(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水田の耕作区に沿って配置されており、水田の耕作区に対して用水を給排する給排水堰がその上部に設けられるとともに、水田の耕作区内に埋設された地下灌漑用の暗渠パイプに用水を供給するための地下灌漑用開口部が下部に設けられた給排水枡と、
この地下灌漑用開口部を開閉する仕切り弁と、
前記給排水枡内に設けられており、水田の耕作区内の用水の水位および地下水位がそれぞれ所定値になるように、給排水堰および地下灌漑用開口部から、水田の耕作区内および暗渠パイプにそれぞれ用水を供給するとともに、給排水枡内の余剰の用水を給排水枡から排出する水位調整部と、
を具備することを特徴とする水田の水位調整ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の水田の水位調整ユニットが、給排水枡における給排水堰から水田の耕作区内に対して用水を給排するように水田の耕作区に沿って配置されて、この水位調整ユニットの給排水枡に用水パイプラインから用水が供給されるとともに、水位調整部から排出される用水が排水パイプラインに排出されるように構成されており、さらに、水位調整ユニットにおける給排水枡の地下灌漑用開口部が、水田の耕作区に埋設された地下灌漑用の暗渠パイプに接続されていることを特徴とする水田の水位調整システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水田における用水の水位調整に使用される水位調整ユニットおよびその水位調整ユニットを使用した水田の水位調整システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
用水によって灌漑される水田では、用水を一定の水位に管理することが、稲の生育等において重要になる。このために、特開平７−２８４３４９号公報には、水田の水位を一定に調整することができる水位調整器が開示されている。この公報に開示された水位調整器では、水田における余剰の用水を、下流側の水田に供給することにより、用水の水位を一定に保持するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
水田においては、畑作物を生育させるために転作することが行われることがあるが、この場合には、耕作区内に用水を一定の水位に供給する必要はなく、耕作区の地下水位を、作物に応じて、一定に調整する必要がある。しかしながら、前記公報に開示された水位調整器では、地下水位を一定に調整することができないという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、その目的は、水田における耕作区に供給される用水を一定の水位に調整することができるとともに、水田の耕作区における地下水位も一定値に調整することができ、水田を畑作に転作する場合にも容易に対応することができる水田の水位調整ユニットおよび水田の水位調整システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明の水田の水位調整ユニットは、水田の耕作区に沿って配置されており、水田の耕作区に対して用水を給排する給排水堰がその上部に設けられるとともに、水田の耕作区内に埋設された地下灌漑用の暗渠パイプに用水を供給するための地下灌漑用開口部が下部に設けられた給排水枡と、この地下灌漑用開口部を開閉する仕切り弁と、前記給排水枡内に設けられており、水田の耕作区内の用水の水位および地下水位がそれぞれ所定値になるように、給排水堰および地下灌漑用開口部から、水田の耕作区内および暗渠パイプにそれぞれ用水を供給するとともに、給排水枡内の余剰の用水を給排水枡から排出する水位調整部と、を具備することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の本発明の水田の水位調整システムは、請求項１に記載の水田の水位調整ユニットが、給排水枡における給排水堰から水田の耕作区内に対して用水を給排するように水田の耕作区に沿って配置されて、この水位調整ユニットの給排水枡に用水パイプラインから用水が供給されるとともに、水位調整部から排出される用水が排水パイプラインに排出されるように構成されており、さらに、水位調整ユニットにおける給排水枡の地下灌漑用開口部が、水田の耕作区に埋設された地下灌漑用の暗渠パイプに接続されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の水田の水位調整システムの概略平面図である。一対の農道３１間に設けられた水田３２は、各農道３１に沿って、複数の耕作区３２ａに分割されている。各耕作区３２ａには、農道３１とは直交する方向に延びる地下灌漑用の複数の暗渠パイプ１３ａが埋設されている。各暗渠パイプ１３ａは、周面に多数の透孔がそれぞれ設けられた散水パイプが使用されており、内部を通流する用水が各耕作区３２ａの地下に供給されるようになっている。一方の農道３１の下方には、その農道３１に沿って延びる用水パイプライン１４および排水パイプライン１５がそれぞれ埋設されている。各暗渠パイプ１３ａは、用水パイプライン１４および排水パイプライン１５に近接したそれぞれの端部が、１本の暗渠集合パイプ１３に接続されている。用水パイプライン１４および排水パイプライン１５が設けられた農道３１と水田３２における各耕作区３２ａとの境界部分には、水位調整ユニット２０が、それぞれ配置されている。
【０００９】
図２は、水田の水位調整システムの要部の構成図である。水位調整ユニット２０は、用水パイプライン１４からの用水が、給水パイプ１６を通して流入するようになっており、流入する用水を水田３２の耕作区３２ａに供給して、耕作区３２ａ内の用水を所定の水位に調整するように構成されている。そして、耕作区３２ａ内における余剰の用水は、水位調整ユニット２０に接続された排水パイプ１７を介して、排水パイプライン１５に供給されている。水位調整ユニット２０には、各暗渠パイプ１３ａに用水を供給する地下灌漑用パイプ１８が接続されており、この地下灌漑用パイプ１８が、暗渠集合パイプ１３に接続されている。暗渠集合パイプ１３は、排水パイプライン１５に接続された排水パイプ１７に接続されており、暗渠集合パイプ１３における地下灌漑用パイプ１８の接続部と排水パイプ１７の接続部との間には、水閘１９が設けられている。
【００１０】
図３は、水位調整ユニット２０の正面図、図４は、その側面図、図５は、その平面図、図６は、その縦断面図である。この水位調整ユニット２０は、中空の直方体状をした給排水枡２１を有している。給排水枡２１は、厚さが幅方向寸法よりも小さな縦長に構成されており、上面がのみが開放されている。開放された上面は、格子状の蓋体２２によって、開閉可能な状態で覆われている。給排水枡２１の正面２１ｂにおける上部中央には、長方形状に開口した給排水堰２１ａが設けられている。給排水堰２１ａは、給排水枡２１の正面２１ｂに沿って上下方向にスライド可能に設けられた堰板２３によって、堰の高さが調整されるようになっている。
【００１１】
図６に示すように、給排水枡２１内における一方の側部には、用水流入部２４が設けられている。この用水流入部２４には、給排水枡２１の一方の側面２１ｃの下部を水平に貫通する給水接続管２４ｈが設けられており、この給水接続管２４ｈにおける給排水枡２１の外側に位置する端部に給水パイプ１６（図２参照）が接続されている。この給水接続管２４ｈにおける給排水枡２１の内部に位置する端部には、エルボ管２４ａが接続されており、エルボ管２４ａに、上方に向かって垂直に延びる流入管２４ｂの下端部が支持されている。流入管２４ｂの上端面は、給水パイプ１６を流れる用水の流入口になっており、この流入口は、給排水堰２１ａの下側の側縁よりも若干上方に位置している。
【００１２】
流入管２４ｂの上端面は、用水弁２４ｃによって開閉されるようになっている。この用水弁２４ｃの上面には、垂直に配置された用水弁用操作ロッド２４ｄの下端部が取り付けられており、この用水弁用操作ロッド２４ｄが、流入管２４ｂの上端部に設けられた弁支持体２４ｅによって、上下方向へのスライド可能に支持されている。用水弁２４ｃは、用水弁用操作ロッド２４ｄが弁支持体２４ｅに対して下方にスライドすることにより、流入管２４ｂの上端面に圧接されて、流入管２４ｂの上端面が用水が流出しない状態に閉鎖される。反対に、用水弁用操作ロッド２４ｄが弁支持体２４ｅに対して上方にスライドされることにより、流入管２４ｂの上端面の流入口が開放されて、流入管２４ｂの上端面の流入口から用水が流出する状態になる。用水弁用操作ロッド２４ｄは、給排水枡２１内に位置するように、その上端部が、蓋体２２の下方に配置されている。
【００１３】
流入管２４ｂの上部は、逆流防止枡２４ｆ内に配置されている。逆流防止枡２４ｆは、上面が開放された有底円筒状をしており、底面の中央部を、流入管２４ｂが貫通している。逆流防止枡２４ｆの底面は、流入管２４ｂの外周面に対して、水密状態でスライドし得るように取り付けられている。逆流防止枡２４ｆは、流入管２４ｂの中程まで下方にスライドし得るようになっており、最も下方にスライドされた状態では、逆流防止枡２４ｆの上端面は、流入管２４ｂの上方に位置している。
【００１４】
逆流防止枡２４ｆの外周面には、垂直な逆流防止用操作ロッド２４ｇの下部が取り付けられており、この逆流防止用操作ロッド２４ｇの上端部は、蓋体２２を挿通して、蓋体２２の上方に位置している。逆流防止用操作ロッド２４ｇは蓋体２２に上下方向へのスライド可能に支持されている。
【００１５】
給排水枡２１における用水流入部２４が設けられた側部とは反対側の側部には、水位調整部２５が設けられている。この水位調整部２５には、給水接続管２４ｈが接続された側面２１ｃに対向する他方の側面２１ｄを水平に貫通する排水接続管２５ｈが設けられており、排水接続管２５ｈにおける給排水枡２１内の端部に、水平に配置された連結管２５ａの一方の端部が接続されている。連結管２５ａの他方の端部は、内部に溜まる泥を排出する排泥部になっており、また、その中央部には、上方に向かって突出した接続部が設けられている。この上方に突出した接続部には、給排水枡２１内に垂直に配置された流出管２５ｂの下端部が支持されている。
【００１６】
流出管２５ｂ内には、水位調整管２５ｃがスライド可能に嵌合されている。水位調整管２５ｃの内面には、垂直な水位調整用操作ロッド２５ｄの下部が取り付けられており、この水位調整用操作ロッド２５ｄは、その上端部が蓋体２２の上方に位置するように、蓋体２２を挿通している。水位調整用操作ロッド２５ｄは蓋体２２にスライド可能に支持されている。水位調整管２５ｃの上端面は、給排水枡２１内の用水の排水口になっている。水位調整管２５ｃは、その上端面が、流出管２５ｂの上端面に等しい高さになるように、流出管２５ｂ内に嵌入された状態から、流出管２５ｂから適当な高さにわたって突出するように、上方にスライドされるようになっている。
【００１７】
流出管２５ｂを支持する連結管２５ａの一方の端部の排泥部は、排泥弁２５ｅによって開閉されるようになっている。この排泥弁２５ｅには、給排水枡２１内に配置された垂直な排泥弁操作ロッド２５ｆの下端部が取り付けられており、この排泥弁操作ロッド２５ｆを上下方向にスライドさせることによって、排泥弁２５ｅが連結管２５ａの排泥部を開閉する。
【００１８】
図７は、給排水枡２１の正面２１ｂにおける水位調整部２５に近接した下部の内側の側面図、図８は、図７のＡ−Ａ線における断面図である。給排水枡２１の正面２１ｂにおける水位調整部２５に近接した下部には、地下灌漑用開口部２１ｅが設けられており、給排水枡２１の正面２１ｂにおける外側表面には、この地下灌漑用開口部２１ｅとは同心状態で、外方に突出する地下灌漑用接続管２６ａが取り付けられている。この地下灌漑用接続管２６ａには、地下灌漑用パイプ１８が接続されるようになっている。給排水枡２１の正面２１ｂにおける内側表面には、地下灌漑用開口部２１ｅと同心状態になったリング状の弁座２６ｂが取り付けられており、この弁座２６ｂに、仕切り弁２６ｃが取り付けられている。仕切り弁２６ｃは、弁座２６ｂとほぼ同様の外径を有しており、弁座２６ｂの開口部全体を覆っている。仕切り弁２６ｃは、上部における一方の側部が、支点ピン２６ｄによって、弁座２６ｂに対して回動可能に取り付けられており、仕切り弁２６ｃは、支点ピン２６ｄを中心として、弁座２６ｂの開口部を閉鎖した状態から、弁座２６ｂを開放した状態に開閉される。
【００１９】
仕切り弁２６ｃには、給排水枡２１内に配置された垂直な地下灌漑用操作ロッド２６ｅの下端部が取り付けられており、この地下灌漑用操作ロッド２６ｆを上下方向にスライドさせることによって、仕切り弁２６ｃが、弁座２６ｂの開口部を開閉するようになっている。
【００２０】
このような構成の水位調整ユニット２０は、給排水枡２１の正面２１ｂに設けられた給排水堰２１ａが、水田３２の耕作区３２ａに対向状態とされて、農道３１と耕作区３２ａとの境界部分に配置される。このとき、給排水堰２１ａの下側の側縁が、耕作区３２ａの地盤の高さよりも下方に位置するように、水位調整ユニット２０が配置されて、堰板２３の上縁が、耕作区３２ａの地盤の高さになるように、上方にスライドされる。また、用水流入部２４における給水接続管２４ｈが、用水パイプライン１４に接続された給水パイプ１６に接続されるとともに、水位調整部２５における排水接続管２５ｈが、排水パイプライン１５に接続された排水パイプ１７に接続され、さらには、給排水枡２１の下部に設けられた地下灌漑用接続管２６ａが、地下灌漑用パイプ１８に接続される。
【００２１】
このような状態で、水田３２における耕作区３２ａ内に用水を供給して、その水位を一定に調整する場合には、暗渠集合パイプ１３に設けられた水閘１９が開放されるとともに、水位調整ユニット２０における水位調整部２５の水位調整用操作ロッド２５ｄを操作して、水位調整管２５ｃの上端面における流入口を、耕作区３２ａにおける必要とする用水の水位に等しい高さに設定する。さらに、給排水枡２１の下部に設けられた地下灌漑用開口部２１ｅが仕切り弁２６ｃによって閉鎖された状態とされる。そして、用水流入部２４における用水弁用操作ロッド２４ｄを上方にスライドさせて、用水弁２４ｃを上方にスライドさせ、流入管２４ｂの上端面の流入口を開放状態とする。
【００２２】
これにより、給水パイプ１６を通って、流入管２４ｂ内に流入した用水パイプライン１４内の用水が、給排水枡２１内に流入し、給排水枡２１内に貯留される。給排水枡２１内の用水の水位は、順次、高くなり、給排水堰２１ａにおける堰板２３よりも高くなると、堰板２３を越えて、水田３２の耕作区３２ａ内に流入する。
【００２３】
このようにして、耕作区３２ａ内に用水が順次流入して、耕作区３２ａ内の用水の水位が、給排水枡２１内における水位調整部２５の水位調整管２５ｃの上端面に等しくなると、以後、給排水枡２１内に流入する用水は、水位調整管２５の上端面の排水口内に流入して、流出管２５ｂ、連結管２５ａ、排水接続管２５ｈを通って、排水パイプ１７に排水され、さらに、排水パイプ１７から排水パイプライン１５に排水される。これにより、水田３２の耕作区３２ａには、所定の水位にまで用水が供給され、しかも、その供給された用水が、所定の水位に保持される。
【００２４】
このようにして用水の水位を一定に制御している際に、雨天時等において、水田内の水位上昇によって、水位調整ユニット２０における用水流入部２４から給水パイプ１６に用水が逆流するおそれがあるような場合には、用水流入部２４における逆流防止枡２４ｆを上昇させるように、逆流防止用操作ロッド２４ｇを上方にスライドさせる。これにより、逆流防止枡２４ｆの上端面の位置が上昇し、耕作区３２ａの用水が、給排水堰２１ａから給排水枡２１内に多量に流入しても、その逆流防止枡２４ｆ内に用水が流入しない限り、用水が用水パイプ１６に逆流することが防止される。
【００２５】
また、水位調整部２５の水位調整管２５ｃ内に、用水とともに泥が流入して、連結管２５ａ内に泥が溜まった場合には、排泥弁操作ロッド２５ｆを上方にスライドさせて、排泥弁２５ｅを開放することにより、連結管２５ａ内の泥が排出される。
【００２６】
本発明の水位調整システムでは、このような水田の用水の水位調整のみならず、例えば、水田を、畑作用に転作する場合には、その畑作物に応じた地下水位に調整することもできる。この場合には、暗渠集合パイプ１３における排水パイプ１７に連通する端部に設けられた水閘１９が閉鎖される。そして、水位調整ユニット２０における水位調整管２５ｃの上端面を、地下水の設定すべき所定の水位に等しくなるように調整する。地下水の水位は、耕作区３２ａにて育成する畑作物の種類等によって異なるが、通常、耕作区３２ａの地盤に対して、地下３０〜６０ｃｍ程度の水位とされる。このために、水位調整管２５ｃの上端面の排水口は、耕作区３２ａの地盤に等しくなった堰板２３の上側縁よりも低い適当な位置とする必要がある。このために、流出管２５ｂを、長さが短いものに取り替えられて、取り替えられた流出管２５ｂに、水位調整管２５ｃがスライド可能に取り付けられる。
【００２７】
このようにして、水位調整管２５ｃの上端面が地下３０〜６０ｃｍに設定されると、仕切り弁２６ｃが操作されて、地下灌漑用開口部２１ｅが開放される。そして、用水弁２４ｃが開放されて、給排水枡２１内に用水が流入すると、給排水枡２１内に流入した用水は、給排水枡２１の下部に設けられた地下灌漑用開口部２１ｅを通って、地下灌漑用接続管２６ａ内に流入し、地下灌漑用接続管２６ａに接続された暗渠集合パイプ１３に供給される。このとき、暗渠集合パイプ１３における排水パイプ１７に連通する端部に設けられた水閘１９が閉鎖状態になっているために、暗渠集合パイプ１３に供給される用水は、各暗渠パイプ１３ａに供給され、各暗渠パイプ１３ａの周面に設けられた透孔を通って、耕作区３２ａの地下に灌漑される。これにより、地下水位が上昇する。
【００２８】
地下水位の上昇に伴って、給排水枡２１内に流入する用水の水位も上昇し、その水位が水位調整管２５ｃの上端面における排水口よりも高くなると、水位調整管２５ｃの上端面における排水口から水位調整管２５ｃ内に流入して、排水パイプ１７を通って、排水パイプライン１５に排出される。これにより、耕作区３２ａの地下水位は、水位調整管２５ｃの上端面に等しい高さに保持される。その結果、耕作区３２ａにて育成される畑作物は、その畑作物の育成に必要な水分が補給されることになる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の水位調整システムおよび水位調整ユニットは、このように、水田の耕作区内における用水の水位を所定値に調整することができるとともに、畑作に転作した場合には、耕作区の地下を灌漑することができ、しかも、地下灌漑される用水の水位を一定値に調整することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水位調整システムの実施の形態の一例における概略構成を示す平面図である。
【図２】その水位調整システムの要部の構成図である。
【図３】その水位調整システムに使用される本発明の水位調整ユニットの実施の形態の一例を示す正面図である。
【図４】その水位調整ユニットの側面図である。
【図５】その水位調整ユニットの平面図である。
【図６】その水位調整ユニットの縦断面図である。
【図７】その水位調整ユニットに設けられた給排水枡の要部の内側の側面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
１３  暗渠集合パイプ
１３ａ  暗渠パイプ
１４  用水パイプライン
１５  排水パイプライン
１６  給水パイプ
１７  排水パイプ
１８  地下灌漑用パイプ
１９  水閘
２０  水位調整ユニット
２１  給排水枡
２１ａ  給排水堰
２１ｅ  地下灌漑用開口部
２２  蓋体
２３  堰板
２４  用水流入部
２４ｂ  流入管
２４ｃ  用水弁
２４ｆ  逆流防止枡
２５  水位調整部
２５ｂ  流出管
２５ｃ  水位調整管
２６ａ  地下灌漑用接続管
２６ｃ  仕切り弁
３１  農道
３２  水田
３３  耕作区
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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