possible.
  • the infiltration water intake structure 1 is made of resin, FRP (fiber reinforced plastic), steel, concrete, or a composite material thereof. Moreover, the external shape of the osmotic water intake structure 1 is formed so as to have a rectangular parallelepiped shape whose upper surface is inclined.
  • the osmotic intake structure 1 includes a pair (plurality) of filter medium accommodating portions 10 and 11 stacked in the vertical direction (Z direction).
  • the filter medium accommodating portions 10 and 11 are stacked at a predetermined interval in the vertical direction (Z direction).
  • the ceiling part 12 (ceiling surface 12a) which forms the upper part of the seepage water intake structure 1 is located above the filter medium accommodating part 10 on the upper side (Z1 side) and facing the filter medium accommodating part 10.
  • the seepage water intake structure 1 is provided integrally.
  • the lower part 10a (ceiling surface 10b) of the upper filter medium accommodating part 10 is an infiltration water intake structure above the lower (Z2 side) filter medium accommodating part 11 and at a position facing the filter medium accommodating part 11. 1 is provided integrally.
  • a filter medium 13 for removing foreign substances from raw water is stored in the cubic space of the filter medium storage units 10 and 11. Moreover, branch pipes 3a and 3b branched from the intake pipe 3 and a plurality of screen pipes 14 and 15 are respectively provided at the lower part (Z2 side) of the filter medium 13 accommodated in the filter medium accommodating portions 10 and 11. Has been placed.
  • the filter medium 13 is formed, for example, by arranging sand or gravel so that the particle diameter gradually increases from the top to the bottom.
  • the filter medium 13 has a function of supplying treated water from which foreign substances have been removed to the screen tube 14 or 15 by flowing raw water downward from above during water intake. Further, when backwashing, the treated water flows through the filter medium 13 from below through the screen tube 14 or 15, so that foreign matter in the filter medium 13 is discharged as waste water along with the treated water above the filter medium 13. The Thereby, the filter medium 13 is washed.
  • the treated water that has passed through the filter medium 13 is configured to be supplied to the intake pipe 3 via the branch pipes 3a and 3b and the screen pipes 14 and 15.
  • each of the branch pipes 3a and 3b extends so as to penetrate the infiltration water intake structure 1 in the horizontal direction (X direction), and is connected to the intake pipe 3 on the X1 side.
  • the plurality of screen tubes 14 communicate with the branch tube 3a in a state orthogonal to the branch tube 3a in the horizontal plane.
  • the plurality of screen tubes 15 communicate with the branch tube 3b in a state orthogonal to the branch tube 3b in the horizontal plane.
  • the screen tubes 14 and 15 have countless slits 14a and 15a (see FIG. 7) for taking the treated water that has passed through the filter medium 13 into the screen tubes 14 and 15, respectively. Is formed.
  • the branch pipes 3a and 3b and the screen pipes 14 and 15 are examples of the “water guide section” in the present invention.
  • Offshore side openings 16a and 17a and land side openings 16b and 17b are provided on the side wall in the X direction of the infiltration water intake structure 1. These offshore side openings 16a and 17a and land side openings 16b and 17b have a rectangular opening shape (see FIG. 2). Moreover, the offshore side opening part 16a and the land side opening part 16b are provided in the seepage water intake structure 1 so that the filter medium accommodating part 10 and the exterior may be connected. Moreover, the offshore side opening part 17a and the land side opening part 17b are provided in the seepage water intake structure 1 so that the filter medium accommodating part 11 and the exterior may be connected.
  • the offshore side openings 16 a and 17 a are provided in the side wall portion on the offshore side (X1 side) of the seepage intake structure 1.
  • the land side openings 16b and 17b are provided on the side wall of the seepage water intake structure 1 on the land side (X2 side).
  • the offshore side openings 16a and 17a are examples of the “second opening” in the present invention
  • the land side openings 16b and 17b are examples of the “first opening” in the present invention.
  • the offshore side opening part 16a is formed so that an opening area may become larger than the land side opening part 16b.
  • the offshore side opening part 17a is formed so that an opening area may become larger than the land side opening part 17b.
  • the lengths in the Y direction of the offshore side openings 16a and the land side openings 16b are substantially the same, and the lengths in the Y direction of the offshore side openings 17a and the land side openings 17b are substantially the same.
  • the length L1 in the vertical direction of the offshore side openings 16a and 17a is formed to be larger than the length L2 in the vertical direction of the land side openings 16b and 17b.
  • the ceiling surface 12a of the ceiling part 12 facing the upper filter material accommodating part 10 is X1 side (offshore side opening part 16a side) from X2 side (land side opening part 16b side). It is inclined obliquely upward in a straight line.
  • the ceiling surface 12a is not inclined in the Y direction.
  • FIG. 1 The ceiling surface 12a is an example of the “drainage direction control unit” and the “guide unit” in the present invention, and the X1 direction is an example of the “predetermined drainage direction” in the present invention.
  • the ceiling surface 10b of the lower part 10a facing the lower filter material accommodating part 11 is X1 side (offshore side opening part 17a side) from X2 side (land side opening part 17b side) similarly to the ceiling surface 12a. It is inclined obliquely upward. On the other hand, the ceiling surface 10b is not inclined in the Y direction. Thereby, at the time of backwashing, the waste water discharged above the filter medium accommodating portion 11 is guided along the ceiling surface 10b and flows toward the X1 direction. And the waste_water
  • the ceiling surface 10b is an example of the “drainage direction control unit” and the “guide unit” in the present invention.
  • the drainage at the time of backwashing differs from the case where it is discharged to the land side by being discharged to the side of the seepage water intake structure 1 from the offshore side openings 16a and 17a on the X1 side of the seepage water intake structure 1. It is possible to prevent the drainage from being reflected at the beach 5 and reaching the filter medium 13 again.
  • backwashing is performed substantially simultaneously in both of the filter medium accommodating units 10 and 11 in the predetermined osmotic intake structure 1. Thereby, it is possible to suppress the drainage from the filter medium accommodating part 11 or 10 from being taken into the filter medium 13 of the filter medium accommodating part 10 or 11.
  • each of the plurality of infiltration water intake structures 1 is configured such that backwashing is performed separately at different timings without performing backwashing at the same time.
  • backwashing is performed with only one osmotic intake structure 1 and water intake is performed with other osmotic intake structures 1
  • the discharge direction of the waste water is controlled in the X1 direction different from the Y direction. Therefore, it is suppressed that the waste_water
  • the X1 direction from which the wastewater is discharged is a direction other than the direction (Y direction) in which the other seepage water intake structure 1 is installed, the wastewater reaches the filter medium 13 of the other seepage water intake structure 1. Is suppressed. Furthermore, as shown in FIG. 2, the opening part is not provided in the side wall part of the Y direction of the seepage water intake structure 1. As shown in FIG. Thereby, at the time of backwashing, since raw
  • natural water is not discharged
  • natural water side at the time of backwashing the ceiling surfaces 10b and 12a is carried out from the offshore side opening parts 16a and 17a to the side of the seepage water intake structure 1 It is constituted so that it may lead to discharge.
  • the ceiling surfaces 10b and 12a can discharge the drainage discharged upward from the filter medium 13 to the raw water side during backwashing from the side of the osmotic intake structure 1 to the outside of the osmotic intake structure 1. Since it can do, it can suppress that the foreign material contained in waste_water
  • the ceiling surfaces 10b and 12a are formed in the osmotic water intake structure 1 so as to face the filter medium accommodating parts 10 and 11 above the filter medium accommodating parts 10 and 11, respectively. It forms so that it may incline diagonally upward toward the predetermined
  • X1 direction prescribed drainage direction
  • the drainage discharged along the ceiling surfaces 10b and 12a inclined obliquely upward toward the X1 direction can be reliably guided to the X1 direction, so the drainage is set in advance. It is possible to reliably discharge from the X1 side.
  • the offshore side opening parts 16a and 17a in the X1 side of the side of the seepage water intake structure 1 while providing the offshore side opening parts 16a and 17a in the X1 side of the side of the seepage water intake structure 1, it has an opening area larger than the land side opening parts 16b and 17b, respectively. Form. Accordingly, the offshore side openings 16a and 17a having an opening area larger than the land side openings 16b and 17b are more easily discharged than the land side openings 16b and 17b. It can be easily discharged from the parts 16a and 17a.
  • the permeate intake structure 1 is provided with a plurality (a pair) of filter medium accommodating portions 10 and 11 stacked at a predetermined interval in the vertical direction (Z direction). Then, the lower surface of the lower part 10a of the filter medium containing part 10 located on the upper side is discharged to the side of the osmotic intake structure 1 on the X1 side of the backwash of the filter medium containing part 11 located on the lower side.
  • the whole structure of the seepage water intake system 200 by 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
  • the ceiling surface 112a in addition to the configuration of the ceiling surface 12a of the first embodiment, the ceiling surface 112a further has a shape in which the cross-sectional shape tapers upward, and the cross-sectional shape is in the X1 direction. An example formed so as to extend toward the side will be described.
  • the same structure as the said 1st Embodiment attaches
  • an osmotic water intake system 200 includes a plurality of (for example, three) osmotic water intake structures 101 installed in raw water, and each osmotic water intake structure 101.
  • a plurality of corresponding intake wells 2 and intake pipes 3 are provided.
  • the osmotic water intake structure 101 includes a filter medium accommodating portion 10 in which the filter medium 13 is accommodated, and a branch pipe 3 a and a screen pipe 14 disposed in the lower part of the filter medium 13. .
  • the infiltration water intake structure 101 is an example of the “structure” in the present invention.
  • the X1 side (side) wall portion of the seepage intake structure 101 is provided with an offshore side opening 116a, and the X2 side (side) wall portion of the seepage intake structure 101 is provided on the land side.
  • An opening 116b is provided. Both the offshore side opening 116a and the land side opening 116b have a triangular opening shape that tapers upward. Moreover, the offshore side opening part 116a and the land side opening part 116b are provided in the seepage water intake structure 101 so that the filter medium accommodating part 10 and the exterior may be connected.
  • the offshore side opening 116a and the land side opening 116b are examples of the “second opening” and the “first opening” in the present invention, respectively.
  • the ceiling surface 112a of the ceiling part 112 facing the filter-medium accommodating part 10 is a straight line toward X1 side (offshore side opening part 116a) from the X2 side (land side opening part 116b side). Inclined obliquely upward. Furthermore, the ceiling surface 112a is inclined obliquely upward toward the center in the Y direction. As a result, the ceiling surface 112a has a triangular shape in which a cross-sectional shape orthogonal to the X1 direction (drainage direction) tapers upward, and the triangular cross-sectional shape extends in the X1 direction. Yes.
  • the ceiling surface 112a is an example of the “drainage direction control unit” and the “guide unit” in the present invention.
  • Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • the osmotic intake structure 101 is installed in the Y direction in which the other osmotic intake structure 101 is disposed in the direction of drainage of the drainage discharged from the filter medium 13 to the raw water side during backwashing.
  • a ceiling surface 112a that is controlled to be in the X1 direction other than the above is provided.
  • the ceiling surface 112a is formed so that the cross-sectional shape orthogonal to the X1 direction is a triangular shape that tapers upward, and the cross-sectional shape extends in the X1 direction.
  • a water flow toward the X1 direction can be formed while forming a vortex while forming a vortex at the tapered portion, so that the waste water discharged upward can be guided more reliably in the drain direction. it can.
  • the drainage can be more reliably discharged from the preset X1 side (offshore side opening 116a).
  • the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
  • the infiltration water intake system 300 by 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
  • the downstream opening 216a and the upstream opening 216b are provided along the flow (leaving shore flow) toward the seepage water intake structure 201, and the downstream opening 217a and the upstream opening 217b are provided.
  • An example of providing will be described.
  • the same structure as the said 1st Embodiment attaches
  • the infiltration water intake system 300 includes a plurality of (for example, three) infiltration water intake structures 201 installed in the raw water and each of the infiltration water intake structures 201 as shown in FIG. A plurality of corresponding intake wells 2 and intake pipes 3 are provided.
  • the plurality of seepage intake structures 201 are installed along the coast 5 in the U-shaped bay formed by the coast 5 and the dike 6. At this time, a wave from offshore to the dike 6 flows along the dike 6 and the coast 5, and becomes a flow from the coast 5 toward the offshore.
  • the plurality of seepage intake structures 201 are installed so that this flow (offshore flow) becomes a flow toward the plurality of seepage intake structures 201.
  • a plurality of seepage water intake structures 201 are installed on the downstream side (X1 side) toward which the rip current flows.
  • the plurality of seepage intake structures 201 are installed so as to be arranged at predetermined intervals in a direction (Y direction) orthogonal to the direction of the rip current (X1 direction).
  • the osmotic water intake structure 201 includes filter medium accommodating portions 10 and 11 in which the filter medium 13 is accommodated, branch pipes 203 a and 203 b disposed in the lower part of the filter medium 13, and a screen pipe 214. And 215.
  • Each of the branch pipes 203a and 203b extends so as to penetrate the infiltration water intake structure 201 in the horizontal direction (perpendicular to the paper surface).
  • the plurality of screen tubes 214 communicate with the branch tube 203a in a state orthogonal to the branch tube 203a in the horizontal plane.
  • the plurality of screen tubes 215 communicate with the branch tube 203b in a state orthogonal to the branch tube 203b in the horizontal plane.
  • the branch pipes 203a and 203b and the screen pipes 214 and 215 are examples of the “water guide section” in the present invention.
  • the downstream side walls 216a and 217a and the upstream side openings 216b and 217b having a rectangular opening shape are provided on the side wall in the X direction of the infiltration water intake structure 201.
  • the downstream openings 216a and 217a are examples of the “second opening” in the present invention
  • the upstream openings 216b and 217b are examples of the “first opening” in the present invention.
  • the downstream opening 216a and the upstream opening 216b are formed along the X1 direction along which the rip current flows.
  • the downstream opening 217a and the upstream opening 217b are formed along the X1 direction.
  • the downstream opening 216a is formed so as to have an opening area larger than that of the upstream opening 216b.
  • the downstream opening 217a is formed to have an opening area larger than that of the upstream opening 217b.
  • the drainage discharged above the upper filter medium accommodating portion 10 is along the ceiling surface 12a inclined obliquely upward from the X2 side toward the X1 side.
  • the infiltration water intake structure 201 From the side of the infiltration water intake structure 201 from the downstream opening 216a on the X1 side of the infiltration water intake structure 201.
  • drainage discharged to the upper side of the lower filter medium accommodating portion 11 is guided along the ceiling surface 10b, and from the downstream opening 217a on the X1 side of the seepage water intake structure 201. It is discharged to the side of the seepage water intake structure 201.
  • drainage at the time of backwashing is caused by the flow of water in the X1 direction in addition to the ceiling surfaces 12a and 10b inclined obliquely upward from the X2 side toward the X1 side.
  • the water is discharged from the downstream openings 216a and 217a to the side of the seepage water intake structure 201.
  • the remaining configuration of the third embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.
  • the drainage direction of the drainage discharged from the filter medium 13 to the raw water side is set in the Y direction in which the other osmotic water intake structure 201 is installed.
  • Ceiling surfaces 12a and 10b that are controlled to be in the X1 direction other than the above are provided.
  • the downstream opening 216a and the upstream opening 216b are arranged in the X1 direction in which the rip current flows through the downstream opening 216a and the upstream opening 216b so that the drainage is discharged from the upstream opening 216b to the downstream opening 216a.
  • the downstream opening 217a and the upstream opening 217b are formed along the X1 direction in which the rip current flows, so that the drainage is discharged from the upstream opening 217b to the downstream opening 217a.
  • the osmotic intake structure 201 can be obtained by using the rip-off flow only by providing the osmotic intake structure 201 with the upstream opening 216b and the downstream opening 216a along the flow direction (X1 direction) of the rip-off flow.
  • a flow of water from the upstream opening 216b side to the downstream opening 216a side can be formed, and a water flow from the upstream opening 217b side to the downstream opening 217a side is formed. be able to.
  • waste water can be efficiently discharged from the downstream openings 216a and 217a while suppressing the complexity of the structure.
  • the remaining configuration of the third embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.
  • the osmotic intake system of the present invention is used as a system for obtaining clear water (treated water) from seawater (raw water) has been shown.
  • the osmotic intake system of the present invention may be used as a system for obtaining clear water (treated water) from brackish water or fresh water (raw water). That is, the osmotic intake system of the present invention can be applied to all facilities that require treated water from which foreign substances have been removed, regardless of the type of raw water or the intake position of the raw water.
  • the water level difference H1 or H2 between the water surface S2 of the treated water in the intake well 2 and the water surface S1 in the raw water is used at the time of water intake.
  • the water was circulated through the filter medium 13 from the raw water side toward the treated water side, and the back flow of the water through the filter medium 13 from the treated water side toward the raw water side during backwashing was shown, It is not limited to this.
  • water is circulated through the filter medium from the raw water side to the treated water side at the time of water intake, and the water is reversely flowed from the treated water side to the raw water side during backwashing.
  • pumps such as an osmotic intake system 400 of the first modification shown in FIG. 8, an osmotic intake system 500 of the second modification shown in FIG. 9, and an osmosis intake system 600 of the third modification shown in FIG. 302 is used to circulate water from the raw water (osmotic intake structure 1 (401)) side to the treated water (treatment facility 4) side during intake, and the inside of the filter medium is treated water side during backwashing.
  • the pump 302 may be provided individually for each of the plurality of osmotic intake structures 1 (401), or may be shared by the plurality of osmotic intake structures 1 (401).
  • the seepage water intake structure 401 is an example of the “structure” in the present invention
  • the pump 302 is an example of the “backwash mechanism” in the present invention.
  • the pump 302 may be provided on the land side as in the first and third modifications, or may be provided on the upper surface of the infiltration water intake structure 401 protruding from the water surface as in the second modification.
  • the pipe length from the pump 302 to each of the filter medium accommodating portions 410, 411, and 418 is larger than when the pump 302 is provided on the land side. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a large pressure loss in the intake pipe 3. Thereby, since it can suppress that the net effective suction lift of the pump 302 becomes small, it is possible to suppress that cavitation arises in the pump 302.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention by backflowing air from the treated water side to the raw water side in the filter medium during backwashing, the water and foreign matter in the filter medium are drained so as to accompany the air flow. It may be discharged to the outside.
  • the pneumatic device for compressing air to flow backward is installed on the upper surface of the osmotic intake structure 401 like the pump 302 of the second modified example shown in FIG.
  • the example which provided the pair of filter-medium accommodating parts 10 and 11 in the osmotic water intake structure 1 (201) is shown, and in the said 2nd Embodiment, the osmotic water intake structure 101 is shown.
  • the permeate intake structure may be provided with three or more filter medium accommodating portions.
  • the present invention is not limited to this.
  • the osmotic intake structure 1 is embedded on the bottom of the raw water B by embedding the osmotic intake structure 1 in the bottom of the water. May be. Thereby, it is possible to stably install the seepage water intake structure 1 in the raw water. At this time, it is necessary to bury the seepage water intake structure 1 in the bottom of the water so that the offshore side opening 17a and the land side opening 17b corresponding to the lower filter medium accommodating portion 11 are located above the bottom surface B. There is.
  • the ceiling surfaces 10b and 12a are inclined diagonally upward toward the discharge direction (X1 direction), and the discharge direction side (although the opening area of the downstream openings 216a and 217a on the (X1 side) is larger than the opening area of the upstream openings 216b and 217b, the present invention is not limited to this.
  • the ceiling surfaces 610b and 612a are formed so as to extend in a horizontal plane without being inclined obliquely upward.
  • the opening areas of the downstream openings 616a and 617a may be substantially equal to the opening areas of the upstream openings 616b and 617b, respectively. Even in this case, a water flow from the upstream opening 616b side to the downstream opening 616a side can be formed in the infiltration water intake structure 601 by the rip current, and the upstream opening 617b. It is possible to form a flow of water from the side toward the downstream opening 617a.
  • the downstream openings 616a and 617a are examples of the “second opening” in the present invention, and the upstream openings 616b and 617b are examples of the “first opening” in the present invention.
  • the offshore side (downstream side) opening and the land side (upstream side) opening are provided on the side wall in the X direction of the seepage intake structure while the seepage intake is provided.
  • this invention is not limited to this. In this invention, you may provide an opening part also in the wall part of the side of the Y direction of a seepage water intake structure (structure). At this time, it is preferable that the side opening in the Y direction of the infiltration water intake structure has a smaller opening area than the side opening in the X direction of the infiltration water intake structure.
  • a perforated pipe having a plurality of holes having a hole diameter that does not substantially pass through the filter medium, or a mesh having a size that does not substantially pass through the filter medium.
  • a net-like screen that partitions the branch pipe and the filter medium may be used.
  • the present invention is not limited to this.
  • the number of seepage water intake structures (structures) is not limited.
  • install other seepage intake structures in the direction of drainage in each seepage intake structure so that the drainage discharged from the seepage intake structure is not drawn.
  • the seepage intake structures should be sufficiently connected so that the waste water is not taken up. It is preferable to install them apart from each other.
  • the direction of drainage is different from the direction in which the other permeate intake structure is installed is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the direction of drainage should be different from the direction where the aquaculture is installed. May be.
  • the flow toward the seepage water intake structure is not limited to the offshore flow.
  • a river flow may be used as a flow toward the seepage intake structure by installing the seepage intake structure on the downstream side of the river.
  • the ceiling surface 112a has a triangular shape in which a cross-sectional shape orthogonal to the X1 direction (drainage direction) tapers upward, and the cross-sectional shape extends in the drainage direction.
  • the ceiling surface is formed so that the cross-sectional shape perpendicular to the drainage direction is an arch shape (inverted U-shape) that tapers upward, and the arch-shaped cross-sectional shape extends in the drainage direction. Also good.

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Abstract

　この浸透取水システム（１００）では、構造物（１）は、逆洗機構部（２）による逆洗時にろ過材（１３）から原水側に排出された排水の排水方向を所定の排水方向に制御する排水方向制御部（１０ｂ、１２ａ）を一体的に含む。

Description

浸透取水システム
　本発明は、浸透取水システムに関し、特に、原水中に設置される構造物を備える浸透取水システムに関する。
　従来、原水中に設置される構造物を備える浸透取水システムが知られている。このような浸透取水システムは、たとえば、特開２０１３－７５２６８号公報に開示されている。
　特開２０１３－７５２６８号公報には、海水中に設置された箱状の筐体と、筐体内に収容された砂ろ過層と、砂ろ過層を通過した水を海水淡水化プラントに供給するための取水配管と、砂ろ過層の上部に配置された逆洗浄管と、砂ろ過層の上方に配置された排出管と、を備える浸透取水ユニットが開示されている。この浸透取水ユニットの逆洗浄管は、水または空気を噴出することにより、砂ろ過層の表層に堆積した微生物や懸濁物質などの異物を巻き上げる機能を有する。また、排出管は、逆洗浄管により巻き上げられた異物を砂ろ過層の外部に排出するための水を噴出する機能を有する。
特開２０１３－７５２６８号公報
　しかしながら、特開２０１３－７５２６８号公報に開示された浸透取水ユニットでは、排水が他の浸透取水ユニットの砂ろ過層の表層に到達するのを抑制するために、逆洗浄管とは別個に、排出管と、排出管に水を噴出させるための駆動源（たとえば、ポンプ）とを設ける必要がある。このため、浸透取水ユニットを構成する構成物品の点数が増加するとともに、構造が複雑化するという問題点がある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制しつつ、逆洗時の排水が他の構造物のろ過材などに到達するのを抑制することが可能な浸透取水システムを提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の一の局面における浸透取水システムは、原水の水底面上に設置され、ろ過材収容部を含む構造物と、ろ過材収容部に収容されたろ過材と、ろ過材を通過した処理水を処理設備側に導く導水部と、ろ過材の処理水側から原水側に向かって水または空気を逆流させることによりろ過材を洗浄する逆洗機構部と、を備え、構造物は、逆洗機構部による逆洗時にろ過材から原水側に排出された排水の排水方向を所定の排水方向に制御する排水方向制御部を一体的に含む。なお、「原水」は、ろ過材によりろ過される前の水を意味する。また、「水底面上に設置」とは、水底面の表面上に構造物が設置される場合のみならず、構造物の一部が水底面に埋め込まれている場合も含む広い概念である。
　この発明の一の局面による浸透取水システムでは、上記のように、構造物に、逆洗機構部による逆洗時にろ過材から原水側に排出された排水の排水方向を所定の排水方向に制御する排水方向制御部を一体的に設ける。これにより、構造物に一体的に設けられた排水方向制御部により、排水方向をたとえば他の構造物が設置された方向以外の所定の排水方向になるように調整することによって、排出管や排出管から水を噴出させるための駆動源を別途設けなくとも、逆洗時の排水が他の構造物のろ過材に到達するのを抑制することができる。この結果、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制しつつ、逆洗時の排水が他の構造物のろ過材などに到達するのを抑制することができる。
　上記一の局面による浸透取水システムにおいて、好ましくは、排水方向制御部は、逆洗時にろ過材から原水側に上方に向かって排出された排水を構造物の側方に排出するように導くガイド部を含む。このように構成すれば、ガイド部により、逆洗時にろ過材から原水側に上方に向かって排出された排水を構造物の側方から構造物の外部に排出することができるので、排水に含まれる異物が自重で落下して再度ろ過材に到達するのを抑制することができる。
　この場合、好ましくは、ガイド部は、構造物において、ろ過材収容部の上方にろ過材収容部に対向するように形成され、予め設定された側方の所定の排水方向に向かって斜め上方に傾斜する天井面を有する。このように構成すれば、側方の所定の排水方向に向かって斜め上方に傾斜する天井面に排水を沿わせることによって、上方に向かって排出される排水を確実に側方の所定の排水方向に導くことができるので、排水を予め設定された側方から確実に排出することができる。
　上記排水方向制御部がガイド部を含む構成において、好ましくは、構造物は、構造物の側方に開口するように設けられた第１開口部および第２開口部を含み、第２開口部は、逆洗時の所定の排水方向側に設けられているとともに、第１開口部よりも大きい開口面積を有する。このように構成すれば、第１開口部よりも大きい開口面積を有する第２開口部は第１開口部と比べて排水が排出されやすいので、排水を排水方向側の第２開口部から容易に排出することができる。
　上記排水方向制御部がガイド部を含む構成において、好ましくは、構造物は、鉛直方向に所定の間隔を隔てて積層された複数のろ過材収容部を含み、複数のろ過材収容部のうちの上側に位置するろ過材収容部の下部が、逆洗時の排水を構造物の側方に排出するように導くガイド部を構成している。このように構成すれば、ろ過材収容部の下部をガイド部として利用することによって、部品点数の増加を効果的に抑制しながら排水を排出することができる。
　上記排水方向制御部がガイド部を含む構成において、好ましくは、ガイド部は、逆洗時の排水方向が周辺に設置された他の構造物が設置された方向以外の側方に導くように構成されている。このように構成すれば、逆洗時の排水が他の構造物のろ過材に到達するのを確実に抑制することができる。
　上記一の局面による浸透取水システムにおいて、好ましくは、排水方向制御部は、構造物の側方に対向して開口するように設けられた第１開口部および第２開口部を含み、第１開口部および第２開口部を原水中の構造物に向かう水の流れ方向に沿って配置することにより、第１開口部側から第２開口部側に排水が排出されるように構成されている。このように構成すれば、構造物に水の流れ方向に沿って第１開口部および第２開口部を設けるだけで、構造物に向かう水の流れを利用して、構造物内において第１開口部側から第２開口部側に向かう水の流れを形成することができる。これにより、構造の複雑化を抑制しながら排水を第２開口部から効率的に排出することができる。
　本発明によれば、上記のように、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制しつつ、逆洗時の排水が他の構造物のろ過材などに到達するのを抑制することが可能な浸透取水システムを提供することができる。
本発明の第１実施形態による浸透取水システムの浸透取水構造物が設置される位置の一例を示した模式図である。 本発明の第１実施形態による浸透取水システムを示した概略斜視図である。 図２の１１０－１１０線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態による浸透取水構造物を示した斜視図である。 図４の１２０－１２０線に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態による浸透取水システムの浸透取水構造物が設置される位置の一例を示した模式図である。 本発明の第３実施形態による浸透取水構造物を示した断面図である。 本発明の第１変形例による浸透取水システムを示した概略斜視図である。 本発明の第２変形例による浸透取水システムを示した概略斜視図である。 本発明の第３変形例による浸透取水システムを示した概略斜視図である。 本発明の第４変形例による浸透取水構造物を示した断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　［第１実施形態］
　図１～図３を参照して、本発明の第１実施形態による浸透取水システム１００の全体構成について説明する。
（浸透取水システムの構成）
　本発明の第１実施形態による浸透取水システム１００は、薬剤の注入などを行わずに、流木などの浮遊物や、ごみ、海洋生物・河川生息生物やプランクトンなどの微生物、懸濁物質（所定の粒径以下の不溶解性物質）などから構成される異物を海水（原水）から除去して、清澄な水（処理水）を得るためのシステムである。浸透取水システム１００は、図１に示すように、原水中に設置され、原水をろ過して処理水にする複数（たとえば、３つ）の浸透取水構造物１と、各々の浸透取水構造物１に対応するように設けられ、浸透取水構造物１から送られた処理水が貯留される複数の取水井２と、浸透取水構造物１と取水井２とを接続する取水管３とを備えている。なお、取水井２は、複数の浸透取水構造物１で共有するように構成してもよい。また、浸透取水構造物１は、本発明の「構造物」の一例であり、取水井２および取水管３は、それぞれ、本発明の「逆洗機構部」および「導水部」の一例である。
　複数の浸透取水構造物１は、海岸５の延びる方向（Ｙ方向）に沿って、所定の間隔を隔てて並ぶように設置されている。また、取水井２に貯留された処理水は、処理設備４に設けられたポンプ（図示せず）などにより取水管４ａを介して汲み上げられて、所望の水に処理される。たとえば、処理設備４が淡水化プラントである場合には、逆浸透膜法や蒸発法などによって、清澄な水（処理水）が飲料水などの生活用水に処理される。なお、処理設備４としては、処理水を冷却水として用いるプラントや、処理水を水槽の水として用いる水族館、処理水をプールの水として用いる海水プールおよび競艇場、処理水を養殖池の水として用いる養殖場などが挙げられる。
　取水井２は、図２に示すように、海岸５近傍の陸側において、鉛直方向（Ｚ方向）に所定の深さになるように形成されている。また、取水井２の底面近傍には、取水管３が接続されている。ここで、取水時に、取水井２に貯留された処理水の水面Ｓ２（一点鎖線）を、原水の水面Ｓ１よりも鉛直方向に水位差Ｈ１だけ低くすることによって、水位差Ｈ１に基づいて、原水（浸透取水構造物１）側から処理水（取水井２）側への水圧が生じる。この水圧を利用して、浸透取水システム１００では、後述するろ過材１３内を原水側から処理水側に向かって水を流通させて、処理水を取水するように構成されている。
　ここで、取水速度が約５ｍ／日以上である場合には、ろ過材１３の表面（Ｚ１側の上面）に異物が蓄積して、その結果、ろ過材１３が閉塞しやすい。したがって、浸透取水システム１００では、ろ過材１３内を処理水（取水井２）側から原水（浸透取水構造物１）側に向かって水を逆流させて、ろ過材１３を洗浄（逆洗）するように構成されている。この逆洗時には、処理水の水面Ｓ２（二点鎖線）を、原水の水面Ｓ１よりも水位差Ｈ２だけ高くすることによって、水位差Ｈ２に基づいて、処理水側から原水側への水圧が生じる。この水圧を利用して、浸透取水システム１００では、ろ過材１３内を処理水側から原水側に向かって水を逆流させるように構成されている。この結果、ろ過材１３に蓄積した異物の除去のために、ダイバーなどによる定期的な清掃を不要にすることが可能である。
　また、水位差Ｈ１およびＨ２は、処理設備４により取水井２から汲み上げられる処理水の量を調整して処理水の水面Ｓ２の高さ位置を調整することにより、適宜調整することが可能である。また、水位差Ｈ１およびＨ２を調整して水圧の大きさを調整することによって、ろ過材１３および取水管３を流通する水の速度（取水速度または逆洗速度）を調整することが可能である。なお、取水速度は、約５ｍ／日以上であるのが好ましい。
＜浸透取水構造物の構造＞
　浸透取水構造物１は、図２に示すように、原水の水底面Ｂ上で、かつ、全体が原水中に配置されるように設置されている。なお、浸透取水構造物１が設置される水底面Ｂでは浸透取水構造物１を設置するための工事が行われており、その結果、浸透取水構造物１が安定的に固定されている。ここで、浸透取水構造物１を設置するための工事は、水底面Ｂ下に取水管を埋設することによって取水を行う一般的な浸透取水法と比べて、工事のコストや日数を大幅に削減することが可能である。
　浸透取水構造物１は、樹脂、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、鉄鋼、コンクリート、または、これらの複合材などから構成されている。また、浸透取水構造物１は、上面が傾斜した直方体状になるように外観形状が形成されている。
　浸透取水構造物１は、鉛直方向（Ｚ方向）に積層された一対（複数）のろ過材収容部１０および１１を含んでいる。ろ過材収容部１０および１１は、鉛直方向（Ｚ方向）に所定の間隔を隔てて積層されている。また、上側（Ｚ１側）のろ過材収容部１０の上方で、かつ、ろ過材収容部１０と対向する位置には、浸透取水構造物１の上部を形成する天井部１２（天井面１２ａ）が浸透取水構造物１と一体的に設けられている。下側（Ｚ２側）のろ過材収容部１１の上方で、かつ、ろ過材収容部１１と対向する位置には、上側のろ過材収容部１０の下部１０ａ（天井面１０ｂ）が浸透取水構造物１と一体的に設けられている。
　ろ過材収容部１０および１１の立方体状の空間には、図３に示すように、共に、異物を原水中から除去するろ過材１３が収容されている。また、ろ過材収容部１０および１１に収容されたろ過材１３の下部（Ｚ２側）には、それぞれ、取水管３から分岐した分岐管３ａおよび３ｂと、複数のスクリーン管１４および１５とがそれぞれ配置されている。
　ろ過材１３は、たとえば、上方から下方に向かって徐々に粒径が大きくなるように砂または砂利が配置されることによって形成されている。なお、ろ過材１３としては、砂、砂利、樹脂製もしくはセラミック製の球体、樹脂製もしくはセラミック製の多孔質体、不織布、繊維を束ねて球状もしくはペレット状に加工したものなどを単数または複数使用することが可能である。このろ過材１３は、取水時に原水を上方から下方に流通させることによって、異物が除去された処理水をスクリーン管１４または１５に供給する機能を有している。また、逆洗時にスクリーン管１４または１５を介して処理水がろ過材１３内を下方から上方に流通することによって、ろ過材１３内の異物が処理水とともにろ過材１３の上方に排水として排出される。これにより、ろ過材１３は洗浄される。
　ろ過材１３を通過した処理水は、分岐管３ａ、３ｂ、スクリーン管１４および１５を介して、取水管３に供給されるように構成されている。分岐管３ａおよび３ｂは、図２に示すように、各々、浸透取水構造物１を水平方向（Ｘ方向）に貫通するように延びるとともに、Ｘ１側で取水管３と接続されている。また、複数のスクリーン管１４は、分岐管３ａに対して水平面内で直交した状態で、分岐管３ａと連通している。また、複数のスクリーン管１５は、分岐管３ｂに対して水平面内で直交した状態で、分岐管３ｂと連通している。また、図３に示すように、スクリーン管１４および１５には、それぞれ、ろ過材１３を通過した処理水をスクリーン管１４および１５内に取り込むための無数のスリット１４ａおよび１５ａ（図７参照）が形成されている。なお、分岐管３ａ、３ｂ、スクリーン管１４および１５は、本発明の「導水部」の一例である。
　浸透取水構造物１のＸ方向の側方の壁部には、沖合側開口部１６ａおよび１７ａと、陸側開口部１６ｂおよび１７ｂとが設けられている。これらの沖合側開口部１６ａ、１７ａ、陸側開口部１６ｂおよび１７ｂは、矩形状の開口形状（図２参照）を有している。また、沖合側開口部１６ａおよび陸側開口部１６ｂは、ろ過材収容部１０と外部とを連通するように浸透取水構造物１に設けられている。また、沖合側開口部１７ａおよび陸側開口部１７ｂは、ろ過材収容部１１と外部とを連通するように浸透取水構造物１に設けられている。また、沖合側開口部１６ａおよび１７ａは、浸透取水構造物１の沖合側（Ｘ１側）の側方の壁部に設けられている。陸側開口部１６ｂおよび１７ｂは、浸透取水構造物１の陸側（Ｘ２側）の側方の壁部に設けられている。なお、沖合側開口部１６ａおよび１７ａは、本発明の「第２開口部」の一例であり、陸側開口部１６ｂおよび１７ｂは、本発明の「第１開口部」の一例である。
　また、浸透取水構造物１の上部において、沖合側開口部１６ａは、陸側開口部１６ｂよりも開口面積が大きくなるように形成されている。同様に、浸透取水構造物１の下部において、沖合側開口部１７ａは、陸側開口部１７ｂよりも開口面積が大きくなるように形成されている。なお、沖合側開口部１６ａおよび陸側開口部１６ｂのＹ方向の長さは略同一であり、沖合側開口部１７ａおよび陸側開口部１７ｂのＹ方向の長さは略同一である。一方、沖合側開口部１６ａおよび１７ａの鉛直方向の長さＬ１は、陸側開口部１６ｂおよび１７ｂの鉛直方向の長さＬ２よりも大きくなるように形成されている。
　ここで、第１実施形態では、上側のろ過材収容部１０に対向する天井部１２の天井面１２ａは、Ｘ２側（陸側開口部１６ｂ側）からＸ１側（沖合側開口部１６ａ側）に向かって直線的に斜め上方に傾斜している。一方、天井面１２ａは、Ｙ方向には傾斜していない。これにより、逆洗時に、ろ過材収容部１０の上方に排出された排水は、Ｘ２側からＸ１側に向かって斜め上方に傾斜する天井面１２ａに沿うように導かれて、Ｘ１方向に向かって流れる。そして、逆洗時の排水は、浸透取水構造物１のＸ１側の沖合側開口部１６ａから浸透取水構造物１の側方に排出される。これにより、排水がろ過材収容部１０のろ過材１３に戻るのが抑制される。なお、天井面１２ａは、本発明の「排水方向制御部」および「ガイド部」の一例であり、Ｘ１方向は、本発明の「所定の排水方向」の一例である。
　同様に、下側のろ過材収容部１１に対向する下部１０ａの天井面１０ｂは、天井面１２ａと同様に、Ｘ２側（陸側開口部１７ｂ側）からＸ１側（沖合側開口部１７ａ側）に向かって、斜め上方に傾斜している。一方、天井面１０ｂは、Ｙ方向には傾斜していない。これにより、逆洗時に、ろ過材収容部１１の上方に排出された排水は、天井面１０ｂに沿うように導かれて、Ｘ１方向に向かって流れる。そして、逆洗時の排水は、浸透取水構造物１のＸ１側の沖合側開口部１７ａから浸透取水構造物１の側方に排出される。これにより、排水がろ過材収容部１１のろ過材１３に戻るのが抑制される。なお、天井面１０ｂは、本発明の「排水方向制御部」および「ガイド部」の一例である。
　また、逆洗時の排水が、浸透取水構造物１のＸ１側の沖合側開口部１６ａおよび１７ａから浸透取水構造物１の側方に排出されることによって、陸側に排出される場合と異なり、海岸５において排水が反射して再度ろ過材１３に到達するのを抑制することが可能である。また、逆洗は、所定の浸透取水構造物１において、ろ過材収容部１０および１１の双方で略同時に行われる。これにより、ろ過材収容部１１または１０からの排水が、ろ過材収容部１０または１１のろ過材１３に取水されるのを抑制することが可能である。
　一方で、図１に示すように、複数の浸透取水構造物１の各々においては、同時に逆洗が行われずに、タイミングをずらして別々に逆洗が行われるように構成されている。このように、１つの浸透取水構造物１のみで逆洗が行われ、他の浸透取水構造物１において取水が行われているとしても、排水の排出方向がＹ方向とは異なるＸ１方向に制御されているので、浸透取水構造物１のろ過材１３に他の浸透取水構造物１からの排水が取水されるのが抑制される。
　また、排水が排出されるＸ１方向は、他の浸透取水構造物１が設置された方向（Ｙ方向）以外の方向であるため、他の浸透取水構造物１のろ過材１３に排水が到達するのが抑制される。さらに、図２に示すように、浸透取水構造物１のＹ方向の側方の壁部には、開口部は設けられていない。これにより、逆洗時において、浸透取水構造物１のＹ方向の両側からは原水が排出されないので、これによっても、他の浸透取水構造物１のろ過材１３に排水が到達するのが抑制される。
（第１実施形態の効果）
　第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第１実施形態では、上記のように、浸透取水構造物１に、取水井２における処理水の水面Ｓ２と原水における水面Ｓ１との水位差Ｈ２を利用した逆洗時に、ろ過材１３から原水側に排出される排水の排水方向を他の浸透取水構造物１が設置されたＹ方向以外のＸ１方向になるように制御する天井面１０ｂおよび１２ａを一体的に設ける。これにより、浸透取水構造物１に一体的に設けられた天井面１０ｂおよび１２ａにより、排出管や排出管から水を噴出させるための駆動源を別途設けなくとも、逆洗時の排水が他の浸透取水構造物１のろ過材１３に到達するのを確実に抑制することができる。この結果、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制しつつ、逆洗時の排水が他の浸透取水構造物１のろ過材１３に到達するのを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、天井面１０ｂおよび１２ａを、逆洗時にろ過材１３から原水側に上方に向かって排出された排水を沖合側開口部１６ａおよび１７ａから浸透取水構造物１の側方に排出するように導くように構成する。これにより、天井面１０ｂおよび１２ａにより、逆洗時にろ過材１３から原水側に上方に向かって排出された排水を浸透取水構造物１の側方から浸透取水構造物１の外部に排出することができるので、排水に含まれる異物が自重で落下して再度ろ過材１３に到達するのを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、天井面１０ｂおよび１２ａを、浸透取水構造物１において、ろ過材収容部１０および１１の上方にろ過材収容部１０および１１に対向するようにそれぞれ形成するとともに、予め設定された側方の所定の排水方向（Ｘ１方向）に向かって斜め上方に傾斜するように形成する。これにより、Ｘ１方向に向かって斜め上方に傾斜する天井面１０ｂおよび１２ａに排水を沿わせることによって、上方に向かって排出される排水を確実にＸ１方向に導くことができるので、排水を予め設定されたＸ１側の側方から確実に排出することができる。
　また、第１実施形態では、沖合側開口部１６ａおよび１７ａを、浸透取水構造物１の側方のＸ１側に設けるとともに、それぞれ、陸側開口部１６ｂおよび１７ｂよりも大きい開口面積を有するように形成する。これにより、陸側開口部１６ｂおよび１７ｂよりも大きい開口面積を有する沖合側開口部１６ａおよび１７ａは陸側開口部１６ｂおよび１７ｂと比べて排水が排出されやすいので、排水をＸ１側の沖合側開口部１６ａおよび１７ａから容易に排出することができる。
　また、第１実施形態では、浸透取水構造物１に、鉛直方向（Ｚ方向）に所定の間隔を隔てて積層された複数（一対）のろ過材収容部１０および１１を設ける。そして、上側に位置するろ過材収容部１０の下部１０ａの下面を、下側に位置するろ過材収容部１１の逆洗時の排水を浸透取水構造物１のＸ１側の側方に排出するように導く天井面１０ｂにする。これにより、ろ過材収容部１０の下部１０ａを天井面１０ｂとして利用することによって、部品点数の増加を効果的に抑制しながら排水を排出することができる。
　［第２実施形態］
　図１、図４および図５を参照して、本発明の第２実施形態による浸透取水システム２００の全体構成について説明する。この浸透取水システム２００では、上記第１実施形態の天井面１２ａの構成に加えて、さらに、天井面１１２ａが、断面形状が上方に向かって先細る形状であり、かつ、その断面形状がＸ１方向に向かって延びるように形成されている例について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
（浸透取水システムの構成）
　本発明の第２実施形態による浸透取水システム２００は、図１に示すように、原水中に設置された複数（たとえば、３つ）の浸透取水構造物１０１と、各々の浸透取水構造物１０１に対応する複数の取水井２と、取水管３とを備えている。
＜浸透取水構造物の構造＞
　浸透取水構造物１０１は、図４に示すように、ろ過材１３が収容されたろ過材収容部１０と、ろ過材１３内の下部に配置された分岐管３ａおよびスクリーン管１４とを含んでいる。なお、浸透取水構造物１０１は、本発明の「構造物」の一例である。
　浸透取水構造物１０１のＸ１側（側方）の壁部には、沖合側開口部１１６ａが設けられているとともに、浸透取水構造物１０１のＸ２側（側方）の壁部には、陸側開口部１１６ｂが設けられている。この沖合側開口部１１６ａおよび陸側開口部１１６ｂは、共に、上方に向かって先細る三角形状の開口形状を有している。また、沖合側開口部１１６ａおよび陸側開口部１１６ｂは、ろ過材収容部１０と外部とを連通するように浸透取水構造物１０１に設けられている。なお、沖合側開口部１１６ａおよび陸側開口部１１６ｂは、それぞれ、本発明の「第２開口部」および「第１開口部」の一例である。
　ここで、第２実施形態では、ろ過材収容部１０に対向する天井部１１２の天井面１１２ａは、Ｘ２側（陸側開口部１１６ｂ側）からＸ１側（沖合側開口部１１６ａ）に向かって直線的に斜め上方に傾斜している。さらに、天井面１１２ａは、Ｙ方向の中央に向かって斜め上方に傾斜している。この結果、天井面１１２ａは、Ｘ１方向（排水方向）と直交する断面形状が上方に向かって先細る三角形状であり、かつ、三角形状の断面形状がＸ１方向に向かって延びるように形成されている。これにより、Ｙ方向の中央に向かって先細る天井面１１２ａにより、先細りした部分で渦を形成しながらＸ１方向に向かう水の流れを形成することが可能である。この結果、逆洗時に、ろ過材収容部１０の上方に排出された排水は、天井面１１２ａの中央近傍で渦を巻きながら天井面１１２ａに沿うように導かれて、Ｘ１方向に向かって流れる。そして、排水は、浸透取水構造物１０１のＸ１側の沖合側開口部１１６ａから浸透取水構造物１０１の側方に排出される。なお、天井面１１２ａは、本発明の「排水方向制御部」および「ガイド部」の一例である。また、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
（第２実施形態の効果）
　第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第２実施形態では、上記のように、浸透取水構造物１０１に、逆洗時に、ろ過材１３から原水側に排出される排水の排水方向を他の浸透取水構造物１０１が設置されたＹ方向以外のＸ１方向になるように制御する天井面１１２ａを設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制しつつ、逆洗時の排水が他の浸透取水構造物１０１のろ過材１３に到達するのを抑制することができる。
　また、第２実施形態では、天井面１１２ａを、Ｘ１方向と直交する断面形状が上方に向かって先細る三角形状であり、かつ、断面形状がＸ１方向に向かって延びるように形成する。これにより、先細りした部分で渦を形成しながら渦を形成しながらＸ１方向に向かう水の流れを形成することができるので、上方に向かって排出される排水をより確実に排水方向に導くことができる。この結果、排水を予め設定されたＸ１側の側方（沖合側開口部１１６ａ）からより確実に排出することができる。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
　［第３実施形態］
　図６および図７を参照して、本発明の第３実施形態による浸透取水システム３００について説明する。この浸透取水システム３００では、浸透取水構造物２０１に向かう流れ（離岸流）に沿って下流側開口部２１６ａおよび上流側開口部２１６ｂを設けるとともに、下流側開口部２１７ａおよび上流側開口部２１７ｂを設ける例について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
（浸透取水システムの構成）
　本発明の第３実施形態による浸透取水システム３００は、図６に示すように、原水中に設置された複数（たとえば、３つ）の浸透取水構造物２０１と、各々の浸透取水構造物２０１に対応する複数の取水井２と、取水管３とを備えている。また、複数の浸透取水構造物２０１は、海岸５と堤防６とにより形成されたＵ字状の湾内の海岸５沿いに設置されている。この際、沖合から堤防６に向かう波が堤防６および海岸５に沿って流れて、海岸５から沖合に向かう流れになる。そして、この流れ（離岸流）が複数の浸透取水構造物２０１に向かう流れになるように、複数の浸透取水構造物２０１は設置されている。つまり、離岸流が向かう下流側（Ｘ１側）に複数の浸透取水構造物２０１は設置されている。また、複数の浸透取水構造物２０１は、各々、離岸流の向き（Ｘ１方向）と直交する方向（Ｙ方向）に所定の間隔を隔てて並ぶように設置されている。
＜浸透取水構造物の構造＞
　浸透取水構造物２０１は、図７に示すように、ろ過材１３が収容されたろ過材収容部１０および１１と、ろ過材１３内の下部に配置された分岐管２０３ａおよび２０３ｂと、スクリーン管２１４および２１５とを含んでいる。なお、分岐管２０３ａおよび２０３ｂは、各々、浸透取水構造物２０１を水平方向（紙面垂直方向）に貫通するように延びている。また、複数のスクリーン管２１４は、分岐管２０３ａに対して水平面内で直交した状態で、分岐管２０３ａと連通している。また、複数のスクリーン管２１５は、分岐管２０３ｂに対して水平面内で直交した状態で、分岐管２０３ｂと連通している。なお、分岐管２０３ａ、２０３ｂ、スクリーン管２１４および２１５は、本発明の「導水部」の一例である。
　浸透取水構造物２０１のＸ方向の側方の壁部には、矩形状の開口形状を有する、下流側開口部２１６ａおよび２１７ａと、上流側開口部２１６ｂおよび２１７ｂとが設けられている。なお、下流側開口部２１６ａおよび２１７ａは、本発明の「第２開口部」の一例であり、上流側開口部２１６ｂおよび２１７ｂは、本発明の「第１開口部」の一例である。
　下流側開口部２１６ａおよび上流側開口部２１６ｂは、離岸流が向かうＸ１方向に沿って形成されている。同様に、下流側開口部２１７ａおよび上流側開口部２１７ｂは、Ｘ１方向に沿って形成されている。これにより、離岸流により、浸透取水構造物２０１内において、上流側開口部２１６ｂ側から下流側開口部２１６ａ側に向かうＸ１方向の水の流れと、上流側開口部２１７ｂ側から下流側開口部２１７ａ側に向かうＸ１方向の水の流れとが形成される。
　また、浸透取水構造物２０１の上部において、下流側開口部２１６ａは、上流側開口部２１６ｂよりも開口面積が大きくなるように形成されている。同様に、浸透取水構造物２０１の下部において、下流側開口部２１７ａは、上流側開口部２１７ｂよりも開口面積が大きくなるように形成されている。
　また、上記第１実施形態と同様に、逆洗時に、上側のろ過材収容部１０の上方に排出された排水は、Ｘ２側からＸ１側に向かって斜め上方に傾斜する天井面１２ａに沿うように導かれて、浸透取水構造物２０１のＸ１側の下流側開口部２１６ａから浸透取水構造物２０１の側方に排出される。同様に、逆洗時に、下側のろ過材収容部１１の上方に排出された排水は、天井面１０ｂに沿うように導かれて、浸透取水構造物２０１のＸ１側の下流側開口部２１７ａから浸透取水構造物２０１の側方に排出される。
　ここで、第３実施形態では、離岸流により、上流側開口部２１６ｂ側から下流側開口部２１６ａ側に向かうＸ１方向の水の流れと、上流側開口部２１７ｂ側から下流側開口部２１７ａ側に向かうＸ１方向の水の流れとが形成される。これにより、逆洗時の排水は、Ｘ２側からＸ１側に向かって斜め上方に傾斜する天井面１２ａおよび１０ｂに加えて、Ｘ１方向の水の流れによっても、浸透取水構造物２０１のＸ１側の下流側開口部２１６ａおよび２１７ａから浸透取水構造物２０１の側方に排出される。なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態の効果）
　第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第３実施形態では、上記のように、浸透取水構造物２０１に、逆洗時に、ろ過材１３から原水側に排出される排水の排水方向を他の浸透取水構造物２０１が設置されたＹ方向以外のＸ１方向になるように制御する天井面１２ａおよび１０ｂを設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制しつつ、逆洗時の排水が他の浸透取水構造物２０１のろ過材１３に到達するのを抑制することができる。
　また、第３実施形態では、上流側開口部２１６ｂ側から下流側開口部２１６ａ側に排水が排出されるように、下流側開口部２１６ａおよび上流側開口部２１６ｂを離岸流が流れるＸ１方向に沿って形成する。同様に、上流側開口部２１７ｂ側から下流側開口部２１７ａ側に排水が排出されるように、下流側開口部２１７ａおよび上流側開口部２１７ｂを離岸流が流れるＸ１方向に沿って形成する。これにより、浸透取水構造物２０１に離岸流の流れ方向（Ｘ１方向）に沿って上流側開口部２１６ｂおよび下流側開口部２１６ａを設けるだけで、離岸流を利用して、浸透取水構造物２０１内において上流側開口部２１６ｂ側から下流側開口部２１６ａ側に向かう水の流れを形成することができるとともに、上流側開口部２１７ｂ側から下流側開口部２１７ａ側に向かう水の流れを形成することができる。この結果、構造の複雑化を抑制しながら排水を下流側開口部２１６ａおよび２１７ａから効率的に排出することができる。なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
　［変形例］
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
　たとえば、上記第１～第３実施形態では、本発明の浸透取水システムを、海水（原水）から清澄な水（処理水）を得るためのシステムとして用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の浸透取水システムを、汽水や淡水（原水）から清澄な水（処理水）を得るためのシステムとして用いてもよい。つまり、本発明の浸透取水システムは、原水の種類や原水の取水位置に拘わらず、原水から異物が除去された処理水を必要とするすべての設備に適用可能である。
　また、上記第１～第３実施形態では、浸透取水システム１００、２００および３００において、取水井２における処理水の水面Ｓ２と原水における水面Ｓ１との水位差Ｈ１またはＨ２を利用して、取水時にろ過材１３内を原水側から処理水側に向かって水を流通させ、逆洗時にろ過材１３内を処理水側から原水側に向かって水を逆流させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、浸透取水システムにおいて、取水時にろ過材内を原水側から処理水側に向かって水を流通させ、逆洗時にろ過材内を処理水側から原水側に向かって水を逆流させることが可能なように構成されていればよい。たとえば、図８に示す第１変形例の浸透取水システム４００、図９に示す第２変形例の浸透取水システム５００、および、図１０に示す第３変形例の浸透取水システム６００のように、ポンプ３０２を用いて、取水時にろ過材内を原水（浸透取水構造物１（４０１））側から処理水（処理施設４）側に向かって水を流通させ、逆洗時にろ過材内を処理水側から原水側に向かって水を逆流させることが可能なように構成してもよい。このポンプ３０２は、複数の浸透取水構造物１（４０１）の各々に個別に設けてもよいし、複数の浸透取水構造物１（４０１）で共有してもよい。なお、浸透取水構造物４０１は、本発明の「構造物」の一例であり、ポンプ３０２は、本発明の「逆洗機構部」の一例である。
　また、ポンプ３０２は、第１および第３変形例のように陸側に設けてもよいし、第２変形例のように水面から突出する浸透取水構造物４０１の上面に設けてもよい。ここで、浸透取水構造物４０１の上面にポンプ３０２を設けることによって、陸側にポンプ３０２を設ける場合と比べて、ポンプ３０２から各々のろ過材収容部４１０、４１１および４１８までの配管長が大きくなるのを抑制することができるので、取水管３に大きな圧力損失が生じるのを抑制することができる。これにより、ポンプ３０２の正味有効吸込み揚程が小さくなるのを抑制することができるので、ポンプ３０２にキャビテーションが生じるのを抑制することが可能である。
　また、上記第１～第３実施形態では、逆洗時にろ過材１３内を処理水側から原水側に向かって水を逆流させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、逆洗時にろ過材内を処理水側から原水側に向かって空気を逆流させることによって、空気の流れに伴うようにろ過材内の水と異物とを排水として浸透取水構造物の外部に排出してもよい。この際、空気を圧縮して逆流させるための空圧機器は、図９に示す第２変形例のポンプ３０２のように、浸透取水構造物４０１の上面に設置されるのが好ましい。これにより、ポンプから各々のろ過材収容部までの配管長が大きくなるのを抑制することができるので、空気の圧力損失を小さくすることが可能である。さらに、空気を圧縮する際に、取水管内での空気の体積変化を小さくすることができるので、空気を噴出するとの指示を出してから実際に空気がろ過材収容部１０および１１内のろ過材に噴出されるまでの時間差を小さくすることが可能である。
　また、上記第１および第３実施形態では、浸透取水構造物１（２０１）に一対のろ過材収容部１０および１１を設けた例を示し、上記第２実施形態では、浸透取水構造物１０１に１つのろ過材収容部１０を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、浸透取水構造物に３つ以上のろ過材収容部を設けてもよい。たとえば、図９に示す第２変形例の浸透取水システム５００のように、浸透取水構造物４０１において、３つのろ過材収容部４１０、４１１および４１８を鉛直方向（Ｚ方向）に積層させてもよい。これにより、所望のろ過材収容部の数を確保するのに必要な浸透取水構造物４０１の数を減少させることができるので、浸透取水構造物４０１を設置するための水底面Ｂの工事をより短縮化することができるとともに、水底面Ｂの工事範囲をより狭めることが可能である。
　また、上記第１～第３実施形態では、浸透取水構造物の全体を原水の水底面Ｂ上に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す第３変形例の浸透取水システム６００のように、浸透取水構造物１を水底に埋め込むことによって、浸透取水構造物１の一部を原水の水底面Ｂ上に設けてもよい。これにより、浸透取水構造物１を安定的に原水中に設置することが可能である。なお、この際、下側のろ過材収容部１１に対応する沖合側開口部１７ａおよび陸側開口部１７ｂが水底面Ｂよりも上方に位置するように、浸透取水構造物１を水底に埋め込む必要がある。
　また、上記第３実施形態では、離岸流を用いるとともに、浸透取水構造物２０１において、天井面１０ｂおよび１２ａを排出方向（Ｘ１方向）に向かって斜め上方に傾斜させ、かつ、排出方向側（Ｘ１側）の下流側開口部２１６ａおよび２１７ａの開口面積を、上流側開口部２１６ｂおよび２１７ｂの開口面積よりも大きくした例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１１に示す第４変形例の浸透取水構造物６０１のように、離岸流を用いる場合には、天井面６１０ｂおよび６１２ａを斜め上方に傾斜させずに水平面内に延びるように形成するとともに、下流側開口部６１６ａおよび６１７ａの開口面積を、上流側開口部６１６ｂおよび６１７ｂの開口面積とそれぞれ略等しくしてもよい。この場合であっても、離岸流により、浸透取水構造物６０１内において上流側開口部６１６ｂ側から下流側開口部６１６ａ側に向かう水の流れを形成することができるとともに、上流側開口部６１７ｂ側から下流側開口部６１７ａ側に向かう水の流れを形成することが可能である。なお、下流側開口部６１６ａおよび６１７ａは、本発明の「第２開口部」の一例であり、上流側開口部６１６ｂおよび６１７ｂは、本発明の「第１開口部」の一例である。
　また、上記第１～第３実施形態では、浸透取水構造物のＸ方向の側方の壁部に、沖合側（下流側）開口部および陸側（上流側）開口部を設ける一方、浸透取水構造物のＹ方向の側方の壁部には、開口部を設けない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、浸透取水構造物（構造物）のＹ方向の側方の壁部にも開口部を設けてもよい。この際、浸透取水構造物のＹ方向の側方の開口部は、浸透取水構造物のＸ方向の側方の開口部よりも開口面積が小さい方が好ましい。
　また、上記第１～第３実施形態では、ろ過材内に複数のスクリーン管を配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スクリーン管の代わりに、ろ過材が略通過しない程度の穴径を有する穴が複数形成された穴あき（多孔）パイプや、ろ過材が略通過しない程度の大きさの網目を有するとともに、枝管とろ過材との間を仕切る網状のスクリーンを用いてもよい。
　また、上記第１～第３実施形態では、複数（３つ）の浸透取水構造物を設置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、浸透取水構造物（構造物）の数は限定されない。なお、多数の浸透取水構造物を設置する場合には、浸透取水構造物から排出される排水が取水されないように、各々の浸透取水構造物における排水方向には、他の浸透取水構造物を設置しないのが好ましい。また、浸透取水構造物の数が多く、その結果、浸透取水構造物における排水方向に他の浸透取水構造物を設置せざるを得ない場合には、排水が取水されないように浸透取水構造物同士を十分に離間させて設置するのが好ましい。
　また、上記第１～第３実施形態では、排水方向を他の浸透取水構造物が設置された方向とは異なる方向にした例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、浸透取水構造物（構造物）の周辺に養殖場などの清澄な水が必要とされる設備が設けられている場合には、排水方向を養殖場が設置された方向とは異なる方向にしてもよい。
　また、上記第３実施形態では、離岸流が浸透取水構造物２０１に向かう流れになるように、浸透取水構造物２０１を設置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、浸透取水構造物（構造物）に向かう流れは、離岸流に限られない。たとえば、河川の下流側に浸透取水構造物を設置することによって、河川の流れを浸透取水構造物に向かう流れとして用いてもよい。
　また、上記第２実施形態では、天井面１１２ａを、Ｘ１方向（排水方向）と直交する断面形状が上方に向かって先細る三角形状であり、かつ、断面形状が排水方向に向かって延びるように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、天井面を、排水方向と直交する断面形状が上方に向かって先細るアーチ状（逆Ｕ字状）であり、かつ、アーチ状の断面形状が排水方向に向かって延びるように形成してもよい。
　１、１０１、２０１、４０１、６０１　浸透取水構造物（構造物）
　２　取水井（逆洗機構部）
　３　取水管（導水部）
　３ａ、３ｂ、２０３ａ、２０３ｂ　分岐管（導水部）
　４　処理設備
　１０、１１、３１０、３１１、３１８　ろ過材収容部
　１０ａ　下部
　１０ｂ、１２ａ、１１２ａ　天井面（排水方向制御部、ガイド部）
　１３　ろ過材
　１４、１５、２１４、２１５　スクリーン管（導水部）
　１６ａ、１７ａ、１１６ａ　沖合側開口部（第２開口部）
　１６ｂ、１７ｂ、１１６ｂ　陸側開口部（第１開口部）
　１００、２００、３００、４００、５００、６００　浸透取水システム
　２１６ａ、２１７ａ、６１６ａ、６１７ａ　下流側開口部（第２開口部）
　２１６ｂ、２１７ｂ、６１６ｂ、６１７ｂ　上流側開口部（第１開口部）
　３０２　ポンプ（逆洗機構部）
　Ｂ　水底面
　Ｘ１　所定の排水方向

Claims (7)

  1. 　原水の水底面（Ｂ）上に設置され、ろ過材収容部（１０、１１）を含む構造物（１）と、
    　前記ろ過材収容部に収容されたろ過材（１３）と、
    　前記ろ過材を通過した処理水を処理設備（４）側に導く導水部（３ａ、３ｂ、１４、１５）と、
    　前記ろ過材の処理水側から原水側に向かって水または空気を逆流させることにより前記ろ過材を洗浄する逆洗機構部（２）と、を備え、
    　前記構造物は、前記逆洗機構部による逆洗時に前記ろ過材から原水側に排出された排水の排水方向を所定の排水方向に制御する排水方向制御部（１０ｂ、１２ａ）を一体的に含む、浸透取水システム（１００）。
  2. 　前記排水方向制御部は、前記逆洗時に前記ろ過材から上方に向かって原水側に排出された排水を前記構造物の側方に排出するように導くガイド部（１０ｂ、１２ａ）を含む、請求項１に記載の浸透取水システム。
  3. 　前記ガイド部は、前記構造物において、前記ろ過材収容部の上方に前記ろ過材収容部に対向するように形成され、予め設定された側方の前記所定の排水方向に向かって斜め上方に傾斜する天井面（１０ｂ、１２ａ）を有する、請求項２に記載の浸透取水システム。
  4. 　前記構造物は、前記構造物の側方に開口するように設けられた第１開口部（１６ｂ、１７ｂ）および第２開口部（１６ａ、１７ａ）を含み、
    　前記第２開口部は、前記逆洗時の前記所定の排水方向側に設けられているとともに、前記第１開口部よりも大きい開口面積を有する、請求項２に記載の浸透取水システム。
  5. 　前記構造物は、鉛直方向に所定の間隔を隔てて積層された複数の前記ろ過材収容部を含み、
    　複数の前記ろ過材収容部のうちの上側に位置する前記ろ過材収容部の下部（１０ａ）が、前記逆洗時の排水を前記構造物の側方に排出するように導く前記ガイド部を構成している、請求項２に記載の浸透取水システム。
  6. 　前記ガイド部は、前記逆洗時の前記排水方向が周辺に設置された他の前記構造物が設置された方向以外の側方に導くように構成されている、請求項２に記載の浸透取水システム。
  7. 　前記排水方向制御部は、前記構造物の側方に対向して開口するように設けられた第１開口部および第２開口部を含み、前記第１開口部および前記第２開口部を原水中の前記構造物に向かう水の流れ方向に沿って配置することにより、前記第１開口部側から前記第２開口部側に排水が排出されるように構成されている、請求項１に記載の浸透取水システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749998C1 (ru) * 2020-07-17 2021-06-21 Михаил Иванович Голубенко Водозаборное сооружение

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6496577B2 (ja) * 2015-03-12 2019-04-03 日立造船株式会社 護岸壁用浸透取水システム
GB2551317A (en) * 2016-06-07 2017-12-20 Ide Technologies Ltd Environmentally friendly water intake and pretreatment system
JP6814108B2 (ja) * 2017-08-10 2021-01-13 日立造船株式会社 防波堤システム
CN110130438B (zh) * 2019-05-27 2020-12-18 中国水利水电第八工程局有限公司 一种地表水取水井
CN110344473B (zh) * 2019-06-26 2021-02-26 李�杰 一种道路清洁或绿化养护用的市政补水设施及控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0194910A (ja) * 1987-10-05 1989-04-13 Touhokuku Suisan Kenkyusho 濾過装置
JP2013075268A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Hitachi Zosen Corp 海水の浸透ろ過方法及び浸透取水ユニット
JP2013086058A (ja) * 2011-10-20 2013-05-13 Hitachi Zosen Corp 海水の浸透取水におけるろ過層の洗浄装置
JP2013181371A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Hitachi Zosen Corp 海水浸透取水装置
JP2014233701A (ja) * 2013-06-04 2014-12-15 日立造船株式会社 浮体式懸濁物質回収装置及び方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US344813A (en) * 1886-07-06 And haydbn h
US629578A (en) * 1899-04-06 1899-07-25 Edward Maginn Means for purifying water.
US975450A (en) * 1910-02-25 1910-11-15 Seraphin Ouimet Filtration system.
US3854291A (en) * 1972-12-26 1974-12-17 E Perkins Self-cleaning filter for hydrological regeneration
US4335977A (en) * 1980-04-22 1982-06-22 Ihli Vincent V Water storage and distribution system
JP3127470B2 (ja) * 1990-12-17 2001-01-22 住友重機械工業株式会社 砂濾過装置
JP2982127B2 (ja) * 1992-06-25 1999-11-22 株式会社丸島アクアシステム 多孔式取水装置
US20070108112A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-17 Anthony Jones Synthetic infiltration collection system
US8297448B2 (en) * 2010-11-22 2012-10-30 Johnson Screens, Inc. Screen intake device for shallow water
JP2012246711A (ja) 2011-05-30 2012-12-13 Hitachi Zosen Corp 海水の浸透取水ろ過方法及び砂層表面の目詰まり防止装置
JP6047003B2 (ja) 2012-12-14 2016-12-21 日立造船株式会社 ろ過砂層の洗浄システム
JP6496577B2 (ja) * 2015-03-12 2019-04-03 日立造船株式会社 護岸壁用浸透取水システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0194910A (ja) * 1987-10-05 1989-04-13 Touhokuku Suisan Kenkyusho 濾過装置
JP2013075268A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Hitachi Zosen Corp 海水の浸透ろ過方法及び浸透取水ユニット
JP2013086058A (ja) * 2011-10-20 2013-05-13 Hitachi Zosen Corp 海水の浸透取水におけるろ過層の洗浄装置
JP2013181371A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Hitachi Zosen Corp 海水浸透取水装置
JP2014233701A (ja) * 2013-06-04 2014-12-15 日立造船株式会社 浮体式懸濁物質回収装置及び方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749998C1 (ru) * 2020-07-17 2021-06-21 Михаил Иванович Голубенко Водозаборное сооружение

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