(57)【要約】【課題】簡易かつ迅速に目詰まりを回復し、しかも長期間にわたって通水性を維持することのできる暗渠集水構造および暗渠集水構造の集水機能回復方法を提供する。【解決手段】送水手段および送気手段を接続してなる暗渠集水構造であって、送水手段は、前記フィルタ層が目詰まりを起こした場合に、高圧水を多孔管の孔から噴出させて孔に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管周辺に基幹となる水道を形成するための、多孔管に高圧水を送り込む送水装置であり、送気手段は、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層に付着していた細粒土分を多孔管の孔から噴出した空気のバブリング作用により流出させるための、多孔管に高圧空気を送り込む送気装置であって、高圧水と高圧空気の送出により、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管の上部全体の集水機能を回復できるようにしたことを特徴とする暗渠集水構造。【選択図】    図６
2011163041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々の現場で敷設された暗渠排水を通水するための集水路の開口部にグレーチング等の格子構造の溝蓋を取り付けその上に砂利や透水マット等からなるフィルタ等を形成するとともに、集水路に沿ってその直上に透水シートで被覆した多孔管を配置し、かつ多孔管には送水手段および送気手段を接続してなる暗渠集水構造であって、
送水手段は、前記フィルタ層が目詰まりを起こした場合に、高圧水を多孔管の孔から噴出させて孔に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管周辺に基幹となる水道を形成するための、多孔管に高圧水を送り込む送水装置であり、
送気手段は、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層に付着していた細粒土分を多孔管の孔から噴出した空気のバブリング作用により流出させるための、多孔管に高圧空気を送り込む送気装置であって、
高圧水と高圧空気の送出により、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管の上部全体の集水機能を回復できるようにしたことを特徴とする暗渠集水構造。
【請求項２】
種々の現場で敷設された暗渠排水を通水するための集水路の開口部にグレーチング等の格子構造の溝蓋を取り付けその上に砂利や透水マット等からなるフィルタ等を形成するとともに、集水路に沿ってその直上に透水シートで被覆した多孔管を配置し、かつ多孔管には送水装置および送気装置を接続してなる暗渠集水構造において、
前記フィルタ層が目詰まりを起こした場合には、
第１に送水装置を稼動して高圧水を送り込んで、多孔管の孔から噴出させて孔に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管周辺に基幹となる水道を形成し、
かつ、多孔管周辺全体を飽和状態になるよう通水を継続し、
多孔管周辺での水の浮き出しが確認できたら、送水装置を多孔管から切り離し、多孔管に送気装置を接続して高圧空気を送り込み、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層に付着していた細粒土分が多孔管の孔から噴出した空気のバブリング作用により徐々に洗われ、空気とともに上方に移動して表面から流出する、
そして高圧水と高圧空気の送出を必要回数繰り返して、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管の上部全体の集水機能を回復するようにしたことを特徴とする暗渠集水構造の集水機能回復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目詰まりを起こしたフィルタ層の通水機能を簡便かつ迅速に回復することができる暗渠集水構造、該暗渠集水構造の集水機能回復方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
砂防ダム上流等の土石流や洪水流にしばしばさらされる区域の土砂中から集水する場合、集水路周辺に砂利や透水マット等による人工的なフィルタ層を形成しても、洪水時に流れ出す粘土やシルト等の細粒分により短時間のうちに目詰まりを起こし、長期間連続して集水することができなくなってしまう。
【０００３】
特開２００４−３０８３７７号公報（特許文献１）には、ダム堤体の上流側と下流側の間のサイフォン機能を備えた発電用通水管及び前後両端を開放した開口部付きのパイプを組として構成し、開口部付きのパイプの前部開口端をダム堤体の上流側に位置させると共に、開口部付きのパイプの後部開口端をダム堤体の下流側に位置させ、且つ、前記開口付きのパイプを発電用通水管の取水口近傍の下方位置に維持して配置し、前記開口付きのパイプの管路内を水が流れるに伴い生じる負圧により、前記開口付きのパイプの上流側開放端部より水を流入するに際して、発電用通水管の下部や周囲の沈殿物、堆積物をパイプ開口部から吸引させる通水管取水口付近の堆積土砂の除去方法及びその除去装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０８３７７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、暗渠排水を通水するための集水路の開口部にグレーチング等の溝蓋を取り付けその上に砂利や透水マット等からなるフィルタ等を形成した暗渠集水構造を利用する小規模発電装置においては、目詰まりを起こしたフィルタ層の通水機能を回復し、維持することのできる手法はまだ確立されていない。
【０００６】
したがってこの発明は、目詰まりを起こしたフィルタ層の通水機能を大掛かりな装置が不要であって、簡易かつ迅速に目詰まりを回復し、しかも長期間にわたって通水性を維持することのできる暗渠集水構造および暗渠集水構造の集水機能回復方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわちこの発明の暗渠集水構造は、種々の現場で敷設された暗渠排水を通水するための集水路の開口部にグレーチング等の格子構造の溝蓋を取り付けその上に砂利や透水マット等からなるフィルタ等を形成するとともに、集水路に沿ってその直上に透水シートで被覆した多孔管を配置し、かつ多孔管には送水手段および送気手段を接続してなる暗渠集水構造であって、
送水手段は、前記フィルタ層が目詰まりを起こした場合に、高圧水を多孔管の孔から噴出させて孔に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管周辺に基幹となる水道を形成するための、多孔管に高圧水を送り込む送水装置であり、
送気手段は、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層に付着していた細粒土分を多孔管の孔から噴出した空気のバブリング作用により流出させるための、多孔管に高圧空気を送り込む送気装置であって、
高圧水と高圧空気の送出により、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管の上部全体の集水機能を回復できるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
この発明の暗渠集水構造の集水機能回復方法は、種々の現場で敷設された暗渠排水を通水するための集水路の開口部にグレーチング等の格子構造の溝蓋を取り付けその上に砂利や透水マット等からなるフィルタ等を形成するとともに、集水路に沿ってその直上に透水シートで被覆した多孔管を配置し、かつ多孔管には送水装置および送気装置を接続してなる暗渠集水構造において、
前記フィルタ層が目詰まりを起こした場合には、
第１に送水装置を稼動して高圧水を送り込んで、多孔管の孔から噴出させて孔に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管周辺に基幹となる水道を形成し、
かつ、多孔管周辺全体を飽和状態になるよう通水を継続し、
多孔管周辺での水の浮き出しが確認できたら、送水装置を多孔管から切り離し、多孔管に送気装置を接続して高圧空気を送り込み、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層に付着していた細粒土分が多孔管の孔から噴出した空気のバブリング作用により徐々に洗われ、空気とともに上方に移動して表面から流出する、
そして高圧水と高圧空気の送出を必要回数繰り返して、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管の上部全体の集水機能を回復するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の暗渠集水構造および暗渠集水構造の集水機能回復方法は、送水装置を稼動して高圧水を送り込んで、多孔管の孔から噴出させて孔に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管周辺に基幹となる水道を形成し、かつ、多孔管周辺全体を飽和状態になるよう通水を継続し、多孔管周辺での水の浮き出しが確認できたら、送水装置を多孔管から切り離し、多孔管に送気装置を接続して高圧空気を送り込み、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層に付着していた細粒土分が多孔管の孔から噴出した空気のバブリング作用により徐々に洗われ、空気とともに上方に移動して表面から流出するものである。
そして高圧水と高圧空気の送出を必要回数繰り返して、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管の上部全体の集水機能を回復するようにしたことことにより、簡易かつ迅速に目詰まりを回復し、しかも長期間にわたって通水性を維持することのできる暗渠集水構造および暗渠集水構造の集水機能回復方法を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の暗渠集水構造の１実施例を示す平面図である。
【図２】そのＣ−Ｃ断面図である。
【図３】図１の中央横断面図である。
【図４】多孔管の拡大縦断面図である。
【図５】多孔管の拡大縦断面図である。
【図６】高圧水噴射時の概略図である。
【図７】高圧空気噴射時の概略図である。
【図８】多孔管を高圧水用と高圧空気用とを並列に設置した状態を示し、高圧水噴射時の概略図である。
【図９】高圧空気噴射時の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１ないし図５は、この暗渠集水構造の１実施例をしめすものである。
図１ないし図３において、砂防堰１１の背後には、砂防堰１１の長さ方向と平行に複数の所定の間隔で暗渠排水を通水するための集水路１２が敷設してある。この集水路１２は上面が開放したＵ字形断面をなし、その開口部にはグレーチング等の格子構造の溝蓋１３が取り付けられている。
このグレーチング等の格子構造の溝蓋１３の上には種々の網目構造やサイズのポリオレフィン系樹脂からなる網状シートや不織布、あるいはそれらの複合シートからなる透水マット１４が敷設され、その上にはふとん籠１５に収納した砂利１６が積み上げられて、砂利１６や透水マット１４等からなるフィルタ等１０が形成されている。
図において１７は集水路１２の両端に設けられた点検口、１８は集水路１２のさらに外側に配置した地盤用のふとん籠である。
【００１２】
図４および図５は透水シートで被覆した多孔管２１を示すものであり、この多孔管２１は集水路１２に沿ってその直上に複数列配置されている。このような透水シートの例としては、所定のメッシュの網目構造を備えたプラスチックネット類を好適に使用することができる。
また、該多孔管２１の外周には長さ方向に沿って所定の間隔で複数列の通水・通気孔２２が配置されており、また各列の通水・通気孔２２は、多孔管２１の周方向に沿って所定の間隔で複数穿設されている。前記多孔管２１を被覆した透水シートは、その網目が通水・通気孔２２よりも細かく、したがって通水・通気孔２２が簡単には目詰まりしないようになっている。
前記多孔管２１の端部には、高圧水または高圧空気を供給する配管部分との給水・給気部２３が設けられている。
【００１３】
そして前記給水・給気部２３には、送水手段（送水装置）および送気手段（送気装置）が脱着可能に、あるいは切換可能に接続してある。
前記送水手段は、前記フィルタ層１０が目詰まりを起こした場合に、高圧水を多孔管２１の通水・通気孔２２から噴出させて通水・通気孔２２に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管２１の周辺に基幹となる水道を形成させる（図６参照）ものであり、前記多孔管２１に高圧水（２kg/ｃｍ2〜１０kg/ｃｍ2程度）を送り込むための各種の高性能な高圧ポンプ、高圧用ホースを備えたものである。
【００１４】
前記送気手段は、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層１０に付着していた細粒土分を多孔管２１の通水・通気孔２２から噴出させて、空気のバブリング作用により流出させる（図７参照）ものであり、前記多孔管２１に高圧空気を送り込むための各種の空気圧縮機（エアコンプレッサ）、高圧用ホースを備えたものである。
このような高圧水と高圧空気の送出により、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管２１の上部全体の集水機能を回復できるようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
この発明の前記暗渠集水構造を用いて集水機能を回復するための方法としては、前記暗渠集水構造におけるフィルタ層１０が目詰まりを起こした場合には、図６に示すように、送水装置を稼動して高圧水を送り込み、多孔管２１の通水・通気孔２２から噴出させて通水・通気孔２２に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、多孔管２１周辺に基幹となる水道を形成する。
かつ、多孔管２１の周辺全体を飽和状態になるよう通水を継続し、多孔管２１周辺での水の浮き出しが確認できたら、送水装置を多孔管２１から切り離す。
【００１６】
次いで、図７に示すように、多孔管２１に送気装置を接続して高圧空気を送り込むと、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層１０に付着していた細粒土分が、多孔管２１の通水・通気孔２２から噴出した空気のバブリング作用により徐々に洗われ、空気とともに上方に移動して表面から流出する、
そして高圧水と高圧空気の送出を必要回数繰り返して、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管２１の上部全体の集水機能を回復するのである。
【００１７】
図８および図９は、多孔管２１を高圧水用多孔管２１−１と高圧空気用多孔管２１−２とに分けて並列に設置した状態を示す。もちろん、そのそれぞれに送水装置、送気装置を接続する。
図８に示すように、高圧水用多孔管２１−１に接続した送水装置を稼動して高圧水を送り込み、高圧水用多孔管２１−１の通水・通気孔２２から噴出させて通水・通気孔２２に詰まった細粒分を洗い流すと同時に、高圧水用多孔管２１−１周辺に基幹となる水道を形成する。
かつ、高圧水用多孔管２１−１の周辺全体を飽和状態になるよう通水を継続し、高圧水用多孔管２１−１周辺での水の浮き出しが確認できたら送水装置の稼動を停止する。
【００１８】
次に、図９に示すように、高圧空気用多孔管２１−２に接続した送気装置を稼動して高圧空気を送り込むと、前記水の噴出で形成された水道周辺のフィルタ層１０に付着していた細粒土分が、高圧空気用多孔管２１−２の通水・通気孔２２から噴出した空気のバブリング作用により徐々に洗われ、空気とともに上方に移動して表面から流出する、
そして高圧水と高圧空気の送出を必要回数繰り返して、細粒土の存在しない領域を広げ、多孔管２１の上部全体の集水機能を回復するのである。
もちろん、図８および図９のように多孔管２１を高圧水用多孔管２１−１と高圧空気用多孔管２１−２とに分けて並列に設置した場合には、両方から同時に高圧水および高圧空気を噴射してもよい。
【００１９】
砂防堰１１の維持管理に際しては、所定の期間ごとに高圧水と高圧空気の送出を必要回数繰り返し、細粒土の存在しない領域を広げて、多孔管２１の上部全体の集水機能を適宜回復させればよい。このような維持管理は、暗渠排水を利用した発電装置の制御システム中に組み込んで自動的に行うことが望ましい。
【００２０】
また、この発明の暗渠集水構造においては、フィルタ層１０が目詰まりを起こした場合、高圧水を送り込んで通水・通気孔２２に詰まった細粒分を洗い流すようにしているが、高圧水ととも多孔管２１に起振装置や超音波振動装置を接続して振動を付与することにより、より確実に目詰まりを解消するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この発明によれば、集水路上のフィルタ層の目詰まりを簡易かつ迅速に回復し、しかも長期間にわたって通水性を維持することのできる暗渠集水構造および暗渠集水構造の集水機能回復方法を提供することができ、砂防ダムの排水を利用した発電装置への適用はもちろん、種々の用途の暗渠集水構造および暗渠集水構造の集水機能回復方法として有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０  フィルタ層
１１  砂防堰
１２  集水路
１３  グレーチング等の格子構造の溝蓋
１４  透水マット
１５  ふとん籠
１６  砂利
１７  点検口
１８  ふとん籠
２１  多孔管
２１−１  高圧水用多孔管
２１−２  高圧空気用多孔管
２３  給水・給気部
【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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