(57)【要約】【課題】  ダム等の大容量貯水池の水底に堆積する多量の土砂を、比較的少ないエネルギとコストで、しかも自然環境に極力影響が出ないよう配慮しながら、能率よく海又はその近くの河川まで排出できるようにする。【解決手段】  ダム等の大容量貯水池Ｄの浚渫土砂１をサイフォン作用で水と共に吸い出すサイフォン管Ｓと、このサイフォン管Ｓの下流端に連なり、同管Ｓで吸い出された浚渫土砂１及び水を含む流動体を海Ｏ又はその近くの河川Ｒまで重力を利用して自然流下させる自然流下経路Ｐとを備え、自然流下経路Ｐは、相互に縦列配置される複数条のパイプラインＰｐと、その相隣なるパイプラインＰｐ間に介在していて、上流側のパイプラインＰｐから流下してきた流動体を一時的に貯留し下流側のパイプラインＰｐに放流可能な中継枡Ｐｍとを有する。【選択図】  図１
2006241790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海（Ｏ）から離れた高所に在って河川（Ｒ）の水が流れ込む大容量貯水池（Ｄ）の浚渫土砂（１）を、該貯水池（Ｄ）から海（Ｏ）又はその近くの河川（Ｒ）まで輸送する浚渫土砂の輸送システムであって、
大容量貯水池（Ｄ）の浚渫土砂（１）をサイフォン作用で水と共に吸い出すサイフォン管（Ｓ）と、
このサイフォン管（Ｓ）の下流端に連なり、同管（Ｓ）で吸い出された浚渫土砂（１）及び水を含む流動体を海（Ｏ）又はその近くの河川（Ｒ）まで重力を利用して自然流下させる自然流下経路（Ｐ）とを少なくとも備え、
前記自然流下経路（Ｐ）は、相互に縦列配置される複数条のパイプライン（Ｐｐ）と、その相隣なるパイプライン（Ｐｐ）間に介在していて、上流側のパイプライン（Ｐｐ）から流下してきた流動体を一時的に貯留し下流側のパイプライン（Ｐｐ）に放流可能な中継枡（Ｐｍ）とを有することを特徴とする、浚渫土砂の輸送システム。
【請求項２】
前記自然流下経路（Ｐ）を経て流下してきた流動体より水を分離して海（Ｏ）又はその近くの河川（Ｒ）に放流可能であると共に、残余の浚渫土砂（１）を一時的に貯留し且つその少なくとも一部を回収可能な水／土砂分離処理手段（ＳＥ）が、前記自然流下経路（Ｐ）の最下流のパイプライン（Ｐｐ）の下流端に連ねて配設されることを特徴とする、請求項１に記載の浚渫土砂の輸送システム。
【請求項３】
前記水／土砂分離処理手段（ＳＥ）は、前記自然流下経路（Ｐ）を経て流下してきた流動体を受容して該流動体中の浚渫土砂（１）を沈殿させる複数の沈殿槽（Ａ１〜Ａ３）が、その各々の沈殿槽（Ａ１〜Ａ３）内の流動体中の上澄み水を順次下流の沈殿槽にオーバフローさせ得るように配列して構成され、
その最下流の沈殿槽（Ａ３）からオーバフローした上澄み水を海（Ｏ）又はその近くの河川（Ｒ）に放流するようにしたことを特徴とする、請求項２に記載の浚渫土砂の輸送システム。
【請求項４】
前記複数の沈殿槽（Ａ１〜Ａ３）は、その各々の上面が開放されていて、河口（Ｒｅ）近くの河川敷（１０）にその上流側から下流側に順次、直列状態で配設されることを特徴とする、請求項３に記載の浚渫土砂の輸送システム。
【請求項５】
各中継枡（Ｐｍ）は、上流側のパイプライン（Ｐｐ）が接続される入口部（３ｉ）と、下流側のパイプライン（Ｐｐ）が接続される出口部（３ｅ）とを備えており、それら入口部（３ｉ）及び出口部（３ｅ）にそれぞれ開閉弁（Ｖｉ，Ｖｅ）が設けられることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の浚渫土砂の輸送システム。
【請求項６】
前記サイフォン管（Ｓ）または少なくとも１部の前記パイプライン（Ｐｐ）の内部に無数の微細気泡を供給するためのマイクロバブル供給手段（Ｍ）を備えることをことを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載の浚渫土砂の輸送システム。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の輸送システムを用いた浚渫土砂の輸送方法であって、
少なくとも１つの中継枡（Ｐｍ）内に沈殿、堆積した浚渫土砂（１）の少なくとも一部を回収して、下流側のパイプライン（Ｐｐ）に流れないようにしたことを特徴とする、浚渫土砂の輸送方法。
【請求項８】
請求項１〜６の何れかに記載の輸送システムを用いた浚渫土砂の輸送方法であって、
少なくとも一部の中継枡（Ｐｍ）内に、その近隣にある他の大容量貯水池（Ｄ′）より吸い出した水及び浚渫土砂（１′）を含む流動体を供給することを特徴とする、浚渫土砂の輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海から離れた高所に在って河川の水が流れ込むダム等の大容量貯水池の浚渫土砂を、該貯水池から海又はその近くの河川まで輸送するための浚渫土砂の輸送システム、並びにその輸送システムを利用した浚渫土砂の輸送方法に関する。
【０００２】
尚、本明細書において「浚渫土砂」とは、ダム等の大容量貯水池の底部を浚渫したときに生じる土砂、泥土、ヘドロ等、又はそれらの混合物を含む。また、本発明において「大容量貯水池」とは、ダムの他、河川上流側からの土砂の堆積による有効深度の低下が問題となる種々の大容量貯水池（例えば湖、遊水池等）が含まれ、人工物及び自然物の如何を問わない。
【背景技術】
【０００３】
水力発電や灌漑等に利用される既存のダムが抱える今日的な重要課題として、その上流側から流れてきた土砂が長年に亘りダムの水底に多量に堆積し、その有効深度を浅くしてしまうことによりダムの発電能力が低下したり或いは貯水量が減少する、ということが挙げられている。
【０００４】
そこで、このような問題に対処するために、例えば、ダム水底の堆積土砂を浚渫してダム外に運び出すことが既に試みられており、またその浚渫に当たり、ダムの水底の堆積土砂をサイフォン管で吸い上げ、ダム周辺の回収場所まで輸送するようにした技術が既に提案されている（下記の特許文献１を参照）
【特許文献１】特開平１１−４６５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、山中に設けられることが多く道路事情が余り良くないダムの近辺から、ダンプ車両等で多量の浚渫土砂を外部に搬出する作業には多大の手間とエネルギ（従ってコスト）を要するものであり、特にこの問題は、ダムの堆積土砂を、これが本来（ダムが無ければ）流れるべき海までダンプ輸送しようとする場合には顕著となり、更に交通渋滞等の原因ともなる。
【０００６】
なお、このような問題を回避しつつダムの浚渫土砂を海まで運ぶために、例えばその浚渫土砂をダムの直下流の河川に直接放出することも考えられるが、その場合には、下流河川の水質汚濁を生じ、河川の生態系にも影響を及ぼす虞れがある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み提案されたものであって、ダム等の大容量貯水池の水底に堆積する多量の土砂を、比較的少ないエネルギとコストで、しかも自然環境に極力影響が出ないよう配慮しながら、能率よく海又はその近くの河川まで排出できるようにした、新規な浚渫土砂の輸送システム及びその輸送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、海から離れた高所に在って河川の水が流れ込む大容量貯水池の浚渫土砂を、該貯水池から海又はその近くの河川まで輸送する浚渫土砂の輸送システムであって、大容量貯水池の浚渫土砂をサイフォン作用で水と共に吸い出すサイフォン管と、このサイフォン管の下流端に連なり、同管で吸い出された浚渫土砂及び水を含む流動体を海又はその近くの河川まで重力を利用して自然流下させる自然流下経路とを少なくとも備え、前記自然流下経路が、相互に縦列配置される複数条のパイプラインと、その相隣なるパイプライン間に介在していて、上流側のパイプラインから流下してきた流動体を一時的に貯留し下流側のパイプラインに放流可能な中継枡とを有することを特徴としている。
【０００９】
また請求項２の発明は、請求項１の上記特徴に加えて、前記自然流下経路を経て流下してきた流動体より水を分離して海又はその近くの河川に放流可能であると共に、残余の浚渫土砂を一時的に貯留し且つその少なくとも一部を回収可能な水／土砂分離処理手段が、前記自然流下経路の最下流のパイプラインの下流端に連ねて配設されることを特徴としている。
【００１０】
また請求項３の発明は、請求項２の上記特徴に加えて、前記水／土砂分離処理手段は、前記自然流下経路を経て流下してきた流動体を受容して該流動体中の浚渫土砂を沈殿させる複数の沈殿槽が、その各々の沈殿槽内の流動体中の上澄み水を順次下流の沈殿槽にオーバフローさせ得るように配列して構成され、その最下流の沈殿槽からオーバフローした上澄み水を海又はその近くの河川に放流するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また請求項４の発明は、請求項３の上記特徴に加えて、前記複数の沈殿槽は、その各々の上面が開放されていて、河口の河川敷にその上流側から下流側に順次、直列状態で配設されることを特徴とする。
【００１２】
また請求項５の発明は、請求項１〜４の上記各特徴に加えて、各中継枡が、上流側のパイプラインが接続される入口部と、下流側のパイプラインが接続される出口部とを備えており、それら入口部及び出口部にそれぞれ開閉弁が設けられることを特徴とする。
【００１３】
また請求項６の発明は、請求項１〜５の上記各特徴に加えて、前記サイフォン管または少なくとも１部の前記パイプラインの内部に無数の微細気泡を供給するためのマイクロバブル供給手段を備えることをことを特徴とする。
【００１４】
また請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の輸送システムを用いた浚渫土砂の輸送方法であって、少なくとも１つの中継枡内に沈殿、堆積した浚渫土砂の少なくとも一部を回収して、下流側のパイプラインに流れないようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また請求項８の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の輸送システムを用いた浚渫土砂の輸送方法であって、少なくとも一部の中継枡内に、その近隣にある他の大容量貯水池より吸い出した水及び浚渫土砂を含む流動体を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、海から離れた高所に在る大容量貯水池の浚渫土砂を、サイフォン管のサイフォン作用で水と共に吸い出し、次いで自然流下通路を経由して海又はその近くの河川まで自然流下させるようにしたので、重力を利用して大容量貯水池の浚渫土砂を海又はその近くの河川まで無理なく且つ緩やかに輸送することができ、その輸送のためのエネルギ節減とコスト低減を図ることができ、また途中の河川水域を浚渫土砂で汚濁したり生態系に影響を与える心配がなく、更にダンプ車両による輸送の場合のように交通渋滞等の不具合を招く虞れもない。また上記自然流下経路が、相互に縦列配置される複数条のパイプラインと、その相隣なるパイプライン間に介在していて、上流側のパイプラインから流下してきた流動体を一時的に貯留し下流側に放流可能な中継枡とを有するので、個々のパイプラインの内圧を軽減できてその耐久性を高めることができ、またパイプラインに対するメンテナンスも、中継枡で区切られたパイプライン単位で行えるため、そのメンテナンス作業が比較的容易となる。
【００１７】
また特に請求項２の発明によれば、自然流下経路の最下流のパイプラインの下流端に連ねて配設される水／土砂分離処理手段によって、自然流下経路を経て流下してきた流動体より比較的清浄な水だけを海又はその近くの河川に放流可能であり、しかもその水／土砂分離処理手段に残余の浚渫土砂を一時的に貯留し且つその少なくとも一部を回収できることから、浚渫土砂の全部が海又はその近くの河川にそのまま放出される場合と比べて、海又はその近くの河川の水質汚濁や生態系への影響を極力抑えることができる。
【００１８】
また特に請求項３の発明によれば、前記水／土砂分離処理手段は、自然流下経路を経て流下してきた流動体を受容して該流動体中の浚渫土砂を沈殿させる複数の沈殿槽が、その各々の沈殿槽内の流動体中の上澄み水を順次下流の沈殿槽にオーバフローさせ得るように配列して構成され、その最下流の沈殿槽からオーバフローした上澄み水を海又はその近くの河川に放流するようにしたので、その放流水の清浄度を高めることができて、海又はその近くの河川の水質汚濁や生態系への影響を一層効果的に抑えることができる。
【００１９】
また特に請求項４の発明によれば、前記複数の沈殿槽は、その各々の上面が開放されていて、河口近くの河川敷にその上流側から下流側に順次、直列状態で配設されるので、河口近くの河川敷の広いスペースを利用して、比較的大きな沈殿槽を何段にも配置でき、それだけ水の清浄化機能を高めることができる。また洪水等で河口の河川敷が水没した場合には、その川の濁流で各沈殿槽内の堆積土砂を容易に押し流すことができる。
【００２０】
また特に請求項５の発明によれば、各中継枡が、上流側のパイプラインが接続される入口部と、下流側のパイプラインが接続される出口部とを備えており、それら入口部及び出口部にそれぞれ開閉弁が設けられるので、それら開閉弁の適宜開閉により、前述のパイプラインのメンテナンス作業を一層能率よく的確に行うことが可能となり、また個々のパイプラインを流れる流動体の流速調整や緊急時等の流動停止も比較的容易となる。
【００２１】
また特に請求項６の発明によれば、サイフォン管または少なくとも１部のパイプラインの内部に無数の微細気泡を供給するためのマイクロバブル供給手段を備えるので、その無数の微細気泡の流動体中への混入分散効果により、流動体と、サイフォン管又はパイプライン内面との間の摩擦抵抗を効果的に低減できる上、流動体の密度を軽減できるようになって、流動体をスムーズに流動させることが可能となる。また上記流動体中の好気性微生物と微細気泡の酸素とを十分に接触させることができて、その微生物を活性化させることができるため、海又は河口近くに達した流動体の臭気・濁度が向上し、溶存酸素量も増えて、環境対策上、有利である。
【００２２】
また特に請求項７の発明によれば、少なくとも１つの中継枡内に沈殿、堆積した浚渫土砂の少なくとも一部を回収して、下流側のパイプラインに流れないようにしたので、中継枡の近隣の地域で浚渫土砂を建設資材、農業用資材等として再利用する場合に好都合であり、またその再利用分だけ浚渫土砂の海側への流動分を減少させることができる。
【００２３】
また特に請求項８の発明によれば、少なくとも一部の中継枡内に、その近隣にある他の大容量貯水池より吸い出した水及び浚渫土砂を含む流動体を供給するようにしたので、複数の大容量貯水池からの浚渫土砂を中継枡において容易に合流させ、その下流側のパイプラインを利用して海側に自然流下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００２５】
添付図面において、図１〜図８は、本発明の第１実施例を示すものであって、図１は、浚渫土砂輸送システムの概要を示す全体概略縦断面図、図２は図１の２矢視部拡大図、図３は図１の３矢視部拡大図、図４は図３の４−４線拡大断面図、図５は図１の５矢視部拡大図、図６は図５の６矢視平面図である。また図７は、本発明の第２実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【００２６】
先ず、第１実施例について説明する。図１において、浚渫土砂輸送システムは、海Ｏから離れた高所に在って河川Ｒの水が流れ込む大容量貯水池としてのダムＤで行われた浚渫作業により生じた浚渫土砂１を、該ダムＤから海Ｏ又はその近くの河川Ｒまで重力を利用して輸送するために用いられる。
【００２７】
このシステムは、ダムＤの浚渫土砂１をサイフォン作用で水と共に吸い出すサイフォン管Ｓと、このサイフォン管Ｓの下流端に連なり、同管Ｓで吸い出された浚渫土砂１及び水を含む流動体を海Ｏ又はその近くの河川Ｒまで重力を利用して自然流下させる自然流下経路Ｐと、この自然流下経路Ｐを経て流下してきた前記流動体より水を分離して海Ｏ又はその近くの河川Ｒに放流可能であると共に残余の浚渫土砂１を一時的に貯留し且つその少なくとも一部を回収可能な水／土砂分離処理手段ＳＥとを備える。
【００２８】
前記サイフォン管Ｓは、図示例ではダムＤの貯留水面上を任意に移動可能な浚渫作業船Ｂに設けられて吸込口Ｕｅが水中で昇降可能な可動吸込管Ｕと、この可動吸込管Ｕの下流端に一端が連なり且つその他端がダムＤの直下流側で且つダムＤよりも低位置に設けた中継枡Ｐｍ０までダムＤの堰を越えて下方に長く延びる搬送管Ａとを備えており、前記可動吸込管Ｕ及び搬送管Ａが互いに協働してサイフォン管Ｓを構成する。
【００２９】
而して可動吸込管Ｕの吸込口ＵｅをダムＤの水底の堆積土砂１又はその近傍に臨ませ、浚渫作業船Ｂ上の吸水ポンプ（図示せず）に呼び水機能を発揮させてサイフォン管Ｓのサイフォン作用を開始させる。これにより、サイフォン管Ｓは、その吸込口Ｕｅよりダム水底の堆積土砂１を水と共に吸い上げ、その管内を通して中継枡Ｐｍ０まで徐々に且つ連続的に流動させることができる。
【００３０】
またサイフォン管Ｓの途中には、その管を随時に遮断して前記サイフォン作用を一時的に中断し得る開閉弁（図示せず）と、その管内に空気を混入させて該サイフォン管Ｓのサイフォン作用による吸込力の調整を行なうための混気手段（図示せず）とが設けられる。また浚渫作業船Ｂには、可動吸込管Ｕの吸込口Ｕｅを任意の高さに昇降駆動し得る駆動手段２が設けられており、また該作業船Ｂを自力走行させるための推進手段（図示せず）も設けられる。
【００３１】
前記中継枡Ｐｍ０は、サイフォン管Ｓからサイフォン作用で自然流下してきた浚渫土砂１及び水を含む流動体を一時的に貯留し下流側に徐々に放流可能としたものであって、その構造は、後述する自然流下経路Ｐにおいて設けられる中継枡Ｐｍと基本的に同じである。即ち、その枡本体３は、容量の大きい水槽状に形成されて地面に定置されており、その枡本体３の比較的高位置に開口した入口部３ｉには、サイフォン管Ｓ（図示例では搬送管Ａ）の下流端が接続され、またその枡本体３の比較的低位置に開口した出口部３ｏには、自然流下経路Ｐにおいて最上流に位置するパイプラインＰｐの上流端が接続される。またその枡本体３の入口部３ｉ及び出口部３ｏには、その各々を個別に開閉可能とすべく開閉弁Ｖｉ，Ｖｅがそれぞれ設けられる。
【００３２】
前記自然流下経路Ｐは、相互に縦列配置される複数条のパイプラインＰｐ…と、その相隣なるパイプラインＰｐ，Ｐｐ間に介在していて、上流側のパイプラインＰｐから流下してきた浚渫土砂１及び水を含む流動体を一時的に貯留し下流側のパイプラインＰｐに徐々に放流可能な中継枡Ｐｍとを備える。その中継枡Ｐｍは、前記自然流下経路Ｐの全長と、その自然流下経路Ｐの上，下流端間の高低差等を踏まえて、各パイプラインＰｐにおける流動体のスムーズな自然流下を確保すべく適当な距離をおいて且つ適当な高低差を以って複数設置されるが、下流側の中継枡Ｐｍになるほど、低位置に置かれることは勿論である。また各パイプラインＰｐは、基本的には下り傾斜又は水平に配置されるが、途中の地形等によっては一部が上り傾斜であってもよい。
【００３３】
相隣なる２つの中継枡Ｐｍ間を接続する１条のパイプラインＰｐは、相互に縦列配置される多数条のパイプライン要素４…を直列に接続して構成されており、その少なくとも一部のパイプライン要素４は、パイプラインＰｐの長さ方向に互いに間隔をおいて地面に立設固定したコンクリート製の支持枠５に支持される。
【００３４】
また各々の中継枡Ｐｍは、サイフォン管Ｓ下流端の前記中継枡Ｐｍ０と基本的に同じ構造であり、その枡本体３の入口部３ｉには上流側のパイプラインＰｐの下流端が接続され、またその出口部３ｅには下流側のパイプラインＰｐの上流端が接続される。そして、それら入口部３ｉ及び出口部３ｅには開閉弁Ｖｉ，Ｖｅが各々設けられる。
【００３５】
少なくとも一部（図示例では全部）の中継枡Ｐｍには、パイプラインＰｐの内部に直径が１００μｍ以下の非常に小さな無数の微細気泡（空気）を供給するためのマイクロバブル供給手段Ｍが付設される。このマイクロバブル供給手段Ｍは、中継枡Ｐｍ内より水を汲み上げて加圧するポンプ６と、そのポンプ６で加圧された水の中に微細気泡を十分に分散、混合させた混相流を発生させる混相流発生装置７と、その混相流発生装置７で発生した混相流を下流側のパイプラインＰｐに合流させて、そのパイプラインＰｐを流れる前記流動体に微細気泡を混合させる配管８とを備える。尚、このような微細気泡を水中に大量に混合させる混相流発生装置は、従来公知であって既に工業的にも量産されている（例えば特開2000-447号公報、特開平7-265057号公報等を参照）。
【００３６】
上記微細気泡は、いわゆる「マイクロバブル」と呼ばれるものであって、単にマクロサイズの気泡が小さくなったというだけではなく、そのサイズ効果により様々な物理化学特性を発揮する。例えば、この微細気泡は水中で恰も静止している如く非常に緩やかに上昇し、また水中で気泡相互が優れた均一性、分散性を発揮し、更に水中への気体吸収効率が高く、酸素溶存量を迅速に上昇させることができる等の特徴がある。そして、このような無数の微細気泡を、パイプラインＰｐ中の浚渫土砂と水を含む流動体中に混合、分散させると、その流動体とパイプラインＰｐ内面との間の摩擦抵抗を効果的に低減できてパイプラインＰｐの耐久性が向上し、その上、流動体の密度を軽減できるようになって、比較的小さな高低差であっても流動体をスムーズに流下させることが可能となる。また上記流動体中の好気性微生物と微細気泡の酸素とを十分に接触させることができて、その微生物を活性化させることができるため、海Ｏの近くまで到達したときの流動体の臭気・濁度が向上し、溶存酸素量も増えることから、海Ｏへ放流される水の水質も良好となり、環境対策上、有利である。
【００３７】
上記マイクロバブル供給手段Ｍは、これを浚渫作業船Ｂ上や、サイフォン管Ｓの下流端に設けた中継枡Ｐｍ０に併設してもよく、これにより、サイフォン管Ｓ内や最上流のパイプラインＰｐ内を流れる浚渫土砂１及び水を含む流動体にも上記微細気泡を分散、混合させることができる。
【００３８】
次に図５，図６を併せて参照して、前記水／土砂分離処理手段ＳＥの構造を説明する。この水／土砂分離処理手段ＳＥは、自然流下経路Ｐの最下流のパイプラインＰｐの下流端に連ねて配設されるものであり、図示例では、河口Ｒｅの河川敷１０に配設される。
【００３９】
この水／土砂分離処理手段ＳＥは、前記自然流下経路Ｐを経て流下してきた浚渫土砂１及び水を含む流動体を受容して該流動体中の浚渫土砂１を沈殿させる複数の沈殿槽Ａ１〜Ａ３が、その各々の沈殿槽Ａ１〜Ａ３内の流動体中の上澄み水を順次下流の沈殿槽にオーバフローさせ得るように配列して構成され、その最下流の沈殿槽Ａ３からオーバフローした上澄み水を海Ｏを直接放流するようにしている。
【００４０】
前記複数の沈殿槽Ａ１〜Ａ３は、その各々の上面が開放された比較的浅い水槽状に構成されていて、河口Ｒｅ近くの河川敷１０にその上流側から下流側に順次、直列状態で配設される。沈殿槽Ａ１〜Ａ３の各海側に設けられる堰１１〜１３は、下流側のもの程、低くなるように形成され、各沈殿槽Ａ１〜Ａ３には、下流側のものほど粒径の細かい浚渫土砂が沈殿するようになる。
【００４１】
次に本実施例の作用を説明する。ダムＤの水底の浚渫に当たっては、浚渫作業船ＢをダムＤの周辺で組立てダムＤの水面に浮かせる。次いでその浚渫作業船Ｂより可動吸込管Ｕの先部側を下降させ、その先端の吸込口Ｕｅを水底の土砂堆積層に臨ませる。この状態で、サイフォン管Ｓに接続した図示しない吸水ポンプによる呼び水作用により、サイフォン管Ｓのサイフォン作用を開始させる。
【００４２】
そのサイフォン作用が一旦開始されると、吸水ポンプを停止させてもサイフォン作用は引き続き継続され、そのサイフォン作用により、ダムＤの水底の堆積土砂１を水と共に吸い上げてダムＤの直下流の中継枡Ｐｍ０内に徐々に且つ連続的に排出する。このような浚渫作業の進捗に伴い、浚渫作業船Ｂの位置を少しずつ移動させていき、かくして、少ないエネルギとコストでダムＤの水底の堆積土砂１をその水底の略全域に亘って能率よく浚渫可能となる。
【００４３】
サイフォン管Ｓを経て最初の中継枡Ｐｍ０内に流下してきた浚渫土砂１及び水を含む流動体は、中継枡Ｐｍ０内で浚渫土砂１の一部が沈殿、堆積し、その残余の浚渫土砂１と水を含む流動体は、出口部３ｅより本発明の自然流下経路Ｐ（最上流のパイプラインＰｐ）に放流され、その自然流下経路Ｐを重力により徐々に且つ連続的に自然流下する。
【００４４】
そして、浚渫土砂１及び水を含む流動体が前記自然流下経路Ｐを自然流下する間において、上流側のパイプラインＰｐを流下して次の中継枡Ｐｍ内に達した流動体は、その中継枡Ｐｍ０内で浚渫土砂１の一部が沈殿、堆積し、その残余の浚渫土砂１と水を含む流動体は、出口部３ｅより下流側のパイプラインＰｐに放流され、そのパイプラインＰｐ内を重力により自然流下する。尚、この場合において、各々の中継枡Ｐｍ０，Ｐｍの入口側の開閉弁Ｖｉの開度調節により、中継枡Ｐｍ０，Ｐｍ内への流動体の流入量調整が可能であり、また同中継枡Ｐｍ０，Ｐｍの出口側の開閉弁Ｖｅの開度調節により、下流側のパイプラインＰｐへの流動体の流出量調整が可能である。
【００４５】
而して浚渫土砂１及び水を含む流動体は、各中継枡Ｐｍにおいて上記の過程を繰り返して下流側に徐々に移動し、遂には河口Ｒｅ近くの河川敷１０にある水／土砂分離処理手段ＳＥに達する。この水／土砂分離処理手段ＳＥにおいては、河川敷１０に川の流れ方向に沿って直列配置された複数の沈殿槽Ａ１〜Ａ３で、前記流動体が順次受容されて該流動体中の浚渫土砂１を順次沈殿させ、その各々の沈殿槽Ａ１〜Ａ３内の流動体中の上澄み水は順次下流の沈殿槽にオーバフローし、最後は最下流の沈殿槽Ａ３からオーバフローした上澄み水が海Ｏに直接放流される。この場合、各沈殿槽Ａ１〜Ａ３には、下流側のものほど粒径の細かい浚渫土砂が沈殿、堆積するようになるので、その各沈殿槽Ａ１〜Ａ３に貯め置いた浚渫土砂１を外部より難なく採取することができて、それを、その粒径サイズに応じて建設資材、農業用資材その他の用途に有効に利用できる。このように浚渫土砂１の一部又は全部を各沈殿槽Ａ１〜Ａ３に集めて回収することにより、海Ｏには浚渫土砂１の殆どない又は全然ない比較的奇麗な水だけを放流できるため、水域の汚染防止に効果的である。
【００４６】
ところで浚渫土砂１の途中回収は、必要に応じて、水／土砂分離処理手段ＳＥよりも上流側の少なくとも一部の中継枡Ｐｍ０，Ｐｍ…においても行うことが可能である。
【００４７】
即ち、その各中継枡Ｐｍ０，Ｐｍ内に沈殿、堆積した浚渫土砂１は、その一部を上面開放の各中継枡Ｐｍ０，Ｐｍより容易に採取、回収できて、それを建設用資材、農業用資材その他の用途に再利用できるため、その各中継枡Ｐｍ０，Ｐｍより下流側のパイプラインＰｐには浚渫土砂１の含有量を減らした比較的奇麗な、浚渫土砂及び水を含む流動体を放流可能となり、従って、最下流での前記水／土砂分離処理手段ＳＥによる浚渫土砂１の分離回収効果とも相俟って、海Ｏに放流する水の浄化を十分に行うことができ、放流水域の汚染防止に一層効果的となる。
【００４８】
以上、本実施例によれば、海Ｏから離れた高所に在るダムＤの浚渫土砂１を、サイフォン管Ｓのサイフォン作用で水と共に吸い出し、次いで自然流下通路Ｐを経由して海Ｏまで自然流下させるので、重力を利用してダムＤの浚渫土砂を海Ｏまで無理なく且つ緩やかに輸送することができ、その輸送のためのエネルギ節減とコスト低減を図ることができ、また途中の河川水域を浚渫土砂で汚濁したり生態系に影響を与える心配がなく、更にダンプ車両による輸送の場合のように交通渋滞、空気汚染、振動騒音等の不具合を招く虞れもない。また上記自然流下経路Ｐは、相互に縦列配置した複数条のパイプラインＰｐの相隣なるもの同士を中継枡Ｐｍで接続して構成されるので、中継枡の無い場合と比べてパイプラインＰｐの内圧を十分に軽減できてその耐久性が高められ、またパイプラインＰｐに対するメンテナンスも、中継枡Ｐｍで区切られたパイプラインＰｐ単位で行えるため、そのメンテナンス作業が比較的容易となる。
【００４９】
また上記自然流下経路Ｐの下流端に連なる水／土砂分離処理手段ＳＥは、これを構成する複数の沈殿槽Ａ１〜Ａ３が各々上面を開放した状態で、河口Ｒｅ近くの河川敷１０にその上流側から下流側に順次、直列状態で配設されるため、その河川敷１０の広いスペースを利用して、比較的大きな沈殿槽Ａ１〜Ａ３を何段にも配置でき、それだけ水の清浄化機能を高めることができる。また洪水等で河口Ｒｅの河川敷１０が水没した場合には、その川の濁流で各沈殿槽Ａ１〜Ａ３内の堆積土砂は海Ｏに押し流されるが、濁流と一緒に流されることから水域汚濁の心配はない。
【００５０】
また図７には、本発明の第２実施例の要部が示される。この実施例では、少なくとも一部の中継枡Ｐｍ内に、その近隣にある他の大容量貯水池としてのダムＤ′よりサイフォン管Ｓ′で吸い出した水及び浚渫土砂を含む流動体を供給している。そのために、上記ダムＤ′の直下流近くにある中継枡Ｐｍの枡本体３には、上記ダムＤ′の浚渫土砂１′をサイフォン管Ｓ′を経て流入させる第２の入口部３ｉ′が増設され、またその第２の入口部３ｉ′にも開閉弁Ｖｉ′が設けられる。この第２実施例のその他の構造は、第１実施例と基本的に同じである。
【００５１】
而して、この第２実施例では、先の第１実施例と同等の作用効果を達成できる上、他のダムＤ′からの浚渫土砂１及び水を含む流動体を中継枡Ｐｍに受け入れることができる。そして、その両方のダムＤ、Ｄ′からの浚渫土砂１，１′を中継枡Ｐｍにおいて容易に合流させ、その下流側のパイプラインＰｐを利用して共に海Ｏ側に自然流下させることができる。尚、この第２実施例では、図示を簡略化するために、サイフォン管Ｓ′の構造を簡略的に示したが、この第２実施例の他のダムＤ′においても、ダムＤでの浚渫に用いた浚渫作業船Ｂを用いて、ダムＤにおける浚渫と同様の大掛かりな浚渫作業を行うようにしてもよい。また第２実施例において、上記他のダムＤ′の浚渫作業に当たっては、サイフォン管Ｓ′を用いないで、ポンプで吸い上げた水及び浚渫土砂１′を中継枡Ｐｍ内に供給するようにしてもよい。
【００５２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変更を行うことができる。
【００５３】
例えば、前記実施例では、水／土砂分離処理手段ＳＥが最下流の沈殿槽Ａ３からオーバフローした上澄み水を海Ｏに直接放流するようにしたものを示したが、本発明では、その上澄み水を海Ｏの近くの河川Ｒ、例えば河口Ｒｅに放流するようにしてもよい。
【００５４】
また、前記実施例では、水／土砂分離処理手段ＳＥを河口Ｒｅ近くの河川敷１０に設けたものを示したが、本発明では必ずしも河川敷に設ける必要はなく、少なくとも海Ｏ又はその近くの河川Ｒに直接放流できる場所であればよい。
【００５５】
また、前記実施例では、各中継枡Ｐｍ，Ｐｍ０内の水を全量下流側に流すようにしたものを示したが、本発明では、ダムＤ，Ｄ′からの落下水流を利用した水力発電設備により発電された電力で駆動される汲み上げポンプを設けて、このポンプの汲み上げ作用によりダムＤ，Ｄ′近くの中継枡Ｐｍ，Ｐｍ０内の水の少なくとも一部を適時、ダムＤ，Ｄ′側に戻すようにしてもよい。尚、この場合、上記電力で、マイクロバブル供給手段Ｍのポンプ６を駆動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施例を示す浚渫土砂輸送システムの概要を示す全体概略縦断面図
【図２】図１の２矢視部拡大図
【図３】図１の３矢視部拡大図
【図４】図３の４−４線拡大断面図
【図５】図１の５矢視部拡大図
【図６】図５の６矢視平面図
【図７】本発明の第２実施例を示す要部拡大縦断面図
【符号の説明】
【００５７】
Ａ１〜Ａ３・・沈殿槽
Ｄ・・・・ダム（大容量貯水池）
Ｄ′・・・ダム（他の大容量貯水池）
Ｍ・・・・マイクロバブル供給手段                                                Ｏ・・・・海
Ｐ・・・・自然流下経路                                                          Ｐｐ・・・パイプライン                                                          Ｐｍ・・・中継枡                                                                Ｒ・・・・河川
Ｒｅ・・・河口
Ｓ・・・・サイフォン管                                                          ＳＥ・・・水／土砂分離処理手段                                                  Ｖｉ，Ｖｅ・・開閉弁
１・・・・浚渫土砂
１′・・・浚渫土砂
３ｉ・・・入口部                                                                ３ｅ・・・出口部                                                                １０・・・河川敷
【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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