(57)【要約】【課題】大型な設備を用いることなく、より少ない動力で高効率に浚渫作業を行うことができる技術を提供する。【解決手段】浚渫搬送システムは、ダム湖の水位と水位差発生水槽１４内での水位との間の落差を利用して浚渫を行う浚渫部１０と、水位差発生水槽１４内でごみスクリーン１４ｂによりごみを除去した土砂水を排砂ポンプ２２で汲み上げ、搬送管２４を通じて堤体Ｄに向けて搬送する搬送部４０と、堤体Ｄの外側に設置された受水槽３４により、この受水槽３４内の水位と堤体Ｄの頂部との高低差を大気圧（自然エネルギー）の利用により越えさせて、土砂水を受水槽３４へ移送する堤体越え部３０と、受水槽３４から低所へ土砂水を放流する下流搬送部４０とを備える。【選択図】図１
2008261090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
堤体によって堰き止められた貯水池の水位と、この貯水池に本体部が沈められた水槽内の水位との間に落差を形成し、この落差を利用して湖底から堆積物を含む流動体を前記水槽内へ汲み上げる浚渫部と、
前記水槽内へ汲み上げられた流動体からごみを除去した状態で、所定の揚水力を利用して前記水槽内から流動体を汲み上げて堤体へ向けて搬送する搬送部と、
堤体の外側に設置された受水槽により、この受水槽内の水位と堤体の頂部との高低差を大気圧の利用により越えさせて、堤体の内側で前記搬送部により搬送された流動体を堤体より外側の前記受水槽内へ移送する堤体越え部と、
前記受水槽内へ移送された流動体を低所へ放流する下流搬送部と
を備えた浚渫搬送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の浚渫搬送システムにおいて、
前記下流搬送部により流動体が放流される過程で、その運動エネルギーを利用して発電を行う下流発電部をさらに備えたことを特徴とする浚渫搬送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の浚渫搬送システムにおいて、
前記堤体越え部により堤体を越えた流動体が前記受水槽へ落下しつつ移送される過程で、その運動エネルギーを利用して発電を行う堤外発電部をさらに備えたことを特徴とする浚渫搬送システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の浚渫搬送システムにおいて、
前記発電により得られた電力の供給を受け、前記搬送部にて利用される揚水力を発生させる電力駆動部をさらに備えたことを特徴とする浚渫搬送システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の浚渫搬送システムにおいて、
前記受水槽は、その内部を２つの部屋に区画する堰を有しており、この堰で区画された一方の部屋が堤体を越えて流動体が流入する流入室として形成されるとともに、その他方の部屋は、前記流入室から堰を越えて溢れた流動体を低所へ放流するための流出室として形成されていることを特徴とする浚渫搬送システム。
【請求項６】
請求項５に記載の浚渫搬送システムにおいて、
前記受水槽の内部を区画する堰は、複数段に積み重ねられる複数の堰板から構成されており、これら堰板の積み重ね段数を増減して高さを可変することを特徴とする浚渫搬送システム。
【請求項７】
堤体によって堰き止められた貯水池の水位と、この貯水池に本体部が沈められた水槽内での水位との間に落差を形成し、この落差を利用して湖底から堆積物を含む流動体を前記水槽内へ汲み上げる浚渫工程と、
前記浚渫工程を通じて前記水槽内へ汲み上げられた流動体からごみを除去する除去工程と、
前記除去工程を通じてごみが除去された状態の流動体を所定の揚水力を利用して前記水槽内から汲み上げる汲み上げ工程と、
前記汲み上げ工程にて汲み上げられた流動体を、前記揚水力を利用して堤体へ向けて搬送する搬送工程と、
堤体の外側に受水槽を設置し、この受水槽内の水位と堤体の頂部との高低差を大気圧の利用により越えさせることにより、堤体へ向けて搬送された流動体を堤体より外側の前記受水槽内へ移送する堤体越え工程と、
前記受水槽内へ移送された流動体を低所へ放流する下流搬送工程と
を有する浚渫搬送方法。
【請求項８】
請求項７に記載の浚渫搬送方法において、
前記下流搬送工程を通じて前記受水槽から流動体が放流される過程で、その運動エネルギーを利用して発電を行う下流発電工程をさらに有することを特徴とする浚渫搬送方法。
【請求項９】
請求項７に記載の浚渫搬送方法において、
前記堤体越え工程を通じて堤体を越えた流動体が前記受水槽へ落下しつつ移送される過程で、その運動エネルギーを利用して発電を行う堤外発電工程をさらに有することを特徴とする浚渫搬送方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の浚渫搬送方法において、
前記発電により得られた電力を用いて前記汲み上げ工程又は前記搬送工程にて利用される揚水力を発生させることを特徴とする浚渫搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、堤体で堰き止められたダム等の貯水池を浚渫しつつ、土砂等の堆積物を含んだ流動体を堤体の外側へ搬送する浚渫搬送システム及び浚渫搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダム湖等の浚渫に関する先行技術として、屈曲部に開口部を有するパイプを湖底に沈め、パイプの前方開放端部をその後方開放端部よりも静水圧の高い水中位置に維持し、パイプ内を周囲よりも低圧とすることにより屈曲部開口部からその周囲の沈殿物を吸引してパイプ後方開放端部へ流排出する浚渫方法が知られている（特許文献１参照）。この浚渫方法によれば、水位差を利用して浚渫した土砂をダム湖内に浮かべたフローティングタンクや貯槽内に一時的に集積しておくことで、そこから湖外へ土砂を搬出したり、あるいはダム堤体を貫通するバイパストンネルを通じて土砂を湖外に放出したりすることが可能になる。
【０００３】
あるいは他の先行技術として、ダム湖内から堤体を越えて湖外の低所まで延びるパイプラインを形成し、ダム湖内外での水位差を利用して湖外へ土砂を排出する浚渫方法が知られている（特許文献２参照）。この浚渫方法では、ダム湖に浮かべた浚渫作業船上から湖底まで可動吸込管を垂らしておき、この可動吸込管の下流端に接続した排出管を、堤体より外側の低水位にある河川水域まで延長することで一連のサイフォン管を構成している。このようなサイフォン管は、そのサイフォン作用によって湖底の堆積土砂を水と共に吸い上げ、さらに堤体を越えて河川水域へ自然排出することができる。
【特許文献１】特開２００３−１３８５９８号公報（図１）
【特許文献２】特開２００４−９２０７７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した２つの先行技術（特許文献１，２）はいずれも、水位差を利用して浚渫を行うため、あまり動力を消費しない点で費用節減に有効である。しかしながら、例えば前者の先行技術（特許文献１）では、浚渫した土砂を一時的に集積する場所を湖内に設置しなければならないため、全体として設備そのものが大型化し、それだけ設備費用が嵩むという問題がある。また、フローティングタンク等の集積場所が土砂で満杯になってしまうと、そこから土砂を取り除いて中を空にするか、もしくは別の集積場所を増設しなければならないため作業性が悪く、その分の費用も多くなってしまう。さらに、湖内で一時的に集積しておいた土砂を堤体貫通させて湖外へ排出する場合、別途バイパストンネルを設ける必要があるため、結果的により多くの費用がかかってしまう。
【０００５】
一方、後者の先行技術（特許文献２）は、浚渫した土砂をサイフォン作用で堤体の外へ排出するため、バイパストンネル等の大掛かりな設備を必要としない点で優れる。しかしながら、サイフォン管では水面から堤体越え位置までの高さが１０ｍ以下に制限されるため、ダム湖の水位（貯水量）によってはサイフォン作用を利用できなくなる場合がある。
【０００６】
この点、ポンプ動力を用いた浚渫方法では堤体越えの高さに制約はないものの、土砂用ポンプにはごみ詰まりによる稼働率低下の問題が常につきまとう。ポンプ稼働率の低下は浚渫作業全体の効率低下につながるため、結果的に作業が長期化して費用を増大させてしまう。また、ポンプ動力で１０ｍ以上の高さまで土砂水を揚げてしまうと、堤体を越えた先の管内では流体が自由落下となるため、水中分離（真空）が発生してしまう。この場合、堤体を越えた先の管内ではサイフォン力が利用できないため、それだけポンプ動力を多く消費してしまうという問題もある。
【０００７】
そこで本発明は、大型な設備を用いることなく、より少ない動力で高効率に浚渫作業を行うことができる技術の提供を課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、第１に本発明は浚渫搬送システムを提供する。本発明の浚渫搬送システムは、浚渫部、搬送部、堤体越え部及び下流搬送部を備える。先ず浚渫部は、堤体によって堰き止められた貯水池の水位と、この貯水池に本体部が沈められた水槽内での水位との間に落差を形成し、この落差を利用して湖底から堆積物を含む流動体を水槽内へ汲み上げる。また搬送部は、水槽内へ汲み上げられた流動体からごみを除去した状態で、所定の揚水力を利用して水槽内から流動体を汲み上げて堤体へ向けて搬送する。次に堤体越え部は、堤体の外側に設置された受水槽を有しており、この受水槽内の水位と堤体の頂部（流動体が堤体を越える位置）との高低差を大気圧（自然エネルギー）の利用により越えさせて、堤体の内側で搬送部により搬送された流動体を堤体より外側の受水槽内へ移送するそして下流搬送部は、受水槽内へ移送された流動体を低所へ放流する。
【０００９】
本発明の浚渫搬送システムでは、貯水池と水槽内との間に水位差を発生させることで、浚渫作業に必要なサイフォン力を得ている。このため土砂用ポンプ等の動力を用いることなく、無動力で浚渫作業を行うことができる。また水槽内に汲み上げられた流動体は、ごみを除去した状態で水槽内から揚水力で汲み上げられ、さらに堤体へ向けて搬送される。したがって、土砂類は水槽内に次々集積されていくのではなく、水槽内を単に通過していくだけなので、浚渫作業中に水槽内が土砂で満杯にならず、水槽内では安定して貯水池の水位との間に必要な水位差を形成しておくことができる。一方、流動体はごみが除去された状態で汲み上げられるので、揚水力を発生させるためにポンプ等を使用していても、ごみ詰まりによってポンプの稼働率を低下させることはない。
【００１０】
搬送部により揚水力で搬送された流動体は、堤体の外側に設置された受水槽内の水位程度まで持ち揚げられる。このとき必要な水位は、サイフォン作用によって堤体を越えられる分でよい。すなわち堤体の外側に設置された受水槽内の水位と堤体の頂部（流動体が堤体を越える位置）までの高低差は最大１０ｍ程度以下とし、堤体の内側では受水槽内の水位以上であればよい。これだけの水位が得られていれば、あとは大気圧（自然エネルギー）を利用したサイフォン作用だけで流動体が堤体を越えるので、極端に大きな揚水力を消費することなく堤体外の受水槽内へ流動体を移送することができる。
【００１１】
一方、受水槽内の水位は、堤体越えの位置からの落差が１０ｍ以内に設定される。これにより受水槽は、堤体を越えた先で流動体が水中分離するのを防止し、堤体越えに必要なサイフォン作用の安定化に寄与する。また受水槽内に移送された流動体は、さらにそこから低所の河川水域、海水域等に放流されるので、受水槽内で土砂類が滞留したり、受水槽がオーバーフローしたりすることはない。
【００１２】
本発明の浚渫搬送システムは、下流搬送部により流動体が放流される過程で、その運動エネルギーを利用して発電を行う下流発電部をさらに備えていてもよい。
【００１３】
受水槽から放流される流動体は、単にポテンシャルで河川水域や海水域等の自然界へ復帰するだけであるので、その過程で生じる運動エネルギーを用いて発電を行えば、より合理的なシステムを構築することができる。またこの段階では、既に流動体からごみが除去されているので、下流発電部にて水車等を利用したとしても、そのごみ詰まりによる稼働率の低下を招くことはない。
【００１４】
なお本発明では、受水槽内へ移送される流動体の流量は常に一定ではなく、浚渫作業の状態に応じて変動する。このような流量の変動は、下流発電部による発電能力にも影響することになるが、予め受水槽内の容積をある程度の大きさに確保しておくことで、受水槽から放流される流動体の流量の変動を小さくすることができる。これにより、下流発電部による発電能力の変動を抑えることができる。
【００１５】
あるいは別の態様として、本発明の浚渫搬送システムは、堤体越え部により堤体を越えた流動体が受水槽へ落下しつつ移送される過程で、その運動エネルギーを利用して発電を行う堤外発電部をさらに備えていてもよい。
【００１６】
この場合も同様に、堤体を越えて流下する流動体の運動エネルギーを用いて発電を行えば、より合理的なシステムを構築することができるし、この段階では既に流動体からごみが除去されているので、堤外発電部にて水車を利用したとしても、そのごみ詰まりによる稼働率の低下を招くことはない。ただし堤外発電部は、流動体の流量の変動によって発電能力に影響を受けやすい。このため堤外発電部は、流動体の流量の一部のみを用いて小電力発電を行う用途に適する。
【００１７】
いずれにしても、本発明の浚渫搬送システムは、発電により得られた電力の供給を受けて揚水力を発生させる電力駆動部をさらに備えることができる。この場合、システムが必要とする特に大きな電力の全部又は一部をシステム内部の発電で賄うことができることから、外部から供給する電力を最小に抑えることができる。
【００１８】
上記の受水槽は、その内部を２つの部屋に区画する堰を有しており、この堰で区画された一方の部屋が堤体を越えて流動体が流入する流入室として形成されるとともに、その他方の部屋は、流入室から堰を越えて溢れた流動体を低所へ放流するための流出室として形成されている。
【００１９】
この場合、堤体を越えて移送されてきた流動体は、先ず受水槽内の流入室に流入し、そこで貯留されてから、堰を越えて溢れた分が流出室へ流れ込み、そこから低所へ放流されることとなる。したがって、流出室から放流される流量の変化に関係なく、受水槽内の水位は堰の高さによって常に一定に保持されるため、受水槽内の水位と貯水池の水位との差や、水槽（水位差発生水槽）内の水位との差もまた一定に保たれることになる。これにより、浚渫搬送システム全体を安定して稼働させることができる。
【００２０】
さらに、受水槽の内部を区画する堰は、複数段に積み重ねられる複数の堰板から構成されており、これら堰板の積み重ね段数を増減して高さを可変する構造である。このような構造であれば、堰の高さを変えることで受水槽内の水位を変更することができるので、貯水池の水位や水槽（水位差発生水槽）内の水位との関係に応じて受水槽内の水位を適切に設定することができる。
【００２１】
第２に本発明は、浚渫搬送方法を提供する。本発明の浚渫搬送方法は、上述した浚渫搬送システムを用いて実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、水位差を利用して浚渫を行うため、動力の消費を低く抑えることができる。また、ポンプ等を用いて発生させる揚水力は、サイフォン作用によって堤体を越えるために必要な水位を補うだけでよく、システム内において必要最小限に抑えられているので、全体としての動力消費が小さく抑えられる。
【００２３】
また、ごみを除去した状態で流動体の運動エネルギーを用いて発電を行うため、水車等の変換機器をトラブルなく安定して作動させることができ、それによって高効率に発電を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
〔基本システム〕
図１は、浚渫搬送システムの基本形を概略的に示した構成図である。本実施形態の浚渫搬送システムは、例えばダム湖等の貯水池における浚渫工事に適用することができる。浚渫搬送システムは貯水池の湖底に堆積した土砂類（土、砂、泥など）を浚渫し、これを堤外へ搬送して貯水池より低所の自然水域（河川、海）へ放流するものである。以下、浚渫搬送システムを構成する各部について具体的に説明する。
【００２６】
〔浚渫部〕
浚渫部１０は、主にサイフォン船１２及び水位差発生水槽１４から構成されている。サイフォン船１２には垂直可動式の吸込管１２ａが設置されており、この吸込管１２ａは船上から水中に没し、その先端部（吸い込み口）を湖底に臨ませた状態にある。ここでは浚渫効率をよくするため、吸込管１２ａの先端部に掘削装置１２ｂが取り付けられている。掘削装置１２ｂは、例えば水中モータ等の動力で掘削歯を回転させ、湖底の堆積物Ｓをほぐして吸込管１２ａに吸い込まれやすくする。なお掘削装置１２ｂは必須ではなく、吸込管１２ａの付属アタッチメントとして着脱式とすることができる。サイフォン船１２の船上では、吸込管１２ａにバルブ１２ｃを介して湖上管１５が連結されており、湖上管１５は図示しないフロートに支持されて水面上に敷設されている。このような湖上管１５には、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）パイプを使用することが好ましい。
【００２７】
水位差発生水槽１４は、その本体部を水中に沈めた状態で水面に浮かべられており、その浮力と質量とのバランスにより、その上部開口を水面上に突出させた姿勢を安定して維持している。水位差発生水槽１４内の水位は、貯水池の水位よりも低く設定されており、これらの間に落差（水位差）が形成されている。湖上管１５は、水位差発生水槽１４の上部開口を通じて水位差発生水槽１４内に挿入されており、その開口端は水位差発生水槽１４内にて水中に没している。
【００２８】
掘削装置１２ｂでほぐされた堆積物Ｓは、水位差によって湖水とともに吸込管１２ａに吸い込まれ、土砂水となって水位差発生水槽１４へ汲み上げられる。水位差発生水槽１４内には底面上に堰１４ａが設置されており、この堰１４ａによって水位差発生水槽１４内は、例えば流入室１６（図１中左側）と流出室１８（図１中右側）の２室に区画されている。このうち一方の流入室１６には、吸込管１２ａ及び湖上管１５を通じて汲み上げられた土砂水が流れ込むものとなっている。また、流入室１６に流れ込んだ土砂水は堰１４ａの上端から溢れ出し、他方の流出室１８へ移行する。
【００２９】
堰１４ａの上端部には、その溢流が通過する位置にごみスクリーン１４ｂが取り付けられている。流入室１６へ流れ込み、やがて堰１４ａから溢れた土砂水は、ごみスクリーン１４ｂを通過して流出室１８へ移行する際、そこでごみを除去される。このときごみスクリーン１４ｂの番手（メッシュ）は、例えば水中の沈木や落葉、石などを捕集できる程度の大きさに選定されている。
【００３０】
〔搬送部〕
搬送部２０は、主に排砂ポンプ２２及び搬送管２４を備えている。排砂ポンプ２２には吸引管２２ａが接続されており、この吸引管２２ａの先端部は、水位差発生水槽１４内にて流出室１８の水中に没している。一方、搬送管２４はバルブ２６を介して排砂ポンプ２２の吐出口に接続されており、水位差発生水槽１４の外では図示しないフロートに支持されて水面上を堤体Ｄに向かって延びている。搬送管２４にもまた、上記の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）パイプを使用することができる。
【００３１】
〔堤体越え部〕
堤体越え部３０は、主に鋼管３２及び受水槽３４を備えている。鋼管３２は堤体Ｄの内側で搬送管２４に接続されて堤体Ｄの頂部に向かって立ち上がり、さらに堤体Ｄの頂部を越えて湖外（外側）にまで達している。このような鋼管３２には、例えば炭素鋼鋼管、亜鉛めっき鋼管、ステンレス鋼管等を用いることができる。鋼管３２は堤体Ｄに対し、適宜の位置で図示しないブラケットを介して敷設されている。また、受水槽３４は堤体Ｄの外側に設置されており、鋼管３２は堤体Ｄの外側で頂部から立ち下がり、その開口端部は受水槽３４内にて水中に没している。なお鋼管３２には、堤体Ｄの外側にてバルブ３３が介挿されている。
【００３２】
受水槽３４内の水位は貯水池の水位よりも高く設定されており、ここでは受水槽３４の水位が貯水池の水位よりも高さＰ（約２ｍ以下）だけ高くなっている。一方、貯水池の水面から堤体Ｄの頂部までの高さＨを１０ｍとすると、受水槽３４内の水位と堤体Ｄの頂部までの高低差ＷＨは約８ｍとなる。したがって堤体Ｄの内側では、排砂ポンプ２２の揚水力により高さＰ（約２ｍ）の水位を得れば、その外側にある受水槽３４内の水位と堤体Ｄの頂部との高低差ＷＨを大気圧（自然エネルギー）により越えさせることができる。
【００３３】
なお、受水槽３４内にも堰３４ａが設けられており、この堰３４ａよって受水槽３４内は流入室３６と流出室３８とに区画されている。このうち一方の流入室２８内には、堤体Ｄを越えて搬送管２４内を流下してきた土砂水が流入する。また堰３４ａは、複数の堰板から構成されており、これら堰板の積み重ね段数を増減して全体の高さを変えることができる構造である。なお、ここでは高さＰを２ｍ以下としているが、実際に受水槽３４内での堰３４ａの高さを設定する際、堤体Ｄの頂部から受水槽３４内の水位までの落差は１０ｍ以内に抑えられている。したがって、搬送管２４内では水中分離が発生せず、これにより、堤体Ｄの内外で有効にサイフォン作用を利用することができる。そして受水槽３４の流入室２８内に流入した土砂水は、堰３４ａから溢れ出て他方の流出室３０に移る。
【００３４】
〔下流搬送部〕
下流搬送部４０は、主に放流管４２を備えている。放流管４２は、受水槽３６内の流出室３８に接続されており、その下流端は図示しない河川水域（又は海水域）に達している。本実施形態では、堤体Ｄの頂部位置からの垂直落差Ｖとして、約５０ｍ程度の低所（貯水池の水位から４０ｍの低所）まで放流管４２を敷設している。受水槽３４内で堰３４ａから溢れ出て流出室３８内に流入した土砂水は、さらに放流管４２を通じて低所へ放流される。この場合、流出室３８から放流される土砂水の流量の変化に関係なく、受水槽３４内の水位は堰３４ａの高さによって常に一定に保持されるため、受水槽３４内の水位と貯水池の水位との差や、水位差発生水槽１４内の水位との差もまた一定に保たれることになる。これにより、浚渫搬送システム全体を安定して稼働させることができる。また、堰３４ａの高さを変えることで受水槽３４内の水位を変更することができるため、貯水池の水位や水位差発生水槽１４内の水位との関係に応じて受水槽３４内の水位を適切に設定することができる。
【００３５】
上述した一実施形態の浚渫搬送システムによれば、サイフォン作用によって浚渫を行うことができるため、ポンプ浚渫やグラブ浚渫のように大きな動力を必要としない。また、排砂ポンプ２２は堤体Ｄを越えるほどの過大な揚水力を必要とせず、堤体Ｄの内側で高さＰ（約２ｍ）の水位を得られていればよいので、排砂ポンプ２２が極端に大型化することがなく、それだけ設備を小型化することができる。
【００３６】
さらに、水位差発生水槽１４内で土砂水からごみを除去し、そこから排砂ポンプ２２で土砂水を汲み上げているため、排砂ポンプ２２が頻繁にごみ詰まりを起こすことがなく、安定して高効率に稼働することができる。
【００３７】
〔システム応用例〕
図２は、浚渫部１０及び搬送部２０の構成をより具体的に示した図である。上記のサイフォン船１２は、例えば２本の吸込管１２ａを装備することができ、これらを交互に（又は同時に）水没させて浚渫作業を行うことができる。吸込管１２ａは、例えば巻上索１２ｄを用いて昇降させることができ、例えば浚渫場所までの移動時には、吸込管１２ａは船上にて懸架されている。なお、このようなサイフォン船１２の構成や運用法は公知であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３８】
図１の基本システムでは、搬送部２０について搬送管２４を単に湖上に敷設した例を挙げていたが、ここでは特にポンプ船５０を用いた応用例を示している。ポンプ船５０は、その船上に上記の排砂ポンプ２２を装備しており、この排砂ポンプ２２の動力で土砂水を搬送管２４内へ圧送する役割を担う。図２にはポンプ船５０が一艘だけ示されているが、同様のポンプ船５０を複数艘、湖上に連ねて配置することで、これらが順々に排砂ポンプ２２の動力で土砂水を受け渡しながら圧送していくことができる。通常、サイフォン船１２から堤体Ｄまでの距離が長くなると、１台の排砂ポンプ２２だけで得られる揚水力が圧損（搬送管２４内での摩擦抵抗）によって目減りするが、この応用例では複数の排砂ポンプ２２で土砂水を中継しながら圧送するので、堤体Ｄの直下の位置で十分な水位を得ることができる。
【００３９】
〔水車設置例１〕
次に図３は、上述の基本システムに発電機能を付加した第１例の構成を概略的に示す図である。なお図３中、既に説明した基本システムと共通する構成要素や事項には同じ符号を付しており、ここではその重複した説明を省略する。
【００４０】
〔下流発電部〕
本実施形態の浚渫搬送システムには、その下流搬送部４０について下流発電部６０を付加することができる。この下流発電部６０は主に、水車６２及び分岐管６４を備えている。水車６２は放流管４２の途中に介挿されており、さらにその上流位置と下流位置には、それぞれバルブ６６，６８が介挿されている。また分岐管６４は、上流位置のバルブ６６よりも上流の位置で放流管４２から分岐し、水車６２を迂回して下流位置のバルブ６８よりも下流の位置で再び放流管４２に合流している。そして分岐管６４の途中にも、別のバルブ６９が介挿されている。
【００４１】
水車６２は発電機を内蔵するか、もしくは発電機と一体のものであり、その回転によって発電を行うことができる。この発電によって得られた電力は、例えば図示しない変圧器で調整され、同じく図示しない送電路を通じてシステム内の各所に供給することができる。特に本実施形態では、上記の排砂ポンプ２２を水車６２により発電した電力で駆動することにより、特に必要とする大きな電力をシステム内だけで賄うことができる。さらに余剰の電力をシステム内の各機器（掘削装置１２ｂや制御盤、各種の計測機器等）に供給することで、システム外部からの電力供給による消費をなくし、自然エネルギーだけで全システムを稼働させることができる。
【００４２】
ここで、水車６２を用いた発電能力を安定させるためには、水車６２に供給する土砂水の流量を一定に維持する必要があるが、受水槽３４内に流入する土砂水の流量は常に一定ではなく、浚渫作業の状況に応じて変動する。そこで本実施形態では、水車６２に供給する土砂水の流量の変動を抑えるため、受水槽３４からの流出量をほぼ一定に維持するものとしている。具体的には、受水槽３４内で流出室３８の容積を予めある程度まで大きく確保しておくことで、堰３４ａを越えた後の土砂水が流出室３８から放出される際の流量をほぼ一定に維持することができる。
【００４３】
また下流発電部６０では、バルブ６６〜６９を開閉（又は開度を調整）することで水車６２の発電能力を調整することができる。例えば、放流される土砂水量を水車６２と分岐管６４の両方に流通させれば、土砂水流量の一部だけを使用して発電することができる。
【００４４】
〔水車設置例２〕
次に図４は、上述の基本システムに発電機能を付加した第２例の構成を概略的に示す図である。なお図４中、既に説明した基本システムや発電機能と共通する構成要素や事項には同じ符号を付しており、ここではその重複した説明を省略する。
【００４５】
〔堤外発電部〕
本実施形態の浚渫搬送システムには、その堤体越え部３０について堤外発電部７０を付加することができる。この堤外発電部７０は主に、水車７２、流通管７４及び分岐管７５を備えている。堤外発電部７０は、土砂水の搬送方向でみて受水槽３４よりも上流に位置する。このためシステムの基本形に堤外発電部７０を追加するにあたり、受水槽３４は堤体Ｄからより離れた下流位置へ移設されているか、もしくは流通管７４が受水槽３４よりも上流位置に介挿されている。
【００４６】
すなわち、流通管７４は、堤体Ｄの外側の位置で鋼管３２に接続されており、受水槽３４には鋼管３２から流通管７４を通じて土砂水が流入するものとなっている。水車７２は流通管７４の途中に介挿されており、さらにその上流位置と下流位置には、それぞれバルブ７６，７８が介挿されている。また分岐管７５は、上流位置のバルブ７６よりも上流の位置で流通管７４から分岐し、水車７２を迂回して下流位置のバルブ７８よりも下流の位置で再び流通管７４に合流している。そして分岐管７５の途中にも、別のバルブ７９が介挿されている。
【００４７】
水車７２の構成及び機能は下流発電部６０と同じであり、ここでは重複した説明を省略する。ただし、システムの基本形に堤外発電部７０を付加した場合、水車７２に供給される土砂水の流量は常に一定ではなく、浚渫作業の状況に応じて変動することになる。このため堤外発電部７０は、比較的小電力だけを発電する場合や、水車７２に供給する土砂水の流量を一部のみに制限して発電する場合に適用することが好ましい。このような流量の調整は、バルブ７６〜７９を開閉（又は開度を調整）することで行い、これにより水車７２の発電能力を調整することができる。
【００４８】
〔浚渫搬送方法〕
次に、上記の浚渫搬送システムを用いて実施することができる浚渫搬送方法について説明する。浚渫搬送方法は、例えば以下の手順により実施することができる。
【００４９】
〔準備段階〕
浚渫作業を行う対象のダム湖等に本システムを設置する。ポンプ船５０を使用する場合は図２のシステム構成にならう。また、下流発電部６０又は堤外発電部７０を使用する場合、それぞれ図３，４のシステム構成にならう。
【００５０】
〔手順例〕
（１）サイフォン管１２ａ及び水位差発生水槽１４にそれぞれ注水しておき、浚渫作業に必要な水位差を形成する。吸込管１２ａから水位差発生水槽１４に通じるバルブ１２ｃを開き、サイフォン作用で堆積物Ｓを浚渫する。なお、バルブ１２ｃは特に必須ではなく、最初に水位差発生水槽１４内の水位を貯水池（湖）と同一水位にしておき、排砂ポンプ２２で水位差発生水槽１４内を吸引して水位を下げ、必要な水位差を形成することで浚渫を開始することもできる。
【００５１】
（２）浚渫により流入室１６内に土砂水を順次流入させることで、土砂水をごみスクリーン１４ｂを通過させながら水位差発生水槽１４内にてごみを除去する。
【００５２】
（３）吸引管２２ａから排砂ポンプ２２の吸込口までを注水し、排砂ポンプ２２を駆動して水位差発生水槽１４内から土砂水を汲み上げる。
（４）排砂ポンプ２２の揚水力を利用して、汲み上げた土砂水を搬送管２４を通じて堤体Ｄに向けて搬送する。
【００５３】
（５）鋼管３２から受水槽３４（流入室３６）までを注水する。このとき排砂ポンプ２２の揚水力で、堤体Ｄの内側では高さＰ（約２ｍ）までの水位を得る。バルブ３３を開放すれば、あとはサイフォン作用で土砂水が堤体Ｄの高さを越えるので、大気圧（自然エネルギー）を利用して堤体Ｄを越えた土砂水を受水槽３４内へ移送することができる。
【００５４】
（６）受水槽３４内にて堰３４ａから溢れ出た土砂水を、流出室３８から放流管４２を通じて低所へ放流する。
【００５５】
（７）システムに下流発電部６０を設置した場合、バルブ６６〜６９により土砂水の流量を調整しつつ、発電能力を調整する。また、水車６２で発電した電力を排砂ポンプ２２や掘削装置１２ｂ、その他の機器類に供給する。発電能力が安定すれば、システム外部の電力供給源を停止した状態で、完全に無動力（自然エネルギーのみ）でシステムを稼働させることができる。
【００５６】
（７’）システムに堤外発電部７０を設置した場合、バルブ７６〜７９により土砂水の流量を調整しつつ、発電を行う。また、水車７２で発電した電力を用いて制御盤や計測機器等を作動させ、可能であれば排砂ポンプ２２や掘削装置１２ｂにも供給する。排砂ポンプ２２や掘削装置１２ｂが比較的小型タイプのものであれば、システム外部の電力供給源を停止した状態で、完全に無動力（自然エネルギーのみ）でシステムを稼働させることができる。
【００５７】
本発明は上述した一実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することができる。例えば、水位差発生水槽１４はフローティング型のものだけでなく、湖底に基礎を持った据え置き型のものであってもよい。
【００５８】
また、一実施形態で挙げた高さ（Ｈ，Ｐ）や高低差、水位差（ＷＨ，Ｖ）の具体的な値は特に限定されておらず、本発明を適用する現場の条件に合わせて変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】浚渫搬送システムの基本形を概略的に示した構成図である。
【図２】浚渫部及び搬送部の構成をより具体的に示した図である。
【図３】基本システムに発電機能を付加した第１例の構成を概略的に示す図である。
【図４】基本システムに発電機能を付加した第２例の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０    浚渫部
１２    サイフォン船
１４    水位差発生水槽
１４ａ  堰
１４ｂ  ごみスクリーン
１６    流入室
１８    流出室
２０    搬送部
２２    排砂ポンプ
２４    搬送管
３０    堤体越え部
３２    鋼管
３４    受水槽
４０    下流搬送部
４２    放流管
５０    ポンプ船
６０    下流発電部
６２    水車
７０    堤外発電部
７２    水車
Ｄ    堤体
Ｓ    堆積物
【図１】
2008261090.tif 000003
【図２】
2008261090.tif 000004
【図３】
2008261090.tif 000005
【図４】
2008261090.tif 000006