(57)【要約】【課題】治水・利水及び生態系保護をも含む環境保全に適したスリット砂防ダムを提供すること。【解決手段】洪水時に、下流側の計画高水流量を超過して流入する土石流を放流するスリット部を有するスリット砂防ダム。該スリット砂防ダムのスリット部下流側に、前記スリットの越流頂部を第１段越流堰堤頂とするカスケード工を有する事を特徴とする連流型スリット砂防ダムである。【選択図】図３
2005220610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洪水時に、下流側の計画高水流量を超過して流入する土石流を放流するスリット部を有するスリット砂防ダムと、該スリット砂防ダムのスリット部下流側に、前記スリットの越流頂部を第１段越流堰堤頂とするカスケード工を有する事を特徴とする連流型スリット砂防ダム。
【請求項２】
前記スリットの少なくとも一部の下流側に、魚が前記スリット砂防ダムを超えて上流に遡れるように設けたカスケード方式魚道を別途有する、請求項１に記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項３】
何れかの箇所に、少なくとも一箇所の取水口を有する、請求項１又は２に記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項４】
前記カスケード工が２段以上設けられており、２段目以降のカスケード工の越流堰堤頂が前段のカスケード工におけるデフレクターの越流頂部となっている、請求項１〜３の何れかに記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項５】
スリット砂防ダムのスリットが川幅の中央部にのみ設けられた、請求項１〜４の何れかに記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項６】
前記カスケード方式魚道が、前記スリットのいずれか一方の端部下流側に設けられている、請求項２〜５の何れかに記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項７】
前記カスケード方式魚道が、該魚道を魚道以外のカスケード部から分離するための側壁を有する、請求項６に記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項８】
前記側壁に取水口が設けられている、請求項７に記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項９】
魚道に連続する部分の前記スリット部の越流頂部が、魚道水流が滑らかに連続する如く切り欠かれた欠口部を有している、請求項２〜８の何れかに記載された連流型スリット砂防ダム。
【請求項１０】
最下段のカスケード工の下流側河床に、洗掘を防止する事のできる、護床ブロック、蛇籠又は蒲団籠を用いた水クッション部を有する、請求項１〜９の何れかに記載された連流型スリット砂防ダム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流域から流入する土石流流量が増大する洪水ピーク時に、スリットから適宜土石流を流下させて、ダム下流側の計画高水流量と安全を確保することのできるスリット砂防ダムに関し、特に、落下水や土石流による下流側河床の洗掘を防止するカスケード工を有し、治水・利水のみならず環境保全及び生態系保護にも適した連流型スリット砂防ダムに関する。
【背景技術】
【０００２】
砂防ダムは、従来小規模河川の治水の観点から数多く設置されてきたが、たった一度の洪水で溜まった土石流によって、本来の機能を発揮することができなくなることが多く、これを復活させるためには多大のコストをかける必要があるという欠点があった。本発明者はかかる欠点を改善する事のできる砂防ダムとして、スリット砂防ダムを発明し既に提案した（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３１７４２９号公報（特許弟３４９３３１８号）
【０００３】
このスリット砂防ダムは、洪水時に、ダム下流側の計画高水流量を超過して流入した土石流をスリット部から放流することによって、ダムが土石流で埋まる事を防止するものであり、減水時にも、貯留土石流が流入土石流流と共に流下されるので、ダム上流側の河床を常にスリット越流部頂の標高に準じた高さにする事ができるというものである。
【０００４】
しかしながら、スリット砂防ダムにも、ダムの下流側の河床が洗掘され、河川の形状が変わるため、計画水量の確保が困難になったり環境の変化をもたらすという欠点のあることが判明した。そこで、本発明者らは、かかる欠点を改善すべく鋭意検討した結果、スリット砂防ダムの下流側に床固めカスケード工を設ける事によって、環境保全のみならず、治水・利水にも好適な砂防ダムとなること、また、魚道を確保する事も容易となり、生態系保全にも好適なものとすることができる事を見出し本発明に到達した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の第１の目的は、治水・利水及び環境保全に適したスリット砂防ダムを提供する事にある。
本発明の第２の目的は、生態系保護をも含む環境保全に適したスリット砂防ダムを提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記の諸目的は、洪水時に、下流側の計画高水流量を超過して流入する土石流を放流するスリット部を有するスリット砂防ダムと、該スリット砂防ダムのスリット部下流側に、前記スリットの越流頂部を第１段越流堰堤頂とするカスケード工を有する事を特徴とする連流型スリット砂防ダムによって達成された。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の連流型スリット砂防ダムは、スリットを有するので洪水によってダムが土石流で埋まるという事がなくダム上流側の河床を常にスリット越流部頂の標高に準じた高さにする事ができ、治水・利水に適している。更に、床固めカスケード工を有しているので落下水や土石流などによる洗掘がなく、環境保全にも適している。更に、上記床固めカスケード工を、魚が遡上出来るように設けたり、別途床固めカスケード方式の魚道を設ける事により、生態系保護機能を持たせる事もできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
図１は、本発明で使用するスリット砂防ダムの正面図、図２は側面図である。図中の符合（１）は原形河床面、（２）は基礎地盤、（３）は袖部、（４）はスリット越流部（カスケード越流堤頂部）、（５）は堆砂河床面である。
【０００９】
図３は、３つ（３段）のカスケード工を下流側に配した、本発明の連流型スリット砂防ダムの側面図、図４はその平面図である。図中、符合（６）は段落長、（７）はカスケード側壁、（８）及び（８’）は水クッション部、（９）はデフレクター（床固め堰堤）、（１０）は段落高さ、（１１）は水クッション深さ、（１２）は下流側護床工、（１３）は下流側原形河床面、（１４）は取水用開口、（１５）は魚道のための欠口部である。また、Ｒは段落斜面落ち口曲面の曲率半径、θ１は段落斜面傾斜角、θ２はデフレクター這い上がり斜面傾斜角、Ｌは水クッション水平底長である。また、図５及び図６は、それぞれ、図３におけるＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図であり、図中のＢはカスケード幅、Ｂ’は欠口部幅である。
【００１０】
本発明の連流型スリット砂防ダムにおいては、平水時には、カスケードによって、スリット越流部（床固め堰堤）（４）の上・下流の河川の流れは連続した流況になり、河川環境を保全すると共に、生息魚類の遡上を保証して、生態系の保護を図ることができる。この砂防ダムは、流入土石流流の貯留と放流を繰り返し実行するために、従来の水抜き孔を配した伝統的砂防ダムに比べてダム貯留容量を縮小することができるので、建設費の軽減を図ることができる上維持管理も容易になる。また、本発明の砂防ダムは、床止め工が連続して設置されている河川の流れを連続した流れに改善するのに有効である。
【００１１】
即ち、従来数多く建設されている水抜き孔を配した伝統的な砂防ダムは、流入土石流の大部分を溜め込み、流入水は放流して土石流災害を防止するものであるが、堆積土石流量が増大してダムが埋め立てられると、砂防ダムの機能が失われる。更に、河川の流れも不連続となるので、河川環境保全、生態系保護の観点から問題があり、魚類が遡上する河川に伝統的砂防ダムを建設したために、連続した河川の流れが分断されている事例も多い。
【００１２】
また、近年建設事例が多くなっているスリット砂防ダムは、洪水時、流入土石流流の貯留と放流を同時に実現しながら、土石流災害の防止を図り、砂防ダムの規模を小さくする特徴があるが、これは治水を主体とした河川構造物であるので、河川環境保全、生態系保護の観点では欠けるところがある。更に、これらの砂防ダムは、副堰堤、水叩き、護床工等の減勢・護床工作物を設置する必要がある。
【００１３】
これに対し、本発明の連流型スリット砂防ダムは、床固めカスケード自体が、減勢、護床の機能を有してダム貯留容量を縮小し得ると共に、連続した河川の流れを実現することができるので、河川環境保全と生態系保護を保証することのできる、治水・利水用の河川構造物である。
【００１４】
本発明の連流型スリット砂防ダムにおけるスリットの幅及び高さは、河川地形や流況等に対応して、下流側河川の計画高水流量を安全に流下し得る断面となるように決めるが、スリット越流頂高は、河床を洗掘から守り、河道を安定させる高さとする。堤底幅は砂防基準に準拠して決定する。更に、スリット越流部（４）を床固め堰堤とするカスケード工に連なるカスケード工の数は、河川地形、流況、生息魚類の遡上、生態系等を考慮して決める。
【００１５】
本発明の連流型スリット砂防ダムにおける床固め堰堤段落斜面落ち口は、段落高さの１／５以上の曲率半径Ｒの曲面とすることが、流下水脈を曲面に沿って段落斜面を流下する流況とし、遡上魚類が段落斜面を遡上し易いようにするために好ましい。また、越流頂と水クッション８の底部との段落高さを１ｍ〜１．３ｍ程度とし、段落斜面傾斜角θ１を、魚類が容易に遡上できるように４５°〜６０°とすることが好ましく、特に約５０°程度とすることが好ましい。
【００１６】
越流堰堤頂とデフレクター（９）の頂部との高低差は０．４ｍ〜０．６ｍ程度とすることが好ましい。水クッション部（８）の水を有効に利用するための設計流量は、計画高水流量の１／２０〜１／５程度とするが、水クッションの深さ（デフレクター高さ）（１１）を０．３ｍ〜０．５ｍとして生息魚類が鳥類に襲われにくい水辺環境を形成することが好ましい。また、水クッション部（８）の水平底床長Ｌは段落高さ（１０）の１．５〜２．０倍程度とすることが好ましく、水クッション部（８）のデフレクター（９）への這い上がり斜面の傾斜角θ２は２０°〜２５°程度とすることが好ましい。最下段のカスケード下流端には、下流側河床の洗掘を防止すると共に、遡上魚類の滞留域を形成するために、護床ブロックや蛇籠あるいは蒲団籠等を配した水クッション部を設けることが好ましい。
【００１７】
本発明の連流型スリット砂防ダムは一般にコンクリート構造とされるが、適当な石材が入手され得る地域では、間知石張り工としたり石積み工構造とすることによって、自然環境に適応し易い構造物とすることができる。また、カスケードを透水性地盤（河床）に構築する場合には、十分な浸透路長を確保することのできる段落長（６）及びカスケード工数とする。
【００１８】
渇水流量時における魚類の遡上を保証する必要がある場合には、段落斜面落ち口（即ちスリット越流頂部（４）又はカスケード工のデフレクター頂部（９））の一部に、遡上魚に適した欠口部（１５）を設けて魚道とする。この場合、カスケード工と魚道との境に、適宜側壁を設ける事ができる。カスケードの幅Bは、スリットの幅に準じた幅であり、カスケード側壁（７）の高さは当該地点の河川地形、流況に対応して適宜決定する。
取水する場合には、水クッション部（８）が形成される部分のカスケード側壁（7）に取水量に応じた取水用開口（１４）を設けたり、スリット越流堰堤の上流部河床に、透水性逆勾配バースクリーン取水工を設置することができる。これらは併設する事もできる。
カスケードの各寸法は、特開２００２−３１７４２９号公報に記載された床固めカスケード方式魚道に準じて算定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の連流型スリット砂防ダムは、スリットを有するので洪水によってダムが土石流で埋まるという事がなくダム上流側の河床を常にスリット越流部頂の標高に準じた高さにする事ができるので、治水・利水に適している。更に、床固めカスケード工を有しているので落下水や土石流などによる洗掘がなく、環境保全にも適している。更に、上記床固めカスケード工を、魚が遡上出来るように設けたり、別途床固めカスケード方式の魚道を設ける事により、生態系保護機能を持たせる事もできるので、本発明の連流型スリット砂防ダムは極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のスリット砂防ダムの正面図である。
【図２】図１のスリット砂防ダムの断面図である。
【図３】３つ（３段）のカスケード工を下流側に配した、本発明の連流型スリット砂防ダムの側面図である。
【図４】図３の側面図と対応する平面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    原形河床面
２    基礎地盤
３    袖部
４    スリット越流部（カスケード越流堤頂部）
５    堆砂河床面
６    段落長
７    カスケード側壁
８    水クッション部
８’  水クッション部
９    デフレクター（床固め堰堤）
１０  段落高さ
１１  水クッション深さ
１２  下流側護床工
１３  下流側原形河床面
１４  取水用開口
１５  欠口部
Ｒ    段落斜面落ち口曲面半径
θ１  段落斜面傾斜角
θ２  デフレクター這い上がり斜面傾斜角
Ｌ    水クッション水平底長
Ｂ    カスケード幅
Ｂ’  欠口部幅
【図１】
2005220610.tif 000003
【図２】
2005220610.tif 000004
【図３】
2005220610.tif 000005
【図４】
2005220610.tif 000006
【図５】
2005220610.tif 000007
【図６】
2005220610.tif 000008