(57)【要約】【課題】圃場（耕作区）からの肥料や農薬の流出を最小限に抑え、各種条件に応じた適切な灌漑を行えるとともに、暗渠排水パイプ（有孔管）内への土砂等の蓄積も抑えることができる地下灌漑システムを提供する。【解決手段】圃場（耕作区１３）の地中に有孔管２２を埋設するとともに該有孔管の下流側に水位設定器３１を設置し、該水位設定器によって排水水位を調節することによって圃場の水位を設定する地下灌漑システムにおいて、給水路１４からの用水を圃場に供給するための地下給水管４１を圃場の地中に埋設し、該地下給水管と前記有孔管とを有孔管の排水側で接続し、該地下給水管から有孔管に用水を供給するように形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場の地中に有孔管を埋設するとともに該有孔管の下流側に水位設定器を設置し、該水位設定器で排水水位を調節することにより圃場の水位を設定する地下灌漑システムにおいて、給水路からの用水を圃場に供給するための地下給水管を圃場の地中に埋設し、該地下給水管と前記有孔管とを、該有孔管の排水側で接続したことを特徴とする地下灌漑システム。
【請求項２】
前記地下給水管は、その末端が排水路側に開放可能に形成されていることを特徴とする請求項１記載の地下灌漑システム。
【請求項３】
前記地下給水管は、前記有孔管よりも深い位置に埋設されていることを特徴とする請求項１記載の地下灌漑システム。
【請求項４】
前記地下給水管は、前記有孔管よりも大きな口径を有していることを特徴とする請求項１記載の地下灌漑システム。
【請求項５】
前記地下給水管は、圃場の灌漑中は満水状態となっていることを特徴とする請求項１記載の地下灌漑システム。
【請求項６】
前記給水路から耕作区内に用水を直接供給可能な取水口が設けられていることを特徴とする請求項１記載の地下灌漑システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下灌漑システムに関し、詳しくは、地下に埋設した有孔管からの排水水位を調節することによって圃場の地下水位や地表水位を設定する地下灌漑システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年行われつつある地下潅漑は、畑作時の圃場の地下水位を調節して毛管現象により水分を補給するものであって、地下水位を作物に適した水位に調節することによって収穫量向上等の効果を得ることができる。この地下潅漑は、圃場の地中に有孔管からなる暗渠排水パイプを埋設し、地中の余剰地下水を排水路に排出するとともに、不足する用水の供給も暗渠排水パイプを利用して行うのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１５５３７５号公報（第２頁、第１，２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような地下灌漑において、圃場の水位は、畑作と稲作との相違、作物の生育状況、圃場の地質等の各種条件に応じて適切に設定する必要があり、また、肥料や農薬の流出も最小限に抑える必要がある。さらに、供給される用水中にゴミや土砂のような異物が多く含まれていると、これらの異物が暗渠排水パイプ内に蓄積して通水性能を阻害するおそれもある。
【０００５】
そこで本発明は、圃場からの肥料や農薬の流出を最小限に抑え、各種条件に応じた適切な灌漑を行えるとともに、暗渠排水パイプ（有孔管）内への土砂等の蓄積も抑えることができる地下灌漑システムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の地下灌漑システムは、圃場の地中に有孔管を埋設するとともに該有孔管の下流側に水位設定器を設置し、該水位設定器で排水水位を調節することにより圃場の水位を設定する地下灌漑システムにおいて、給水路からの用水を圃場に供給するための地下給水管を圃場の地中に埋設し、該地下給水管と前記有孔管とを、該有孔管の排水側で接続したことを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明の地下灌漑システムは、前記地下給水管の末端が排水路側に開放可能に形成されていること、前記地下給水管が前記有孔管よりも深い位置に埋設されていること、前記地下給水管が前記有孔管よりも大きな口径を有していること、前記地下給水管は圃場の灌漑中は満水状態となっていること、また、前記給水路から耕作区内に用水を直接供給可能な取水口が設けられていることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の地下灌漑システムの第１形態例を示すもので、図１は地下灌漑システムの断面図、図２は配管系統を示す概略平面図である。また、図３及び図４は、本発明の地下灌漑システムの第２形態例を示すもので、図３は断面図、図４は平面図である。
【０００９】
まず、図１及び図２において、圃場の内部は、農道１１や畦畔１２によって複数の耕作区１３に区画されており、一方の農道部分には給水路１４が設けられ、他方の農道部分には排水路１５が設けられている。各耕作区１３には、作物の種類やその生育状況に応じて水位を適切に設定するための地下灌漑システムがそれぞれ設けられている。なお、給水路や排水路は圃場の状況に応じて任意の位置に設けることができ、畦畔の部分に設けられていることもあり、パイプラインで形成されていてもよい。
【００１０】
地下灌漑システムは、耕作区１３の地中に、集合管２１から分岐した複数の有孔管２２を並列に等間隔で埋設するとともに、前記集合管２１から前記排水路１５に至る排水管２３の途中に水位設定器３１を設置したものであって、この水位設定器３１によって耕作区１３からの排水水位を調節することにより、各耕作区１３における水位を所定の水位に設定できるように形成されている。
【００１１】
さらに、前記給水路１４には、給水路１４から耕作区１３に直接用水を供給することができるように、取水弁２４を有する取水口２５が設けられるとともに、用水を前記有孔管２２に向けて供給するための地下給水管４１が接続されている。なお、取水口２５や地下給水管４１の用水取入口部分には、配管経路内で詰まるおそれのある粗大なゴミを分離するための目の粗いフィルターを設けておくことが望ましく、さらに、用水取入量を調節するための弁や堰、流量を確認するための流量確認手段等を設けておくことができる。
【００１２】
前記地下給水管４１や集合管２１は、複数の有孔管２２の全体に用水を供給するため、有孔管２２より口径の大きなもの、例えば有孔管２２の口径の２倍程度の口径、具体的には、呼び径５０程度の有孔管２２に対して呼び径１００程度のパイプを用いればよい。
【００１３】
前記地下給水管４１は、耕作区１３の地中に、前記有孔管２２と同程度の深さ、好ましくは有孔管２２よりも深い位置に、前記排水路１５に向けて水平方向あるいは適度な水勾配を設けた状態で埋設された給水本管部４２と、この給水本管部４２の上流部分から立ち上がって前記給水路１４に接続した取水管部４３と、給水本管部４２の下流側から分岐して前記有孔管２２の排水側に位置する前記排水管２３に接続する給水管部４４と、給水本管部４２の下流側を延長して前記排水路１５に至る放水管部４５と、この放水管部４５を開閉して排水路１５に開放可能とするための止水部４６とで構成されている。
【００１４】
また、前記水位設定器３１は、水位設定枡３２の下部に、排水管２３の上流側配管２３ａ及び下流側配管２３ｂをそれぞれ接続するとともに、両配管接続部を仕切るようにして水位調節堰３３を設けたものであって、この水位調節堰３３の高さを変更することにより、耕作区１３内の水位を任意に設定できるようにしている。なお、水位設定器３１の構造は任意であり、堰に代えて二重構造のスライドパイプ型式のものなど、任意の水位設定手段を使用することが可能である。
【００１５】
このように形成した地下灌漑システムにおいて、通常の状態では、給水路１４を流れる用水が地下給水管４１から集合管２１及び有孔管２２を経て地中から耕作区１３内に供給され、耕作区１３内の余剰水が、有孔管２２から集合管２１及び水位設定器３１を通り、排水管２３から前記排水路１５に排出される。このときの耕作区１３の水位は、前記水位調節堰３３の高さによって略一定に保たれている。
【００１６】
このとき、給水路１４からの新たな用水は、前記地下給水管４１から有孔管２２の排水側に供給され、余剰分はそのまま水位設定器３１を通って排出されるので、耕作区１３内には不足分だけが供給される状態となる。したがって、耕作区１３内には、用水の流れがほとんど生じない状態となるので、耕作区１３内に温度の低い用水が過度に流れ込んだり、耕作区１３内に施した肥料や農薬が用水と共に流出することもほとんどなくなる。
【００１７】
また、耕作区１３内に大量の用水を供給する必要があるときには、前記取水弁２４を開くことによって取水口２５から耕作区１３内に大量の用水を直接供給することができる。さらに、取水口２５から耕作区１３に供給する用水量を適当に設定することにより、耕作区１３内に適度な水の流れを形成することができるので、例えば、夏季に耕作区１３内の水温を下げたり、硫化水素等の有害物質を地中から排出したりすることができる。
【００１８】
そして、このような灌漑状態において、前記有孔管２２には、前記地下給水管４１から集合管２１を経て各有孔管１５に分岐した用水がそれぞれ流入する状態となっている。このように、有孔管２２に流入する用水を、給水路１４から直接ではなく、地下給水管４１を通して有孔管２２に流入するように形成したことにより、給水路１４から供給される用水に土砂等が多く含まれている場合でも、用水中の土砂等を地下給水管４１の給水本管部４２内で沈降させることができ、有孔管２２に用水と共に流入する土砂等の量を大幅に減少させることができる。
【００１９】
このとき、給水本管部４２の口径や取水量を適当に設定して用水の流速を十分に遅くすることにより、給水本管部４２での土砂等の沈降分離を略完全に行うことが可能となり、有孔管２２への土砂等の流入を確実に防止することができる。
【００２０】
したがって、長期間の使用においても、有孔管２２内に土砂等が蓄積して有孔管２２の通水性能を阻害することがなくなる。これにより、目の細かいフィルターを設置したりする必要がなくなるので、日常的な保守点検作業を省略することが可能となり、農作業の省力化を図ることができる。また、地下給水管４１の敷設は、有孔管２２等の敷設作業と同時に行うことができるので、初期コストの上昇は僅かで済む。
【００２１】
さらに、地下給水管４１の末端部に設けた止水部４６を開放し、給水路１４から地下給水管４１に流入した用水を排水路１５に直接放水することにより、給水本管部４２内に十分な速度で用水を流すことができるので、給水本管部４２内に沈降した土砂等を排水路１５に排出することができる。また、給水本管部４２に適当な水勾配を設定しておくことにより、給水本管部４２内の土砂等の除去排出をより確実に行うことができる。
【００２２】
特に、地下給水管４１、特に給水本管部４２の埋設位置を前記有孔管２２より深い位置に埋設して給水本管部４２内を常時満水状態にしておくことにより、給水本管部４２内で沈降した土砂等が乾燥して給水本管部４２内で固まることを防止できるので、給水本管部４２からの土砂の除去排出をより容易に行うことができる。
【００２３】
なお、止水部４６には、弁や水閘を用いてもよいが、前記放水による土砂等の排出作業は頻繁に行う必要がなく、通常時は常に閉状態としておくので、放水管部４５の端部にネジ止めするキャップを用いることにより、設備コストの低減を図れる。さらに、給水本管部４２から放水管部４５までを、途中に弁等を設けずに直線状に配置しておくことにより、放水管部４５の端部からパイプクリーナー等の器具を挿入して給水本管部４２内を容易に清掃することができる。また、給水路１４と排水路１５との間に十分な高低差を得られない場合は、ポンプ等を使用して地下給水管４１内に強制的に水を送り込んで水流を発生させることにより、前記同様にして土砂等を排出することができる。
【００２４】
図３及び図４に示す灌漑システムは、複数設けられている有孔管２２の中の一部、通常は１本に大径の有孔管２２ａを使用して前記地下給水管と同等の機能を持たせ、この大径有孔管２２ａの給水路側を前記給水路１４に接続し、その他の各有孔管２２への用水の供給を、この大径有孔管２２ａを介して行うようにしたものである。
【００２５】
このように、地下給水管として大径有孔管２２ａを使用した場合でも、前記同様の灌漑を行えるとともに、大径有孔管２２ａ内で土砂等の沈降分離を行うことができる。この大径有孔管２２ａ内に沈降した土砂等は、水位設定器３１の水位調節堰３３を全て取り除き、水位設定枡３２の下部で排水管２３の上流側配管２３ａと下流側配管２３ｂとを連通状態とすることにより、排水管２３から用水と共に土砂等を排出することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の地下灌漑システムによれば、肥料や農薬の流出を最小限に抑え、各種条件に応じた適切な灌漑を行えるとともに、暗渠排水パイプ（有孔管）内への土砂等の蓄積も抑えることができ、長期間にわたって確実な地下灌漑を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下灌漑システムの第１形態例を示す断面図である。
【図２】配管系統を示す概略平面図である。
【図３】本発明の第２形態例を示す断面図である。
【図４】同じく平面図である。
【符号の説明】
１１…農道、１２…畦畔、１３…耕作区、１４…給水路、１５…排水路、２１…集合管、２２…有孔管、２２ａ…大径有孔管、２３…排水管、２４…取水弁、２５…取水口、３１…水位設定器、３２…水位設定枡、３３…水位調節堰、４１…地下給水管、４２…給水本管部、４３…取水管部、４４…給水管部、４５…放水管部、４６…止水部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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