(57)【要約】【課題】張設距離が大きく、設置深度が深くても、ランニングコストが少なくて済み、水流に対しても充分に対抗することができる可撓性膜堰を提供するとともに、既設ダムを改造することなく、水面付近の暖かい水を放流することができるダム構造を提供すること。【解決手段】可撓性膜堰１０は、中央に充気式浮力体１２を備えたもぐり堰体１１を配設するとともに、該堰体１１の両端から対岸まで固形式浮力体１３を連接し、前記堰体１１および固形式浮力体１３に膜体１４を垂下させ、該膜体１４の下部を湖底に固定設置したことを特徴としており、ダム構造は、既設ダム堰体１の上流側に前記可撓性膜堰１０を配設したことを特徴としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に充気式浮力体を備えたもぐり堰体を配設するとともに、該堰体の両端から対岸まで固形式浮力体を連接し、前記堰体および固形式浮力体に膜体を垂下させ、該膜体の下部を湖底に固定設置したことを特徴とする可撓性膜堰。
【請求項２】
中央にもぐり堰体を配設するとともに、該堰体の両端から対岸まで充気式浮力体を連接し、前記堰体および充気式浮力体に膜体を垂下させ、該膜体の下部を湖底に固定設置したことを特徴とする可撓性膜堰。
【請求項３】
前記堰体に水面からの位置を検知する位置センサを設置し、該センサの信号に基づいて前記充気式浮力体内の空気を給・排気することを特徴とする請求項１または２に記載の可撓性膜堰。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれかに記載の可撓性膜堰を、既設ダム堰体の上流側に配設したことを特徴とするダム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性膜堰及びダム構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
可撓性膜堰としては、袋状堰体を河床に河川を横切って据え付け、この堰体の内部に空気または水等の流体を供給して起立させ、堰体の内部から流体を排出して倒伏させるものがある（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２９６４３６号公報（図１参照）
【特許文献２】
特開平１０−６０８６８号公報（図１参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、大型の灌漑用ダムにおいては、放水口がダム堰体の湖底に位置しているため、湖底付近の冷たい水を放水することになり、農作物に悪影響を及ぼす憂いがある。
放水口をダム堰体の水面付近に設ければよいが、その場合には、ダムの水位は変化するためそれに対応した複数の放水口を設けなければならず、しかもそれぞれを開閉する設備も必要になり、既設のダムにこのような変更は、膨大な費用を要する。
【０００５】
そこで、上記した可撓性膜堰を既設のダムの上流の至近位置に設置し、該可撓性膜堰によって湖底部の冷水を遮断するとともに、水面付近の任意の位置で選択取水することによって、湖面付近の暖かい水を既設ダムの放水口から放出させれば、費用が少なく、問題を解決することができることに想到した。
【０００６】
しかしながら、上記可撓性膜堰を長い距離で、かつ深い湖等に設置するには、空気を給・排気するための設備が大型になり、それだけランニングコストが嵩み、また、袋全体を水流に対して、充分に対抗できるように設置するには、その対策も大掛かりになってしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、張設距離が大きく、設置深度が深くても、ランニングコストが少なくて済み、水流に対しても充分に対抗することができる可撓性膜堰を提供するとともに、既設ダムを改造することなく、水面付近の暖かい水を放流することができるダム構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の可撓性膜堰では、中央に充気式浮力体を備えたもぐり堰体を配設するとともに、該堰体の両端から対岸まで固形式浮力体を連接し、前記堰体および固形式浮力体に膜体を垂下させ、該膜体の下部を湖底に固定設置したことを特徴としている。
この発明によれば、充気式浮力体に空気を供給することによって、もぐり堰体を適宜な水深に位置させ、それによって湖面付近の暖かい水を放水することができ、農作物に好ましい水を提供することができる。
【０００９】
また、本発明の可撓性膜堰では、中央にもぐり堰体を配設するとともに、該堰体の両端から対岸まで充気式浮力体を連接し、前記堰体および充気式浮力体に膜体を垂下させ、該膜体の下部を湖底に固定設置したことを特徴としている。
この発明によれば、充気式浮力体に空気を供給することによって、もぐり堰体を適宜な水深に位置させ、それによって湖面付近の暖かい水を放水することができ、農作物に好ましい水を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の可撓性膜堰では、上記発明において、もぐり堰体に、該堰体の水面からの位置を検出する位置センサを設置し、該センサの信号に基づいて前記充気式浮力体内の空気を給・排気することを特徴としている。
この発明によれば、湖面から一定の深さの位置に堰体を維持することができ、常に定量の水を灌漑用水として提供することができる。
【００１１】
また、本発明のダム構造では、上記のいずれかに記載の可撓性膜堰を、既設ダム堰体の上流側に配設したことを特徴としている。
この発明によれば、既設ダムを改造することなく、湖面に近い暖かい水を放水することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に示した一実施の形態に基づいて本発明を説明する。
図１は本発明に係る可撓性膜堰を灌漑用ダムに適用した状態を概念的に示した斜視図、図２はその側面図である。また、図３は前記可撓性膜堰を作動させるための制御系を概念的に示した図である。
【００１３】
図示した可撓性膜堰１０は、既設灌漑ダムの堰体１の上流に流れを横切るように設置されている。この可撓性膜堰１０では、中央にもぐり堰体１１が配置されている。このもぐり堰体１１は、Ｈ形鋼，鋼製パイプ等の剛性を有する長尺材料によって構成されており、両端部に充気式浮力体１２を備えている。このもぐり堰体１１の両端には、充気式浮力体１２を介して対岸まで達する固形式浮力体１３が連接されている。
【００１４】
また、上記もぐり堰体１１，充気式浮力体１２および固形式浮力体１３には、各々膜体１４が垂下されている。そして、もぐり堰体１１，充気式浮力体１２および固形式浮力体１３は、ワイヤー１５等を介して湖底のアンカー１６に結合されて位置決めされ、また、膜体１４の下部は湖底のアンカー１７に固定設置されている。
【００１５】
また、上記可撓性膜堰１０は、もぐり堰体１１に、該堰体１１の水面からの深さを検知する位置センサとして、圧力センサ１８が設置されており、該圧力センサ１８の信号は陸上に設置されたコントローラ１９に入力される。
【００１６】
また、図３に示したように、充気式浮力体１２には、エアホース２０の一端が接続され、該エアホース２０の他端は、切換え弁２１を介してポンプ２２に接続されている。切換え弁２１は、充気式浮力体１２をポンプ２２に連通させて、空気を充気式浮力体１２に供給したり、充気式浮力体１２を大気に連通させて、充気式浮力体１２から空気を大気に放出させる機能を有する。この切換え弁２１は、コントローラ１９からの指令信号によって作動される。
【００１７】
以下に、上記実施形態の可撓性膜堰１０の作用を説明する。
なお、便宜上、現在の状態は、充気式浮力体１２に空気が充分に供給された状態にあって、もぐり堰体１１が水面に浮上されているものとする。
【００１８】
適量の水を灌漑用水として放水する場合には、コントローラ１９で、その水量を設定し、該コントローラ１９を作動させると、切換え弁２１が作動され、充気式浮力体１２を大気に開放する。すると、充気式浮力体１２の浮力が減少するため、それに伴って、もぐり堰体１１が水中に没する。もぐり堰体１１の沈降量はセンサ１８によって検出され、その検出値はコントローラ１９によって予め設定された水量値と常時比較され、その水量値に達すると、切換え弁２１が作動され、充気式浮力体１２と大気との連通が遮断される。
【００１９】
したがって、もぐり堰体１１を含む可撓性膜堰１０の上端は、水面から設定された深さに維持され、図２に示したように湖面付近の暖かい水が可撓性膜堰１０を越えてダム堰体１側へ放流され、該ダム堰体の放出口２から放出される。
【００２０】
一方、台風等によって降雨量が増大し、湖水を多量に放出する必要が生じた場合には、切換え弁２１を作動することによって、充気式浮力体１２を大気に開放し、可撓性膜堰１０全体を湖底に沈める。
【００２１】
再び可撓性膜堰１０を浮上させるには、切換え弁２１を作動し、ポンプ２２を充気式浮力体１２に連通し、該浮力体に空気を供給する。すると、浮力体１２に浮力が発生し、それによって可撓性膜堰１０が、コントローラ１９によって設定された位置まで浮上される。
【００２２】
図４および図５に示した可撓性膜堰３０は、本発明の他の実施形態を示したものである。
【００２３】
この可撓性膜堰３０では、中央にもぐり堰体３１が配設され、該堰体の両端から対岸まで充気式浮力体３２が連接されている。そして、上記もぐり堰体３１および充気式浮力体３２には、膜体３３が垂下されている。
もぐり堰体３１および充気式浮力体３２は、ワイヤー３４等を介して湖底のアンカー３５に結合されて位置決めされ、また、膜体３３の下部は湖底のアンカー３６に固定設置されている。
【００２４】
また、この可撓性膜堰３０のもぐり堰体３１には、該堰体の水面からの深さを検知する位置センサとして、圧力センサ３７が設置されており、該圧力センサ３７の信号は陸上に設置されたコントローラ３８に入力される。
また、図５に示したように、充気式浮力体３２には、エアホース３９の一端が接続され、該エアホース３９の他端は、切換え弁４０を介してポンプ４１に接続されている。切換え弁４０は、充気式浮力体３２をポンプ４１に連通させて、空気を充気式浮力体３２に供給したり、充気式浮力体３２を大気に連通させて、充気式浮力体３２から空気を大気に放出させる機能を有する。この切換え弁４０は、コントローラ３８からの指令信号によって作動される。
【００２５】
この実施形態では、充気式浮力体３２に空気を供給することによって可撓性膜堰３０を浮上させ、充気式浮力体３２から空気を大気に放出することによって可撓性膜堰３０を沈降させる。また、可撓性膜堰３０の沈降量、即ち、水面からの深さは、圧力センサ３７の検出信号に基づいて制御される。
それらの作用の詳しい説明は、上記実施形態に準じているので、省略する。
【００２６】
なお、上記実施形態では、該堰体１１，３１の水面からの深さを検知する位置センサとして、圧力センサ１８，３７を採用しているが、圧力センサに限定することなく、他のセンサを採用してもよいことは勿論であり、空気の供給・排出に切換え弁２１，４０を採用しているが、切換え弁に限定することなく、他の制御弁を採用してもよいことは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２の可撓性膜堰では、充気式浮力体を上部に配置し、その下部に膜体を垂下させ、それらをワイヤー等によって湖底に位置決めさせているので、張設距離が大きく、設置深度が深くても、使用空気量は少なくて済み、ランニングコストが少なくて済み、また、水流に対しても充分に対抗することができる。
【００２８】
また、請求項３の可撓性膜堰では、可撓性膜堰の水面からの深さを検出し、その検出値に基づいて可撓性膜体の位置を制御するので、湖水の水位に関係なく、可撓性膜体の位置が常に設定された位置に維持され、したがって常に設定された放水量が維持される。
【００２９】
また、請求項４のダム構造では、既設ダムを改造することなく、安価に水面付近の暖かい水を放流することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可撓性膜堰の一実施の形態を概念的に示した斜視図である。
【図２】本発明に係る可撓性膜堰の一実施の形態を概念的に示した側面図である。
【図３】図１および図２における可撓性膜堰の制御系を概念的に示した回路図である。
【図４】本発明に係る可撓性膜堰の他の実施の形態を概念的に示した斜視図である。
【図５】図４における可撓性膜堰の制御系を概念的に示した回路図である。
【符号の説明】
１        ダム堰体
２        放水口
１０      可撓性膜堰
１１      もぐり堰体
１２      充気式浮力体
１３      固形式浮力体
１４      膜体
１５      ワイヤー
１６，１７      アンカー
１８      圧力センサ
１９      コントローラ
２０      エアホース
２１      切換え弁
２２      ポンプ
３０      可撓性膜堰
３１      もぐり堰体
３２      充気式浮力体
３３      膜体
３４      ワイヤー
３５，３６      アンカー
３７      圧力センサ
３８      コントローラ
３９      エアホース
４０      切換え弁
４１      ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004332344.tif 000006
【図５】
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