(57)【要約】【課題】より簡素な構造により渦を抑制することが可能な取水設備を供給する。【解決手段】取水設備１は、呑口部３と、シャッター部材４と、ガイド部と、渦抑止部材６とを備えている。呑口部３は、流水の水面に交差する上下方向に移動可能であり、流水を取り込む取水塔５から取り込まれた流水を所望の方向へ流通させる。シャッター部材４は、呑口部３と一体になっており、呑口部３の移動に合わせて移動し、取水塔５の内部と外部とを区分する。ガイド部は、シャッター部材４の移動方向を規定する。渦抑止部材６は、ガイド部に案内され、呑口部３と隣接して取水塔５により取り込まれた流水の水面に浮いた状態となる。【選択図】図１
2014037740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水の水面に交差する上下方向に移動可能であり、流水を取り込む取水塔から取り込まれた流水を所望の方向へ流通させるための呑口部と、
前記呑口部と一体になっており、前記呑口部の移動に合わせて移動し、前記取水塔の内部と外部とを区分するシャッター部材と、
前記シャッター部材の移動方向を規定するガイド部と、
前記ガイド部に案内され、前記呑口部と隣接して前記取水塔により取り込まれた流水の水面に浮いた状態となる渦抑止部材とを備える、取水設備。
【請求項２】
前記ガイド部は溝である、請求項１に記載の取水設備。
【請求項３】
前記渦抑止部材は前記溝にはまった板状体である、請求項２に記載の取水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は取水設備に関し、特にダムに用いられる取水設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川等に形成されたダムにおける取水設備は、ダムを形成する傾斜部に設置され、傾斜部の底部に流水を取り込むための取水口が配置される。すなわちこの場合、取水設備はダムの底部の流水を取り込む。
【０００３】
ところが洪水時などにダム湖に入りこむ流水は特に底部に濁水が溜まるため、取水設備が底部の濁水を取り込む可能性がある。取水設備が濁水を取水して発電すれば発電効率が低下する可能性があり、また当該濁水を下流へ放水すれば下流の住民などから苦情を受ける可能性がある。
【０００４】
そこでたとえば特開平８−２３９８２２号公報（特許文献１）には、傾斜部の上層部（表層）の流水を取りこむ取水装置が開示されている。このようにすれば、より清浄な流水を取り込むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２３９８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に取水設備は、取水口から取り込まれた流水を取水設備の内部に流通させるいわゆる呑口部を有している。呑口部外縁の両端部の表面近くにおいて流れが乱れ、渦が発生して空気の巻きこみが生じれば、取り込まれた流水が下流の導水路の内壁に衝撃を与え、導水路を損傷させることがある。そこで特許文献１の取水設備は、遮蔽材を呑口部の上面、下面または左右両側面に設けている。遮蔽材が渦の発生に対する抵抗として機能することにより、取水時の流水の表層における渦の発生を抑制する。また特許文献１においては、呑口部が流水の表面（水面）の高さの上下方向への変化に追随して上下移動することにより、呑口部からの取水量を調整することが可能な構成となっている。
【０００７】
しかしながら特許文献１においては、呑口部と、流水を取り込む取水管との双方が駆動機構によって上下させられる。このため設備の構造が複雑であり、コスト高となる可能性がある。
【０００８】
本発明は以上の問題に鑑みなされたものである。その目的は、より簡素な構造により渦を抑制することが可能な取水設備を供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態によれば、取水設備は、呑口部と、シャッター部材と、ガイド部と、渦抑止部材とを備えている。呑口部は、流水の水面に交差する上下方向に移動可能であり、流水を取り込む取水塔から取り込まれた流水を所望の方向へ流通させる。シャッター部材は、呑口部と一体になっており、呑口部の移動に合わせて移動し、取水塔の内部と外部とを区分する。ガイド部は、シャッター部材の移動方向を規定する。渦抑止部材は、ガイド部に案内され、呑口部と隣接して取水塔により取り込まれた流水の水面に浮いた状態となる。
【００１０】
このようにすれば、渦抑止部材がシャッター部材用のガイド部により上下移動可能となるため、渦抑止部材を水面に浮かせるための追加の駆動機構等を不要とし、より簡素な構造により渦を抑制することが可能な取水設備が供給できる。
【００１１】
上記の取水設備において好ましくは、ガイド部は溝である。
このようにすれば、シャッター部材および渦抑止部材が溝にはめ込まれるだけの簡易な構造によりシャッター部材および渦抑止部材を上下方向に移動可能とすることができる。
【００１２】
上記の取水設備において好ましくは、渦抑止部材は溝にはまった板状体である。
このようにすれば、渦抑止部材の構成をより簡素にすることができるとともに、渦抑止部材の近傍における水面の振動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
一実施の形態によれば、より簡素な構造により渦を抑制することが可能な取水設備を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態の取水設備の設置される地形および設置態様を示す概略断面図である。
【図２】本実施の形態の取水設備の構成を示す概略斜視図である。
【図３】本実施の形態の取水ゲートの構成を示す概略斜視図である。
【図４】本実施の形態の取水塔の構成を示す概略斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う部分における、取水ゲートおよび渦抑止部材がガイド部に案内される態様を示す概略断面図である。
【図６】本実施の形態の渦抑止部材の断面形状の一例を示す概略断面図である。
【図７】本実施の形態の渦抑止部材の断面形状の、図６とは異なる他の例を示す概略断面図である。
【図８】渦抑止部材の断面形状の比較例を示す概略断面図である。
【図９】実施例１の水流調査に用いた取水設備の寸法等を説明するための概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を説明しながら、実施の形態について説明する。まず図１を参照して、本実施の形態の取水設備の設置態様について説明する。
【００１６】
図１を参照して、取水設備１は、河川などの流水からなるダム湖１０１の水面１０２に対して傾斜角を有する地形である傾斜部１０３に設置されている。取水設備１は、河川等の流水を取り込んで用水路や発電機などに供給する設備である。
【００１７】
取水設備１は、図中の矢印に示すように、ダム湖１０１の水は図の左方から右方に流れるものとすれば、取水ゲートは流水の上流側すなわち取水設備１の左方に配置されることが好ましい。取水設備１はダム湖１０１の水に接するように対面しているため、ダム湖１０１の水を取り込むことができる。
【００１８】
また取水設備１はその一部（特に取り込んだ水の流路のうち比較的下流側）が傾斜部１０３の内部に埋め込まれるように設置されており、取り込んだ水の流路の出口（導水口１１）は導水路１２に繋がっている。この導水路１２はたとえば図示しない発電機用の水車などに流水を導くための流路であり、ダムの下部にトンネルを形成するように埋設されている。
【００１９】
次に図２〜図４を参照して、取水設備を構成する主要な要素について説明する。
図２を参照して、取水設備１は、取水ゲート２と、取水塔５と、渦抑止部材６と、取水塔内水路１０と、を主に有している。取水ゲート２には呑口部３とシャッター部材４とを含んでいる。
【００２０】
図２および図３を参照して、取水ゲート２は、取水設備１へ流れ込む流水の水面の高さに応じてその位置が図２中の矢印が示す上下方向に移動可能であり、取水設備１の内部へ水をスムーズに取り込むことを可能とするための部材である。たとえば河川の増水によりその水面が上昇した際にはそれに追随するように取水ゲート２は上方に移動し、河川の減水によりその水面が下降した際にはそれに追随するように取水ゲート２は下方に移動する。取水ゲート２は一般公知の金属材料により形成されている。
【００２１】
取水ゲート２の一部は取水塔５の内部に収納されており、他の一部は取水塔５から外側にはみ出すように配置されている。基本的に取水ゲート２を構成する呑口部３はその大部分が取水塔５から外側にはみ出すように配置されており、シャッター部材４はその大部分が取水塔５の内部に収納されるように配置されている。
【００２２】
呑口部３は流水の水面に交差する上下方向に移動可能であり、流水を取り込む取水口から取水設備１（取水塔５）の内部に取り込まれた流水を所望の方向へ流通させるための構造体である。ここでの所望の方向とは、たとえば取り込まれた水を最終的に導水路１２に導くために取水塔５の内部の取水塔内水路１０に向けて流れる方向など、取水設備１（取水塔５）の内部に取り込まれた流水が必要とされる場所へ向かう方向を意味する。
【００２３】
したがって呑口部３は流水を取水設備１の内部に取り込むのに好都合な形状を有している。呑口部３は一例として、その上面である呑口部上面３ａが、円弧状の最外縁３ｂと、最外縁よりも内側において左右双方に延びる最外縁よりも径の小さい他の円弧状の縁部３ｃとを有する貝殻のような形状を有しているが、これに限らず他の形状を有していてもよい。また呑口部３はその最外縁を構成する円弧状の部分が上下方向の厚みが薄く、当該円弧状の部分から離れて取水塔５の内部に向かうにつれ上下方向の厚みが厚くなっているが、これも一例にすぎず他の特徴を有する形状であってもよい。
【００２４】
シャッター部材４は呑口部３と一体になることにより、呑口部３とともに取水ゲート２を構成し、呑口部３の移動に合わせて移動する。シャッター部材４はたとえば板状体であり呑口部３の下方に取り付けられることにより、呑口部３を下方から支持している。シャッター部材４は呑口部３の下方において上下方向に延在し、上記のようにその大部分が取水塔５の内部に収納されることにより、取水塔５の内部と外部とを大雑把に区分している。すなわちシャッター部材４はおおむね取水塔５の内部と外部との境界部に相当する。
【００２５】
シャッター部材４は上段シャッター４ａと中段シャッター４ｂと下段シャッター４ｃとの３つの板状部材が一体となるように接合された多段構成を有していることが好ましい。なおここではシャッター部材４は３つの板状部材により構成されるが、これに限らずたとえば２つまたは４つの板状部材により構成されるなど、任意の数の多段構成とすることができる。
【００２６】
上段シャッター４ａ、中段シャッター４ｂおよび下段シャッター４ｃは、それぞれ図３の水平方向に関する位置が少しずつずれている。具体的には、上段シャッター４ａは呑口部３の特に最外縁３ｂに近い側（図３の前側）に、下段シャッター４ｃは呑口部３の特に最外縁３ｂから遠い側（図３の後ろ側）に配置されている。中段シャッター４ｂは上段シャッター４ａと下段シャッター４ｃとの中間の位置に配置されている。このようにして上段シャッター４ａ、中段シャッター４ｂおよび下段シャッター４ｃは互いに階段状の多段構成をなしている。
【００２７】
図２および図４を参照して、取水塔５は、図の上下方向に延びる第１のガイド部５ａと第２のガイド部５ｂと第３のガイド部５ｃとの３つのガイド部を有している。ここではシャッター部材４が３つの板状部材（シャッター４ａ，４ｂ，４ｃ）により構成されるため、ガイド部も３つ（ガイド部５ａ，５ｂ，５ｃ）形成されているが、シャッター部材４の板状部材の数に応じて、ガイド部の数も変化してもよい。
【００２８】
これらのガイド部は、たとえば取水塔５の内部に取り込まれ取水塔内水路１０に向かう流水が流通する方向（図のガイド部５ａからガイド部５ｃへ向かう方向）に交差する方向に関する幅が他の領域の当該幅よりも広くなっている。この幅が広くなった領域は図３のシャッター４ａ〜４ｃを構成する板状体の端部４ａ１，４ｂ１，４ｃ１を受け入れるための領域である。
【００２９】
より具体的には、第１のガイド部５ａは、上段シャッター４ａの端部４ａ１が入り込むことにより端部４ａ１を受け入れ、上段シャッター４ａをその内部にはめ込む構成を有している。同様に、第２のガイド部５ｂは、中段シャッター４ｂの端部４ｂ１が差し込まれることにより中段シャッター４ｂをその内部にはめ込む構成を有しており、第３のガイド部５ｃは、下段シャッター４ｃの端部４ｃ１が差し込まれることにより下段シャッター４ｃをその内部にはめ込む構成を有している。
【００３０】
このようにガイド部５ａ〜５ｃは、たとえば他の領域に比べて上記のように幅が広くなっている、言い換えれば他の領域に比べて深く掘られたように形成されている、いわゆる溝（戸溝）として形成されている。
【００３１】
なお上段シャッター４ａの端部４ａ１は、呑口部３の縁部３ｃが上段シャッター４ａと接する部分よりも、１対の端部４ａ１に挟まれた部分が延在する方向に関する幅が広くなっている。すなわち１対の端部４ａ１に挟まれた部分が延在する方向に関して、端部４ａ１はその近傍に比べて突起したような形状となっている。ガイド部５ａおよびシャッター４ａが以上のような形状を有するため、１対の端部４ａ１が１対の第１のガイド部５ａに入り込みやすくなっている。
【００３２】
同様に中段シャッター４ｂは、端部４ｂ１と、端部４ｂ１以外の縁部としての凹部４ｂ２とを有している。凹部４ｂ２においては１対の端部４ｂ１に挟まれた部分が延在する方向に関する幅よりもその幅が狭くなっている。言い換えれば、１対の端部４ｂ１に挟まれた部分が延在する方向に関して、端部４ｂ１はその近傍（凹部４ｂ２）に比べて突起したような形状となっている。ガイド部５ｂおよびシャッター４ｂが以上のような形状を有するため、１対の端部４ｂ１が１対の第２のガイド部５ｂに入り込みやすくなっている。下段シャッター４ｃについても同様に、端部４ｃ１がその近傍の凹部４ｃ２に比べて突起した形状を有するため、１対の端部４ｃ１が１対の第３のガイド部５ｃに入り込みやすくなっている。
【００３３】
後に詳述するが、ガイド部５ａ〜５ｃは、図の上下方向に延在することにより、端部４ａ１〜４ｃ１にてガイド部５ａ〜５ｃに挿入されたシャッター４ａ〜４ｃを図の上下方向に移動可能とする。このようにしてシャッター部材４の移動方向が規定される。
【００３４】
次に図１、図５および図６を参照して、取水設備を構成する要素についてより詳細に説明しつつ、取水設備が実地においてどのように設置されるかについて説明する。
【００３５】
再度図１を参照して、取水設備１がダム湖１０１の水と対面する領域にはスクリーン７が配置されている。このスクリーン７は、ダム湖１０１中の流木などのごみが取水設備１の内部に流れ込むのを抑制するためのものである。取水塔５の最上部と取水ゲート２（呑口部３）の最上部とに挟まれた領域は、ダム湖１０１からの流水を取水塔５の内部に取り込む入口としての開口部である取水口８である。また取水口８の後方には、取水口８から取り込まれる流水を遮断するための取水口制水門９が配置されている。
【００３６】
取水口８から取水設備１の内部に取り込まれた流水は、取水ゲート２の呑口部３の上面３ａ上からシャッター部材４の後方に回り込み、シャッター部材４の後方の取水塔内水路１０を上方から下方に向けて流通する。その後、取水塔内水路１０の出口としての導水口１１を経由して導水路１２に流れ込む。なおダムの傾斜部１０３には、ダムから取水塔５へ渡るための連絡橋１０４が形成されてもよい。
【００３７】
取水設備１において、取水ゲート２が上下方向に移動することにより取水口８が流水を取り込む、すなわち取水設備１が利用することが可能な流水の水面１０２の高さの範囲は、この取水設備１で利用する水面１０２の最高貯水位と最低貯水位との間の高さである。取水設備１において利用する最高の貯水位を利用最高貯水位といい、取水設備１において利用する最低の貯水位を利用最低貯水位という。利用最高貯水位と利用最低貯水位との差をここでは利用水深と呼んでいる。
【００３８】
一例として、利用最高貯水位を標高７０２ｍ、利用最低貯水位を標高６７５ｍとすることにより、利用水深を２７ｍとすることができる。本実施の形態の取水設備１は、取水口８の高さがダム湖１０１の流水のうち比較的上側の水が流れる高さに一致するように配置されるため、取水ゲート２の上方を流通する水が取り込まれる。このような機構により、取水設備１は、ダム湖１０１の水面１０２近く（表層）の水を取り込むことができる。したがって、たとえばダム湖１０１の底部の濁水を取り込む場合に起こりうる問題の発生を回避することができる。
【００３９】
図１および図５を参照して、先述のように、上段シャッター４ａの端部４ａ１が第１のガイド部５ａに、中段シャッター４ｂの端部４ｂ１が第２のガイド部５ｂに、下段シャッター４ｃの端部４ｃ１が第３のガイド部５ｃに、それぞれ挿入される。ガイド部５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれは図の上下方向に延在している。なお図１のＶ−Ｖ線に沿う部分にはガイド部５ａ，５ｂ，５ｃは直接現れないため、図５においてガイド部５ａ，５ｂ，５ｃは点線で図示している。
【００４０】
ガイド部５ａ，５ｂ，５ｃの内部に挿入された端部４ａ１，４ｂ１，４ｃ１はガイド部５ａ，５ｂ，５ｃの任意の位置に移動することができるため、端部４ａ１，４ｂ１，４ｃ１を含むシャッター部材４（取水ゲート２）は図の上下方向に移動可能となり、シャッター部材４（取水ゲート２）を上下方向の任意の高さに設置することができる。
【００４１】
取水口８よりやや後方の水面１０２は、渦抑止部材６が浮かんだ状態となっている。図１および図６を参照して、渦抑止部材６はたとえば樹脂系の材料など、水に浮く材料により構成される板状体である。図１および図５を参照して、渦抑止部材６はたとえばその１対の端部が、溝としての１対の第３のガイド部５ｃのそれぞれの内部にはまり込んでいる。このような構成により、渦抑止部材６は、たとえば水面１０２の高さの変動に応じて、第３のガイド部５ｃに案内され、図の上下方向に移動可能となっている。
【００４２】
なお、図５においては渦抑止部材６は１対の第３のガイド部５ｃに入り込むように配置されるが、渦抑止部材６は１対の第１のガイド部５ａまたは第２のガイド部５ｂのいずれかの内部に入り込んでいてもよい。
【００４３】
渦抑止部材６は取水塔５の内部に取り込まれた流水の流路に配置され、より具体的には、取水塔５の内部に取り込まれた流水の水面１０２に浮いた状態となる位置に配置される。これに対して取水ゲート２の呑口部３は、表層の水を取り込みやすくする部材、すなわちその上部に水を流通させる部材であるため、呑口部３を含む取水ゲート２は基本的に水面１０２から沈んでいる。したがって図５を参照して、呑口部３と図の上下方向に関して隣接するように渦抑止部材６が配置されている。
【００４４】
渦抑止部材６は上記のように、図６に示すような単純な板状体であってもよいが、図７に示すように幅広板状体６ａと幅狭板状体６ｂとが合体した構成の板状体であってもよい。
【００４５】
なお渦抑止部材６は水面１０２に対して浮いた状態であるとは、ここでは図５に示すように、渦抑止部材６が水面１０２の上に浮いた領域と、水面１０２の下に潜った領域とを有するように浮くことを意味する。渦抑止部材６のうち、水面１０２の下に潜った領域の深さを被り水深と呼ぶこととする。
【００４６】
以上より渦抑止部材６は、取水塔５の内部に取り込まれた流水の水面１０２に浮いており、かつガイド部５ａ〜５ｃのいずれかにはまる（拘束される）ように配置されている。
【００４７】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の取水設備１は、取水塔５により取り込まれた比較的表層の流水の水面１０２に浮いた状態となる渦抑止部材６を備えている。この渦抑止部材６は、水面１０２に浮くことにより流水から発生する渦の流れを阻害するように配置される。したがって、この渦抑止部材６により、取水口８から取り込まれた水の流れが呑口部３の後方などの領域において乱れて渦を発生する可能性が抑制される。渦を抑制することにより、導水路１２などへの空気の巻き込みを抑制することができる。
【００４８】
この渦抑止部材６は、取水ゲート２（シャッター部材４）の上下移動に用いるガイド部５ａ〜５ｃに案内される。すなわち渦抑止部材６の上下方向の移動機構は、シャッター部材４の上下方向の移動機構のガイド部を流用（共用）している。したがって、たとえば渦抑止部材６の上下方向の移動機構がシャッター部材４の上下方向の移動機構を流用せずに別途設置されたものである場合に比べて、取水設備１全体の構成を簡素にすることができ、その結果、取水設備１全体のコストを低減することができる。
【００４９】
また渦抑止部材６が流水の水面１０２に浮いた状態となるため、たとえば渦抑止部材６が沈まないよう、その上下方向の位置を制御するための駆動機構（モータなど）が不要となる。このことからも取水設備１全体のコストをさらに低減することができる。
【００５０】
以上をまとめると、本実施の形態によれば、渦抑止部材６の存在により渦の発生が抑制され、渦抑止部材６専用の移動機構が不要となることに伴うコスト低減が可能になるとともに、渦抑止部材６専用のモータなどの駆動機構を用いずに流水に対する浮力を利用して、上下方向の位置の制御ができる。さらに渦抑止部材６は、ガイド部５ａ〜５ｃによる拘束を受けることにより、たとえば水面に浮かぶ渦抑止部材６が所望の位置から遠く離れた場所に流されてしまうことなく、スムーズに上下移動させることができる。
【００５１】
またガイド部５ａ〜５ｃが溝であるため、たとえばシャッター部材４および渦抑止部材６がモータなどの駆動機構により上下方向の移動を可能とする場合に比べて、取水設備１全体の構成をより簡素化することができる。
【００５２】
また、渦抑止部材６がガイド部５ａ〜５ｃにはまった板状体であることにより、取水設備１全体の構成がより簡素化するといえる。
【００５３】
次に、渦抑止部材６が水面に対してほぼ垂直方向に延びる面を有する板状体であることにより、上記の渦を抑制する効果に加えて、水面の振動を抑える効果をもたらす。このことについて以下に説明する。
【００５４】
図８を参照して、比較例としての渦抑止部材１０６は、渦抑止部材６と同様にシャッター部材４のガイド部を利用して上下移動が可能な構成となっているが、その断面形状が渦抑止部材６と異なっている。具体的には、渦抑止部材１０６は、水流（図中の矢印）に向かう面がおおむね水面１０２の下部において鉛直方向に延びずに鉛直方向から傾斜している。したがって渦抑止部材１０６はおおむね台形状を有している。
【００５５】
渦抑止部材１０６は上記の傾斜方向に延びる面が、水流の渦の発生を抑える構成を有している。しかし当該傾斜面は図中の矢印が示す流水の方向に垂直でなく傾いていることにより、流水をすべて受けるには所定の長さを要するため、渦抑止部材１０６が大型化して接水面積が増えることにより、渦抑止部材１０６の振動が大きくなる可能性がある。
【００５６】
しかし図６および図７に示す渦抑止部材６は、水流（図中の矢印）に向かう面が水流にほぼ垂直な方向に延びるため、垂直に延びる当該面は流水をほぼすべて受けることができ、渦抑止部材６を小型化することができる。このため渦抑止部材６は、渦抑止部材１０６に比べて接水面積が小さくなり、渦抑止部材の振動を抑えられ、その結果流水の振動を抑えることができる。
【００５７】
その他、たとえば取水ゲート２のシャッター部材４が多段構成を有することにより、取水ゲート２の上下方向に関する可動範囲をより広くすることができる。
【００５８】
たとえば図５の断面図が示すシャッター部材４が図のように３つのシャッター４ａ，４ｂ，４ｃに分かれておらず、上下方向の長さが３つのシャッター４ａ，４ｂ，４ｃの長さの和である単一のシャッター部材を有する構成である場合、シャッター部材の下側の地形に拘束されてシャッター部材４が下方に潜ることが可能な範囲が狭くなる可能性がある。これに対して本実施の形態の多段構成を有することにより、たとえば上段シャッター４ａの真下において水深が浅く、下段シャッター４ｃの真下において水深が深い地形に対してより深く取水ゲート２を潜らせることが可能となる。
【実施例１】
【００５９】
ガイド部５ａ〜５ｃにはまった渦抑止部材６の、取水塔５の内部における位置（特に取水塔内水路１０からの距離）と渦および振動の抑制効果との関係を調査するため、実際の取水設備を縮小化し、周辺の地形を再現した模型を作製し、水理実験を行なった。
【００６０】
図９を参照して、呑口部３（取水ゲート）および取水塔内水路１０などを有する上記の本実施の形態の取水設備１において、取水口８の近傍における取り込んだ流水の水路に、渦抑止部材６が配置される。渦抑止部材６は実際には戸溝としてのガイド部にはまり込むように配置されているが、図９においては簡略化のためガイド部の図示を省略している。
【００６１】
取水塔５の、流水に沿う方向の寸法ａはたとえば１６９００ｍｍであるとし、図示されないが取水塔５の上下方向の高さはたとえば約３７０００ｍｍであるとする。また渦抑止部材６は図６に示すような板状体（直方体）であるとし、図９に示す寸法ｂは８０５０ｍｍ、寸法ｃは６００ｍｍであるとする。また渦抑止部材６の図示されない上下方向の高さ（厚み）は１２００ｍｍであるとする。
【００６２】
上記の設備を用いて、取水塔内水路１０の最後部（取水口８から最も離れた部分）から渦抑止部材６の中央部までの、寸法ａに沿う方向の距離ｘ、および渦抑止部材６の被り水深を変化させて、取水設備１内の流水における渦や振動などの状態を調査した。その結果を表１に示す。表１に示すように、距離ｘは９９４０ｍｍ、９０１５ｍｍ、７１６５ｍｍおよび６２４０ｍｍの４通りに変化させている。なお表中の○、△および×印は上記の各パラメータの結果の総合評価であり、○は良好、△はやや良好、×は不良であることを示す。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
表１を参照して、たとえば渦抑止部材６の設置位置が取水ゲートより呑口部側の場合（たとえばｘが９９４０ｍｍまたは９０１５ｍｍの場合）には結果が×になっているのに対し、ｘが比較的取水口８から離れた７１６５ｍｍまたは６２４０ｍｍでありかつ渦抑止部材６の潜り水深が０．７ｍ（すなわち水面上の渦抑止部材６の上下方向寸法が０．５ｍ）の場合に良好な結果となっている。この結果は具体的には、水面の渦や振動の発生が少ないほど良好としている。このように渦および振動のない状態が、取水ゲート２用のガイド部５ａ〜５ｃにはまった渦抑止部材６の作用により実現されている。
【００６５】
基本的に、渦抑止部材６はその半分程度が水面化に沈み、かつ基本的に取水塔内水路１０から近い（取水口８から遠い）位置に配置される方が、渦および振動の抑制には好ましいといえる。
【００６６】
今回開示された実施の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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、ダムなどに設置される取水設備に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００６８】
１  取水設備、２  取水ゲート、３  呑口部、３ａ  呑口部上面、３ｂ  最外縁、３ｃ  縁部、４  シャッター部材、４ａ  上段シャッター、４ｂ  中段シャッター、４ｃ  下段シャッター、４ａ１，４ｂ１，４ｃ１  端部、５  取水塔、５ａ  第１のガイド部、５ｂ  第２のガイド部、５ｃ  第３のガイド部、６  渦抑止部材、７  スクリーン、８  取水口、９  取水口制水門、１０  取水塔内水路、１１  導水口、１２  導水路、１０１  ダム湖、１０２  水面、１０３  傾斜部、１０４  連絡橋。
【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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【図９】
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