(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端に取水路が設けられた海水貯留用の取水槽と、その取水槽中の海水を吸引するために取水槽の先端に設けられた循環水ポンプとを有する取水設備であって、
前記取水槽の底面に、貝類を貯留させるための凹状部分が設けられているとともに、
取水路が取水槽の先端よりも幅狭になっており、取水槽の凹状部分よりも基端側の底面が下向きに傾斜していることを特徴とする取水設備。
【請求項２】
取水槽の凹状部分よりも基端側に、取水槽内に入り込んだ海水の表面際の流れを制止するための幅広な板状のカーテンウォールが、取水槽の長手方向に対して直交するように鉛直に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の取水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所において発電設備の冷却水として使用する海水を海から取り込んで貯留させるための取水設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所や原子力発電所等の発電所には、取水設備が併設されており、海から取水路を介して取水槽内に導かれた海水が、当該取水槽内で一時的に貯留された後に、循環水ポンプによって吸引されて、発電設備の復水器の冷却に供されるようになっている。ところが、海水中には、ムラサキイガイやフジツボ等の貝類が多く生息しており、取水設備が長期間に亘って使用されると、取水路に付着していた貝類が死滅して剥れ落ちて取水槽内に流下し、循環水ポンプ内へ流入してしまう、という事態が発生してしまう。かかる事態を防止するため、通常の取水槽には、塵芥処理用のスクリーンが設けられているが、貝類の大量堆積によってスクリーンが目詰まりし、発電に支障を来すことがある。
【０００３】
それゆえ、特許文献１の如く、スクリーンへの貝類の堆積を防止するために、２枚の平行な堰を水路に対して傾斜状に設け、それらの間を通過させた貝類を含有した海水を、ジェットポンプで吸引し、貝類をフィルタで回収した後に、再度、海水を水路に戻す方法が考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２４４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の如く、貝類を含有した海水を、ジェットポンプで吸引して貝類を除去する方法は、大掛かりな装置が必要であるため、多大な費用を要するという欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来の貝類除去方法の問題点を解消し、大掛かりな装置を必要とせず、安価に構築することができる上、貝類を効率良く回収することが可能な取水設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内、請求項１に記載された発明は、基端に取水路が設けられた海水貯留用の取水槽と、その取水槽中の海水を吸引するために取水槽の先端に設けられた循環水ポンプとを有する取水設備であって、前記取水槽の底面に、貝類を貯留させるための凹状部分が設けられているとともに、取水路が取水槽の先端よりも幅狭になっており、取水槽の凹状部分よりも基端側の底面が下向きに傾斜していることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、取水槽の凹状部分よりも基端側に、取水槽内に入り込んだ海水の表面際の流れを制止するための幅広な板状のカーテンウォールが、取水槽の長手方向に対して直交するように鉛直に設けられていることを特徴とするものである。なお、カーテンウォールを、取水槽に貯留した海水の水面からカーテンウォールの下端までの長さ（Ｈ）が、取水路（取水槽の基端）における水深（Ｔ）の０．４倍以上０．６倍以下となるように構成すると、取水路を介して取水槽内に入り込んだ海水の表面際の流れを効率的に制止することができるので好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の取水設備は、貝類を凹状部分内に堆積させることができるので、その凹状部分に堆積した貝類を定期的に除去するだけで、循環水ポンプの上流に設置されるスクリーンに貝類が堆積しないように、容易にメンテナンスすることができる。したがって、請求項１に記載の取水設備によれば、発電に支障を来す事態を効果的に防止することができる。
【００１１】
さらに、請求項１に記載の取水設備によれば、取水槽内に導かれた海水の流れを弱めて、貝類を凹状部分に均一に堆積させることができるので、低頻度のメンテナンスにより、スクリーンに貝類が堆積して発電に支障を来す事態を効果的に防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の取水設備によれば、海面際の流れに伴って貝類が凹状部分に貯留することなくスクリーンの設置部位まで導かれる事態を阻止することができるので、スクリーンに貝類が堆積して発電に支障を来す事態を非常に効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】取水設備の概略を示す説明図（長手方向に沿った鉛直断面図）である。
【図２】取水設備の概略を示す説明図（平面図）である。
【図３】小スケールの取水設備におけるＴ／Ｈに対する流速の分布を示す図表である。
【図４】小スケールの取水設備における貝類の堆積量の幅方向の分布を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る取水設備について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１、図２は、本発明に係る取水設備の概略を示したものである。取水設備１は、海から海水から導いて貯留させ、海水中の貝類等を沈殿、堆積させた後に、循環水ポンプによって吸引して、発電装置の冷却に供するものであり、海水を導入して貯留するための取水槽２、取水槽２中の海水を吸引して発電装置の復水器等へ供給するための循環水ポンプ３等によって構成されている。
【００１６】
取水槽２は、地面を凹状に掘削して、壁面をコンクリートで塗り固めることによって、上面を開口した縦長な箱形に施工されており、基端側（上流側）から先端側（下流側）にかけて、長さ約５００ｍの取水路４、長さ３７．４ｍの漸拡部７、長さ２０ｍの貝溜まり部１１、長さ２８．４ｍのポンプ室１２が設けられている（なお、図１は、取水路４の終端際の一部のみを示したものである）。
【００１７】
取水路４（終端際の部分）は、８．５ｍの距離を隔てて平行に対峙した左右の側壁５ａ，５ｂと底板６とによって一定幅で一定深さの溝状に形成されている。そして、その取水路４の先端側に、漸拡部７が連設されている。漸拡部７は、長手方向に対して約１５°の角度を成して外向きに傾斜するように立設された左右の傾斜壁８ａ，８ｂと、水平面に対して約８°の角度を成して前下がりに傾斜した傾斜底板９とによって、基端側から先端側にかけて次第に幅広くかつ深くなるように形成されている。そして、漸拡部７の先端では、幅が２７．９ｍになっており、当該漸拡部７の先端に、同一幅の貝溜まり部１１およびポンプ室１２が連なった状態になっている。
【００１８】
また、漸拡部７の略中央には、左側の傾斜壁８ａと右側の傾斜壁体８ｂとの間に、鉄筋入りのコンクリートによって形成された上下幅３．５ｍで横幅１８．２ｍの幅広な平板状のカーテンウォール１０が懸架されており、当該カーテンウォール１０の下端縁と傾斜底板９との間に、５．２ｍの隙間が形成された状態になっている。
【００１９】
そして、上記した漸拡部７の先端側には、貝溜まり部１１が連設されている。貝溜まり部１１は、長手方向に沿って立設された左右の側壁１３ａ，１３ｂと、漸拡部７の傾斜底板９の先端より３ｍ下側に位置するように設けられた幅広で水平な底板１４と、当該底板１４の前後に平行に立設された前壁１５および後壁１６とによって構成されており、深さ３ｍの扁平で幅広な貝溜まり槽（凹状部分）１７が形成された状態になっている。
【００２０】
一方、ポンプ室１２は、漸拡部７から連なった左右の側壁１３ａ，１３ｂと、水平な底板１８と、長手方向に対して垂直に立設された先端壁１９とによって閉塞されている。また、底板１８の前方には、３つのプレート２０，２０・・が、長手方向に沿って略等間隔に立設されており、それらのプレート２０，２０・・に跨るように、バケットスクリーン２０が長手方向に対して垂直となるように立設されている。当該バケットスクリーン２０は、回転可能なレールに、底面を金網とした複数のバケットを付設したものであり、レールを回転させることにより、後述するポンプ設置領域２３，２３・・に入り込んだ貝を掻き上げることができるようになっている。
【００２１】
さらに、各プレート２０，２０・・に跨るように、断面（長手方向に沿った鉛直断面）Ｌ字状の仕切壁２２が設けられており、左右の側壁１３ａ，１３ｂとプレート２０との間、および、プレート２０同士の間に、４つのポンプ設置領域２３，２３・・が形成された状態になっている。そして、各ポンプ設置領域２３，２３・・においては、仕切壁２２の水平面を利用して循環水ポンプ３が設置されており、当該循環水ポンプ３，３・・の先端の開口部が、底板１８と対峙した状態になっている。
【００２２】
＜取水設備の作用＞
取水設備１においては、海からの海水が取水路４を介して漸拡部７内に導入される。そして、取水路４（終端際の部分）の部分の水位が約４．０ｍとなる状態で使用される。その際に、漸拡部７の中央に設けられたカーテンウォール１０によって、海面際の海水の流れが堰き止められる。それゆえ、海水は、流勢が低減された状態で、カーテンウォール１０の下側から、取水槽２の内部へと入り込む。そして、海水がカーテンウォール１０の下側から取水槽２の内部に導かれる際には、海水に混じって入り込んだ貝等が、漸拡部７の傾斜底板９の上に落下し、海水の流れによって貝溜まり槽１７内に導かれる。そのように、貝類等が効率的に貝溜まり槽１７内に収容されるため、後方のスクリーン２１に貝類が堆積する事態が生じない。
【００２３】
＜小スケールでの流況テスト＞
上記した取水設備１を１／１５のサイズに縮小した取水設備を施工した。そして、当該取水設備１において、カーテンウォール１０の設置深さを変化させた場合の所定水位での幅方向における流速の分布を測定した。流速分布の測定は、７１リットル/ｓで取水を実施しながら、貝溜まり槽１７の前端際の水深５ｍの高さにおける全幅を１３等分する１２箇所のポイントにおいて測定した。また、カーテンウォール１０の設置深さは、「取水路４における水深（Ｈ）」に対する「水面からカーテンウォール１０の下端までの長さ（Ｔ）」の割合（すなわち、Ｔ／Ｈ）が、０．３，０．４，０．５，０．６，０．７となるように変化させた（カーテンウォール１０の設置位置を変化させた）。そして、各Ｔ／Ｈ（０．３，０．４，０．５，０．６，０．７）における１２個ずつの流速のデータの標準偏差を下式によって算出した。また、比較のために、カーテンウォール１０を設置しなかった場合の流速の分布を同一条件にて測定し、同様な方法によって標準偏差を算出した。図３は、各Ｔ／Ｈに対して流速データの標準偏差Ｓ１  をプロットしたものであるが、かかる図３から、Ｔ／Ｈ＝０．３５〜０．６の範囲内で、流速の分布が非常に均一なものとなり（Ｓ１  ≦０．２５）、Ｔ／Ｈ＝０．４において、流速の分布が最も均一となり、貝溜まり槽１７内に貝が偏って堆積しにくくなることが分かる。
【００２４】
【数１】
0005414481.tif 000002
【００２５】
＜小スケールでの貝類の堆積テスト＞
上記したスモールサイズの取水設備１を模擬貝（貝類と同等の沈降速度を有する珪砂６号）を使用して堆積テストを実施した。そして、模擬貝の移動が止まるのを確認した後、貝溜まり槽１７への貝類等の堆積量を、貝溜まり槽１７を幅方向に４つの領域（左岸、左岸中央、右岸中央、右岸）に分割して測定した。なお、測定に際しては、取水設備１のＴ／Ｈは０．４となるよう調整した。その貝類の堆積量の測定結果を図４に示す。図４から、貝類等が貝溜まり槽１７の全幅に亘って概ね均等に堆積したことが分かる。そのように貝類等が貝溜まり槽１７内に均等に堆積するため、取水装置１においては、長期間に亘って貝溜まり槽１７内から貝類等を除去する必要がない。
【００２６】
＜取水設備の効果＞
取水設備１は、上記の如く、取水槽２の底面に、貝類を貯留させるための凹状部分（貝溜まり槽１７）が設けられているため、貝類を凹状部分内に堆積させることができるので、その凹状部分に堆積した貝類を定期的に除去するだけで、循環水ポンプ３の上流に設置されるスクリーン２１に貝類が堆積しないように、容易にメンテナンスすることができる。したがって、取水設備１によれば、発電に支障を来す事態を効果的に防止することができる。
【００２７】
また、取水設備１は、取水路４が取水槽２の先端よりも幅狭になっており、取水槽２の凹状部分よりも基端側の底面（傾斜底板９）が下向きに傾斜しているため、取水槽２内に導かれた海水の流れを弱めて、貝類を凹状部分（貝溜まり槽１７）に均一に堆積させることができる。したがって、取水設備１によれば、低頻度のメンテナンスにより、スクリーン２１に貝類が堆積して発電に支障を来す事態を効果的に防止することができる。
【００２８】
さらに、取水設備１は、取水槽２の凹状部分（貝溜まり槽１７）よりも基端側に、幅広な板状のカーテンウォール１０が、取水槽２の長手方向に対して直交するように鉛直に設けられているため、海面際の流れに伴って貝類が凹状部分に貯留することなくスクリーン２１の設置部位まで導かれる事態を阻止することができる。したがって、取水設備１によれば、スクリーン２１に貝類が堆積して発電に支障を来す事態を非常に効果的に防止することができる。
【００２９】
＜取水設備の変更例＞
なお、本発明に係る取水設備の構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、取水槽、循環水ポンプ等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて適宜変更することができる。
【００３０】
たとえば、取水槽は、貝溜まり槽より基端側の部分を、基端側から先端側にかけて次第に幅広くかつ深くなるように形成したものに限定されず、基端側から先端側にかけて次第に幅広になるように形成したもの（一定の深さを有するもの）や、基端側から先端側にかけて次第に深くなるように形成したもの（一定の幅を有するもの）等に変更することも可能である。また、取水槽は、カーテンウォールの下端縁と取水槽の底面とが離れているものに限定されず、等間隔に立設された金属棒等によってカーテンウォールの下端縁と取水槽の底面とを連結したもの等でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る取水設備は、上記の如く優れた機能を奏するものであるから、発電設備の冷却に供する海水を貯留するための設備として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１・・取水設備
２・・取水槽
３・・循環水ポンプ
４・・取水路
９・・傾斜底板
１０・・カーテンウォール
１７・・貝溜まり槽（凹状部分）
【図１】
0005414481.tif 000003
【図２】
0005414481.tif 000004
【図３】
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【図４】
0005414481.tif 000006