(57)【要約】【課題】堰堤の取水口の近傍に放水口が設けられていても、遮水膜が放水口の急水流の影響を受けないように工夫した遮水膜昇降式選択取水設備を提供する。【解決手段】堰堤１の取水口２の周囲に多段で配置したフレーム１１（Ａ〜Ｈ）に遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）をそれぞれ吊り下げて、上下の遮水膜をオーバーラップさせるとともに、昇降機６で昇降可能な最上段のフレーム１１（Ａ）の上からのオーバーフロー水を取水口２から取水するようにした遮水膜昇降式選択取水設備において、堰堤１の取水口の２近傍に放水口３が設けられ、少なくとも放水口３の近傍に位置する遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の外周囲を覆う保護カバー３２が設けられている。放水口３に吸い込まれる急水流で遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が煽られにくくなるので、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の遮水作用が低下しなくなるとともに、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が変形しなくなるので、昇降に支障が生じなくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
堰堤の取水口の周囲に多段で配置したフレームに遮水膜をそれぞれ吊り下げて、上下の遮水膜をオーバーラップさせるとともに、昇降機で昇降可能な最上段のフレームの上からのオーバーフロー水を取水口から取水するようにした遮水膜昇降式選択取水設備において、
前記堰堤の取水口の近傍に放水口が設けられ、少なくとも放水口の近傍に位置する遮水膜の外周囲を覆う保護カバーが設けられていることを特徴とする遮水膜昇降式選択取水設備。
【請求項２】
前記保護カバーは、金属製であることを特徴とする請求項１に記載の遮水膜昇降式選択取水設備。
【請求項３】
前記保護カバーは、網目状であることを特徴とする請求項２に記載の遮水膜昇降式選択取水設備。
【請求項４】
前記保護カバーは、合成樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の遮水膜昇降式選択取水設備。
【請求項５】
前記保護カバーは、平面視で半円形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の遮水膜昇降式選択取水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水膜昇降式選択取水設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダム湖等の堰堤の取水口の周囲に多段で配置したフレームに遮水膜をそれぞれ吊り下げて、上側の遮水膜を下側の遮水膜にオーバーラップさせることで取水口の周囲を遮水するとともに、昇降機で昇降可能な最上段のフレームの上からのオーバーフロー水を取水口から取水するようにした遮水膜昇降式選択取水設備がある（特許文献１参照）。
【０００３】
この遮水膜昇降式選択取水設備であれば、最上段のフレームを表水層内に位置させれば、表水層のみをオーバーフローさせて取水口から取水することができ、最上段のフレームを水温躍層内に位置させると、水温躍層を取水口から取水することができ、最上段のフレームを深水層内に位置させると、深水層を取水口から取水することができる。
【０００４】
したがって、最上段のフレームの昇降操作だけで、所望の層の水を選択的に取水することができる。
【特許文献１】特許第３５１８７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、堰堤の取水口（例えば発電用取水口）の近傍に、放水口（例えば緊急放流用コンジット）が設けられている場合、放水口が開かれた時に、放水口に吸い込まれる急水流で遮水膜が煽られて遮水作用が低下し、あるいは遮水膜が変形して昇降に支障が生じるおそれがあるという問題があった。
【０００６】
また、急水流で放水口に異物（流木等）が吸い込まれる際に、遮水膜に異物が衝突することで、遮水膜が損傷されるおそれがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、堰堤の取水口の近傍に放水口が設けられていても、遮水膜が放水口の急水流の影響を受けないように工夫した遮水膜昇降式選択取水設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、堰堤の取水口の周囲に多段で配置したフレームに遮水膜をそれぞれ吊り下げて、上下の遮水膜をオーバーラップさせるとともに、昇降機で昇降可能な最上段のフレームの上からのオーバーフロー水を取水口から取水するようにした遮水膜昇降式選択取水設備において、前記堰堤の取水口の近傍に放水口が設けられ、少なくとも放水口の近傍に位置する遮水膜の外周囲を覆う保護カバーが設けられていることを特徴とする遮水膜昇降式選択取水設備を提供するものである。
【０００９】
請求項２のように、前記保護カバーは、金属製であることが好ましい。
【００１０】
請求項３のように、前記保護カバーは、網目状であることが好ましい。
【００１１】
請求項４のように、前記保護カバーは、合成樹脂製であることが好ましい。
【００１２】
請求項５のように、前記保護カバーは、平面視で半円形状であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、堰堤の取水口の近傍に放水口が設けられている場合であっても、少なくとも放水口の近傍に位置する遮水膜の外周囲を覆う保護カバーを設けることにより、遮水膜が放水口の急水流の影響を受けないようになる。すなわち、放水口に吸い込まれる急水流で遮水膜が煽られにくくなるので、遮水膜の遮水作用が低下しなくなるとともに、遮水膜が変形しなくなるので、遮水膜の昇降に支障が生じなくなる。
【００１４】
また、急水流で放水口に異物（流木等）が吸い込まれる際に、保護カバーでガードされて遮水膜に異物が衝突しなくなることで、遮水膜が損傷されなくなる。
【００１５】
請求項２によれば、遮水膜の外周囲を金属製の保護カバーでガードできるので、遮水膜が放水口の急水流の影響を受けないようになるとともに、異物が衝突しても保護カバーが損傷されなくなる。
【００１６】
請求項３によれば、遮水膜の外周囲を網目状金属製の保護カバーでガードできるので、遮水膜が放水口の急水流の影響をほとんど受けないようになるとともに、異物が衝突しても保護カバーが損傷されなくなる。また、金属製の保護カバーと比べて軽量になるので、保護カバーを堤体で支持する場合には、堤体に作用する支持荷重を軽減することができる。
【００１７】
請求項４によれば、遮水膜の外周囲を合成樹脂製の保護カバーでガードできるので、遮水膜が放水口の急水流の影響をほとんど受けないようになるとともに、異物が衝突しても保護カバーが損傷されなくなる。また、金属製または網目状金属製の保護カバーと比べてより軽量になるので、保護カバーを堤体で支持する場合には、堤体に作用する支持荷重をより軽減することができる。
【００１８】
請求項５によれば、平面視で半円形状である保護カバーは、放水口に吸い込まれる水流をガイドするので、水流がスムーズに放水口に吸い込まれるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１〜図５に示すように、ダム湖等の堰堤１の下部には取水口２が形成されるとともに、この取水口２の近傍には放水口３が設けられている。
【００２１】
取水口２ａが位置する堰堤１の前面（上流側の面）の上部には、水面Ｌよりも上方で前方に突出するフライングデッキ５が設置され、このフライングデッキ５の上部の左右両側には、電動ウインチ（昇降機）６がそれぞれ設置されている。この電動ウインチ６には、具体的に図示しないが堰堤１の上からキャップタイヤケーブルで電力が供給されている。
【００２２】
堰堤１の前面には、取水口２の両側位置で、上下方向に延在するとともに斜め形状で前方に突出する遮水性のフレーム組み立て体８が取付けられ、各フレーム組み立て体８の前端部には、上下方向に延在するガイドレール９がそれぞれ敷設されている。
【００２３】
フライングデッキ５のほぼ真下には、平面視で半円形状のフレーム１１（Ａ〜Ｈ）が多段（本例では８段）で設けられている。
【００２４】
また、取水口２よりも下方の堰堤１の下部には、前記フレーム１１（Ａ〜Ｈ）と同様に、平面視で半円形状のフレーム受け台１２が設置されている。
【００２５】
前記各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）の浮力は、後述する遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）等を加えた比重が１近くに設定されて、自ら浮き上がるだけの浮力は無く、後述するチェーン１９（Ａ〜Ｈ）等の重りで緩やかに沈む（下降）浮力に設定されている。
【００２６】
各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）の両端部にはガイドローラ１４がそれぞれ取付けられ、各ガイドローラ１４がガイドレール９でガイドされることにより、各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）がガイドレール９に沿って昇降されるようになる。
【００２７】
フライングデッキ５の各電動ウインチ６のワイヤロープ１６は、最上段のフレーム１１（Ａ）の上部に隙間を隔てて連結した上部フレーム１７のシーブ１８を通過させてフライングデッキ５に係止固定されている。
【００２８】
最上段のフレーム１１（Ａ）と２段目のフレーム１１（Ｂ）、２段目のフレーム１１（Ｂ）と３段目のフレーム１１（Ｃ）、以下同様に上側と下側のフレームは、それぞれ一定長さのチェーン１９で連結されている。
【００２９】
各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）の外周面には、フレキシビリティを有する合成ゴム若しくは合成樹脂製、あるいは布製の遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）がそれぞれ吊下げられている。
【００３０】
各遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の下端には、チェーン製の重り２０がそれぞれ取付けられて、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が波などでまくれ上がらないようにしている。
【００３１】
そして、電動ウインチによりワイヤロープ１６を巻き上げた時には（図１〜図３、図５参照）、シーブ１８を介して上部フレーム１７とともに最上段のフレーム１１Ａを上昇させることで、各チェーン１９が引き延ばされて各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）が所定の水深位置に上昇されて保持されるとともに、ワイヤロープ１６を緩め下げた時には（図４参照）、各チェーン１９が弛まされて各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）がフレーム受け台１２の上に重なり合って保持されるようになる。
【００３２】
各遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）は、各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）が所定の水深位置に保持されているときは、各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）から吊下げられた状態で、上側となる遮水膜１３の下端が下側となる遮水膜１３の上端に外方からオーバーラップして、隙間を遮水するように吊下げ長さが設定されているとともに、各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）がフレーム受台１２の上の最下段のフレーム１１Ｈの上に重なり合って保持されているときは、厚み方向に重なり合うようになっている。
【００３３】
フレーム受台１２は、上面が開口し、側面及び下面が閉塞された箱状に形成されて、傾斜下面には、水圧差で自動開閉可能な保安ゲート２２が設けられるとともに、底面には、フライングデッキ５側の操作機構で開閉可能な塵芥排出用ゲート（不図示）が設けられている。
【００３４】
各遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）は、オーバーラップすることで隙間が遮水され、堤体１とガイドレール９との間は、遮水性のフレーム組み立て体８で遮水され、各遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の両端とフレーム組み立て体８との間は、シール材（不図示）で遮水され、最下段の遮水膜１３（Ｈ）の下部は、フレーム受台１２で遮水されることで、水は、次述するスクリーン２３から遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）内に流入するようになる。
【００３５】
上部フレーム１７には、上面がフラットな略傘形状のスクリーン２３が取付けられて、異物（流木等）が遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）内に流入しないようにしている。なお、スクリーン２３の下部は開放されていて、スクリーン２３が異物（流木等）で目詰まりした場合には、この開放部分から水が遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）内に流入できるようにしている。
【００３６】
取水口２には、堤体２上の開閉機２５で開閉可能な開閉ゲート２６が設けられるとともに、放水口３には、堤体２上の開閉機で開閉可能な開閉ゲート（不図示）が設けられている。なお、２６は、放水口３の開閉ゲート用戸当たりである。また、２８はクレストゲート、２９はクレストゲートビヤーである。
【００３７】
放水口３の近傍に位置する遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）には、この遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の外周囲を覆う保護カバー３２が設けられている。具体的には、保護カバー３２は、全ての遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が上昇位置である図３の状態では、最下段の遮水膜１３（Ｈ）の外周囲を覆うとともに、全ての遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が下降位置である図４の状態では、フレーム受台１２の上に重なり合って保持されている遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の外周囲を覆うようになる。
【００３８】
すなわち、堤体１の下部には、平面視で半円形状のカバーフレーム３３（図５参照）が多段（本例では６段）で設けられ、各カバーフレーム３３の両端部が堤体１に取付けられて、各カバーフレーム３３の前面に網目（メッシュ）状金属製の保護カバー３２が設けられている。この保護カバー３２は、網目状の他、網目状で無い金属製プレートあるいは合成樹脂製プレートであっても良い。また、保護カバー３２は、放水口３の近傍だけに限るものでは無く、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の全高に亘って設けても良い。
【００３９】
前記のように構成した遮水膜昇降選択取水設備の取水操作方法を次に説明する。
【００４０】
常時や大雨・洪水時の非運用時は、図４に示すように、電動ウインチ６によりワイヤロープ１６を緩め下げることにより、各フレーム１１（Ａ〜Ｈ）がフレーム受け台１２の上に重なり合って保持された状態となる。
【００４１】
したがって、各遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が最下降されるから、上部フレーム１７のスクリーン２３から取水できるようになる。
【００４２】
また、かんがい用水の取水時や大雨・洪水が終わった直後の運用時は、図３に示すように、電動ウインチ６によりワイヤロープ１６を巻き上げることにより、まず、最上段のフレーム１１Ａがワイヤロープ１６で引き上げられ、チェーン１９を介して２段目のフレーム１１Ｂが引き上げられ、以下同様にして最下段のフレーム１１Ｈが引き上げられて、所定の水深位置に保持されるようになる。
【００４３】
したがって、各遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が最上昇されるから、上部フレーム１７のスクリーン２３から取水できるようになる。
【００４４】
一方、堰堤１の取水口（例えば発電用取水口）２の近傍に、放水口（例えば緊急放流用コンジット）３が設けられている場合、放水口３が開かれた時に、放水口３に吸い込まれる急水流で、放水口３の近傍に位置する遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が煽られて遮水作用が低下し、あるいは遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）変形して昇降に支障が生じるおそれがある。また、急水流で放水口３に異物（流木等）が吸い込まれる際に、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）に異物が衝突することで、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が損傷されるおそれがある。
【００４５】
図６及び図７は、取水口２、放水口３、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）、保護カバー３２の配置の具体例を示すもので、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は正面図、図７は側面図である。それぞれ正面視で、取水口（例えば発電用取水口）２のサイズは、約１．８ｍ丸、放水口（例えば緊急放流用コンジット）３のサイズは、縦・横が約３．５ｍ×５ｍ角であり、取水口２の中心に対して放水口３の中心は、横に約１２ｍ、下に約８ｍずらされている。図６（ａ）と図７の矢印は、放水口３に吸い込まれる急水流を示している。
【００４６】
この具体例においては、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）のポイントａでの流速は、０．９７ｍ／ｓであり、ポイントｂでの流速は、０．３７ｍ／ｓであって、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）に急水流が作用することが分かる。
【００４７】
そこで、前記のような保護カバー３２を設けることで、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が放水口３の急水流の影響を受けないようになる。
【００４８】
すなわち、保護カバー３２は、少なくとも放水口３の近傍に位置する遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の外周囲を覆うから、放水口３に吸い込まれる急水流で遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が煽られにくくなるので、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の遮水作用が低下しなくなるとともに、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が変形しなくなるので、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の昇降に支障が生じなくなる。
【００４９】
また、急水流で放水口３に異物（流木等）が吸い込まれる際に、保護カバー３２でガードされて遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）に異物が衝突しなくなることで、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が損傷されなくなる。
【００５０】
保護カバー３２は、網目状で無い金属製プレートであると、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）の外周囲をガードできるので、遮水膜１３（Ａ〜Ｈ）が放水口３の急水流の影響を受けないようになるとともに、異物が衝突しても保護カバー３２が損傷されなくなる。
【００５１】
また、保護カバー３２は、網目状金属製であると、金属製プレートの保護カバー３２と比べて軽量になるので、保護カバー３２を堤体１で支持する場合には、堤体１に作用する支持荷重を軽減することができる。
【００５２】
さらに、保護カバー３２は、合成樹脂製であると、金属製または網目状金属製の保護カバー３２と比べてより軽量になるので、保護カバー３２を堤体１で支持する場合には、堤体１に作用する支持荷重をより軽減することができる。
【００５３】
さらにまた、保護カバー３２は、平面視で半円形状であるから、放水口３に吸い込まれる水流をガイドするので、水流がスムーズに放水口３に吸い込まれるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る遮水膜昇降式選択取水設備の正面図である。
【図２】図１の選択取水設備から保護カバーを取り外した正面図である。
【図３】図１の側面断面図である。
【図４】遮水膜が最下降位置の図１の側面断面図である。
【図５】図１の斜視図である。
【図６】図１の選択取水設備の取水口、放水口、遮水膜、保護カバーの配置の具体例を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】図６（ｂ）の側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    堤体
２    取水口
３    放水口
６    電動ウインチ（昇降機）
１１（Ａ〜Ｈ）  フレーム
１２  フレーム受台
１３（Ａ〜Ｈ）  遮水膜
３２  保護カバー
３３  カバーフレーム
【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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