(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を通し難い遮水層と、
前記遮水層に積層されており、水を通し易い通水層と、
前記通水層を被う保護層と、
複数の放水口を備え、前記通水層に埋設される湧水部材とを有しており、
前記通水層は、下流側に前記保護層に被われない露出部を備えていることを特徴とする人工湿地。
【請求項２】
請求項１記載の人工湿地であって、
通水層の露出部が斜面に形成されていることを特徴とする人工湿地。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の人工湿地であって、
保護層は、保護層本体と、その保護層本体と通水層との混合を防止する混合防止層とから構成されていることを特徴とする人工湿地。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の人工湿地であって、
池と、
前記池の水を湧水部材に導く導入部材と、
を有することを特徴とする人工湿地。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の人工湿地であって、
遮水層と混合防止層とが粘土で形成されており、通水層が砂利で形成されていることを特徴とする人工湿地。
【請求項６】
水を通し難い遮水層上に、複数の放水口を備える湧水部材を配置する工程と、
前記遮水層に水を通し易い通水層を積層し、前記湧水部材をその通水層に埋設する工程と、
前記通水層の下流側が露出するように、その通水層を保護層で被う工程と、
を有することを特徴とする人工湿地の施工方法。
【請求項７】
請求項６記載の人工湿地の施工方法であって、
斜面で通水層を露出させることを特徴とする人工湿地の施工方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７のいずれかに記載の人工湿地の施工方法であって、
保護層は、通水層に混合防止層を積層し、その混合防止層に保護層本体を積層することにより構成されることを特徴とする人工湿地の施工方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の人工湿地の施工方法であって、
池の水を湧水部材に供給することを特徴とする人工湿地の施工方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載の人工湿地の施工方法であって、
遮水層と混合防止層とを粘土で形成し、通水層を砂利で形成することを特徴とする人工湿地の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造成地に人工的に創出される人工湿地及びその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土壌にチューブを埋設し、そのチューブの側面から所定量の水を放出させることで前記土壌に湿り気を与える方法が特開平９−２７５７６９号公報に記載されており、その概略図が図４に示されている。図４に示すように、チューブ５８は、造成地の土壌５２に敷かれた熊笹根防止ネット５５上に配置された状態で、植物育成用土壌５３に埋設されている。チューブ５８の側面から放出された水は、主に植物育成用土壌５３によって周囲から吸収されてその土壌５３を湿らせ、植物６０に供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、チューブ５８から放出された水が周囲の植物育成用土壌５３に吸収される状態では、そのチューブ５８から放出された水を特定の方向に導くことは難しい。即ち、植物育成用土壌５３の特定部分に水を導いてそこに自然に近い湿地を形成することは不可能である。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、チューブ（湧水部材）から放出された水を特定位置に導き、その部分に自然に近い人工湿地を形成することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、水を通し難い遮水層と、前記遮水層に積層されており、水を通し易い通水層と、前記通水層を被う保護層と、複数の放水口を備え、前記通水層に埋設される湧水部材とを有しており、前記通水層は、下流側に前記保護層に被われない露出部を備えていることを特徴とする。
【０００５】
本発明によると、水を通し難い遮水層の上に水を通し易い通水層が積層される構造のため、湧水部材の放水口から通水層中に放出された水は遮水層の上面に沿って通水層内を下流側（低所）に流れる。そして、保護層に被われていない通水層の露出部から外部に流れ出る。即ち、通水層の露出部から水が湧き出るようになり、その露出部が湿地となる。したがって、遮水層の上面の傾斜や通水層の位置を調整することで、希望する場所に自然に近い湿地を形成することができる。また、通水層は保護層に被われているため、その通水層に土砂やホコリ等が詰まることがなく、通水層の働きを長く保持できる。
【０００６】
また、請求項２に示すように、通水層の露出部を斜面に形成すれば、湿地で水が淀むことがなく、水を清浄な状態に保持できる。
また、請求項３に示すように、保護層は、保護層本体と、その保護層本体と通水層との混合を防止する混合防止層とから構成するのが好ましい。
また、請求項４に示すように、池を形成してその池の水を導入部材によって湧水部材に導くのが好ましい。なお、池には水溜等も含むものとする。
また、請求項５に示すように、遮水層と混合防止層とを粘土で形成し、通水層を砂利で形成するのが自然的で好ましい。
また、請求項６から請求項１０に記載の人工湿地の施工方法によって、請求項１から請求項５に記載の人工湿地を形成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２及び図３に基づいて本発明の実施形態１に係る人工湿地について説明する。ここで、図１は、緑地における人工湿地の近傍を表す縦断面図（図２、図３のＩ−  Ｉ矢視断面図）であり、図２は緑地の上流池付近を表す縦断面図（図３のＩＩ−  ＩＩ矢視断面図）である。また、図３は前記緑地の全体平面図である。
緑地１は、図３における右上側が高台になっており、その高台の右端に上流水溜２が形成されている。上流水溜２の底には湧水桝３が設けられており、その湧水桝３を介して水源（図示されていない）からの水がその上流水溜２に供給される。なお、上流水溜２に供給される水の流量は前記水源に設けられたバルブで調整される。ここで、水源の水は、湿地性植物（トウカイモウセンゴケ、シラタマホシクサ等）の自生地における水（ｐＨ約５．４）に近い若干酸性（ｐＨ約５．８）の井戸水が使用される。
【０００８】
上流水溜２は石囲いにより容器状に形成されており、上部開口は自然石等で蓋がされている。上流水溜２に供給された水はオーバーフローして隣に設けられた下流水溜４に流入する。下流水溜４は上流水溜２とほぼ同様な構造であり、その下流水溜４からオーバーフローした水が隣の上流池５に流入する。上流池５に流入した水はその上流池５に溜められるとともに、一部がオーバーフローして周囲の土地の表面を潤す。さらに、上流池５の水は小川６を通って下流池７まで導かれる。
【０００９】
上流池５の底には集水桝９が設けられている。集水桝９は、図２に示すように、上流池５の水を後記する湧水管１０に供給するとともに、上流池５に流入した粒径の小さい砂や泥を溜める桝であり、上部開放容器状に形成されている。
集水桝９の側面には、高さ方向におけるほぼ中央位置に横孔９ｓが形成されており、その横孔９ｓに上記した湧水管１０が接続される。また、集水桝９の上部開口９ｈは網（図示されていない）で塞がれており、その網の外側に複数の穴を有する蓋９ｆが被せられている。
【００１０】
この構造により、上流池５の底に溜まった粒径の大きな砂利等は集水桝９の内部に入り込むことはなく、前記網を通過できる粒径の小さい砂や泥が集水桝９に溜められる。なお、集水桝９に溜まった泥等は定期的（例えば、数年毎）に除去される。
集水桝９の材料には、例えばコンクリートやガラス繊維（ＦＲＰ）等が使用される。また、その集水桝９の上部開口９ｈを塞ぐ網の材料には、例えばステンレスが使用され、その網を被う蓋９ｆの材料には亜鉛メッキ仕上げの鉄等が使用される。
【００１１】
湧水管１０は、上流池５から集水桝９に流入した水を地中に放出するパイプであり、緩い下り勾配をつけて地中に敷設されている。湧水管１０には、例えば塩化ビニル製パイプが使用され、その湧水管１０の側壁に複数の孔が長手方向に等間隔で形成されている。このため、集水桝９から湧水管１０に流入した水はその湧水管１０の孔から地中に放出される。ここで、前記孔の寸法は全て同一であっても良いし、孔の寸法に大小を設けることも可能である。なお、本実施形態では、孔の径は２．５ｍｍに統一されており、孔と孔との間隔が約４０ｃｍに設定されている。
即ち、湧水管１０が本発明の湧水部材に相当し、湧水管１０の孔が本発明の放水口に相当する。また、集水桝９が湧水管１０に水を導く導入部材に相当する。
【００１２】
次に、湧水管１０及び上流池５の集水桝９等を設置して湿地Ｗを形成する手順について説明する。
先ず、図１等に示すように、平坦部３０ｕと傾斜部３０ｋとを備える土地（造成地３０）が造成される。ここで、図１の左右方向をＸ方向、図１の紙面垂直方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向として以下の説明を行う。
【００１３】
次に、造成地３０の平坦部３０ｕに、上流池５の回りの庭石３１や集水桝９等が設置される。集水桝９等の設置が完了した段階で、造成地３０の平坦部３０ｕと傾斜部３０ｋとに遮水層３２がほぼ一定の厚みで積層される。このように、造成地３０に対してほぼ一定の厚みで遮水層３２が積層されるため、遮水層３２の上面にも平坦部３２ｕと傾斜部３２ｋとが形成される。遮水層３２の平坦部３２ｕは、Ｙ方向においてほぼ等しい高さで形成され、Ｘ方向において傾斜部３２ｋ側が低くなるように若干の傾斜が設けられている。即ち、遮水層３２上の水は平坦部３２ｕから傾斜部３２ｋの方向にスムーズに流れるようになる。
【００１４】
遮水層３２の厚みは、集水桝９の底面から横孔９ｓの下までの高さ寸法とほぼ等しい値に設定される。したがって、庭石３１等の下部や集水桝９の横孔９ｓよりも下側は遮水層３２に埋設される。遮水層３２には、例えば水を通し難い粘土等が使用される。
【００１５】
次に、湧水管１０が遮水層３２の平坦部３２ｕ上にＹ方向に敷設され、その湧水管１０の端部が集水桝９の横孔９ｓに接続される。次に、上流池５及びその近傍を除いて遮水層３２の平坦部３２ｕに水を通し易い通水層３４がほぼ一定の厚みで積層される。なお、通水層３４の厚みは湧水管１０の外径寸法よりも若干大きな値に設定される。
【００１６】
通水層３４は、水を良く通す粗通水層３４ｊと、粗通水層３４ｊよりも水を通し難い密通水層３４ｍとから構成されており、粗通水層３４ｊが湧水管１０の周囲と通水層３４の下流側、即ち、遮水層３２の傾斜部３２ｋ上に設けられている。また、湧水管１０の周囲の粗通水層３４ｊと、通水層３４の下流側の粗通水層３４ｊとの間には、密通水層３４ｍが設けられている。ここで、粗通水層３４ｊには、例えばサイズの大きな砂利等が使用され、密通水層３４ｍには例えば砂利と砂との混合物が使用される。
【００１７】
上流池５及びその近傍では、図２に示すように、遮水層３２が上流池５の底面及び周囲の土手の高さまで積層され、その遮水層３２によって上流池５が形成される。この状態で、集水桝９は上部開口９ｈの付近まで遮水層３２に埋設される。
次に、通水層３４の上に保護層３６を構成する混合防止層３６ｓが薄く積層され、さらに混合防止層３６ｓの上に保護層本体３６ｍが一定の厚みで積層される。このとき、通水層３４の下流側に位置する粗通水層３４ｊの傾斜部分は露出された状態に保持される。したがって、通水層３４を流れる水は粗通水層３４ｊの露出部から外部に流出する。
【００１８】
保護層３６の混合防止層３６ｓには、例えば粘土等が使用され、保護層本体３６ｍには、例えば粘土約４０％、砂約４０％及び砂利約２０％の土が使用される。この保護層３６ｍ及び混合防止層３６ｓから構成された保護層３６の働きで通水層３４に土砂やホコリ等が詰まることがなく、通水層３４の通水状態を長く保持することができる。
また、保護層３６には、木々や草花を植えることが可能になる。
【００１９】
次に、上流池５から湿地Ｗまでの水の流れを説明する。
上流池５の水は、その上流池５の底面に設けられた集水桝９に流入し、集水桝９の横孔９ｓから湧水管１０に供給される。湧水管１０に供給された水は、その湧水管１０の側壁に形成された複数の孔（放水口）から通水層３４内に放出される。なお、湧水管１０の放水口からは常に水が放出されているため、その放水口に通水層３４中の小砂利等が詰まることはない。
【００２０】
通水層３４は、水を通し難い遮水層３２の上に設けられているため、湧水管１０の放水口から通水層３４内に放出された水は遮水層３２の平坦部３２ｕに沿って通水層３４中を下流側に流れ、通水層３４の露出部から外部に流出する。即ち、通水層３４の露出部から水が湧き出るようになり、その露出部が湿地Ｗとなる。湿地Ｗには、トウカイモウセンゴケ、シラタマホシクサ等、東海地方固有の湿地性植物Ｐが植えられる。
【００２１】
上記したように、本実施形態によると、水を通し難い遮水層３２の上に水を通し易い通水層３４が積層される構造のため、湧水管１０の放水口から通水層３４中に放出された水は遮水層３２の上面に沿って通水層３４内を下流側（低所）に流れる。したがって、遮水層３２の上面の傾斜と、通水層３４の配置とを適宜設定することで、希望する場所に自然に近い湿地を形成することができる。
また、通水層３４は保護層３６に被われているため、その通水層３４に土砂やホコリ等が詰まることがなく、通水層３４の通水性を長く保持できる。
【００２２】
また、通水層３４の露出部が斜面に形成されているため、湿地Ｗで水が淀むことがなく、水を清浄な状態に保持できる。
また、上流池５を形成してその上流池５の水を集水桝９によって湧水管１０に導くため、湧水管１０中に土砂等が入り込み難くなり、湧水管１０の放水口の詰まりを防止できる。
また、遮水層と混合防止層とを粘土で形成し、通水層を砂利で形成するため、自然に近い状態で湿地を形成することができる。なお、人目に触れない遮水層及び混合防止層の一部に例えば樹脂シートを使用したり、通水層の一部にビーズ玉等を使用することも可能である。
【００２３】
なお、本実施形態では上流池５の水を湧水管１０に供給する例を示したが、上流水溜２あるいは下流水溜４の水を湧水管１０に直接供給することも可能である。また、水源から湧水管１０に水を直接供給することも可能である。
さらに、湧水管１０の代わりに湧水ダクト等を使用することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によると、遮水層の上面の傾斜や通水層の位置を調整することで、希望する場所に自然に近い湧水機能を備えた湿地を形成することができ、その湿地に湿地性植物を植えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る人工湿地の近傍を表す縦断面図（図２、図３のＩ−  Ｉ矢視断面図）である。
【図２】緑地の上流池付近を表す縦断面図（図３のＩＩ−  ＩＩ矢視断面図）である。
【図３】緑地の全体平面図である。
【図４】従来の給水方法を表す横断面図（Ａ図）及び縦断面図（Ｂ図）である。
【符号の説明】
９      集水桝（導入部材）
１０    湧水管（湧水部材）
３２    遮水層
３４    通水層
３４ｊ  粗通水層
Ｗ      湿地（露出部）
３６    保護層
３６ｍ  保護層本体
３６ｓ  混合防止層
Ｐ      湿地性植物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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