(57)【要約】【課題】  湖沼等の水面の面積に対し、遮光面積をより小さくして遮光部材の使用量を減ずることができ、遮光部材の設置手間やコストを低減することができるのみならず、このような遮光面積を小さくした遮光場所を当該湖沼等の外部に設置することにより景観上の問題も解決することができる新たな湖沼等の水質改善方法を提供すること。【解決手段】  遮光部材３により湖沼等１における藻類の増殖を抑制する水質改善方法において、湖沼等１の内部又は外部において水面を浮力性のある遮光部材３で覆った遮光場所Ｓを形成し、該遮光場所Ｓに前記湖沼等１の水を強制的に移動させて遮光されない場所との間で循環させることにより、前記藻類の光合成を阻害すること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光部材により湖沼等における藻類の増殖を抑制する水質改善方法において、湖沼等の内部又は外部において水面を浮力性のある遮光部材で覆った遮光場所を形成し、該遮光場所に前記湖沼等の水を強制的に移動させて遮光されない場所との間で循環させることにより、前記藻類の光合成を阻害することを特徴とする湖沼等の水質改善方法。
【請求項２】
遮光場所は、湖沼等の内部で当該湖沼等の一部を区画し、その区画内に前記湖沼等の区画されない場所の水を導入，導出をさせるようにすると共に、当該区画内の水面の一部又は全面を遮光部材で覆って形成される請求項１の湖沼等の水質改善方法。
【請求項３】
遮光場所は、湖沼等の外部近くに副湖を形成し、その副湖に前記湖沼等の水を導入，導出させるようにすると共に、当該副湖の水面の一部又は全面を遮光部材で覆って形成される請求項１の湖沼等の水質改善方法。
【請求項４】
湖沼等の水の強制的な移動は、水ポンプを、遮光場所への湖水の導入側、及び／又は、導出側に設けて行う請求項１〜３のいずれかの湖沼等の水質改善方法。
【請求項５】
遮光部材は、その適宜数個を、個別に、或は、互いに緩く接続するか、若しくは、浮力性のある枠部材の中に収めてなるものである請求項１〜４のいずれかの湖沼等の水質改善方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は湖沼等（以下、湖，沼，池，ダム，プール，農業用池等を総称するものとする）の水を強制的に遮光場所に移動させて遮光を行う水質改善方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、湖沼等においては、その水質が悪化し、水道，観光，レクリエーションなどに支障を来たしている。また、プールやダム，農業用池など溜水施設においては、アオコなどの発生による水の汚染が問題となっている。それらの原因としては、湖沼等の富栄養化にあることが指摘されているが、これは湖沼等が富栄養化すると、藻類が激増して湖沼等の生態系が変化するからである。
【０００３】
即ち、富栄養化は、湖沼など停滞水域中に含まれる窒素やリンなど栄養塩濃度が高まった結果、それらを取り込み成長する植物プランクトンやアオコなどの藻類の活動が活発化し、異常増殖を起こす現象であるといわれている。しかし、藻類などは湖沼等において適度に生育していれば、水生昆虫，ヒル，ミミズ，貝，ワムシ，ミジンコ，原生動物等が捕食者となって生育し、これらの捕食者は魚類の餌となって魚類を生育し、この魚類を鳥獣や人が捕らえて食用にする、という循環生態系が維持されるが、富栄養化が進行すると、藻類が捕食者である後生動物の増殖速度を遥かに上回る速度で増殖するため、生態系が崩れて水質が悪化することになるのである。
【０００４】
上記のような点に鑑み、湖沼等の水質を改善する方法やそのための装置が従来から種々提案されている。本発明の発明者も、先に、湖沼等の水面に光遮蔽部材を浮かべて光を遮蔽し、藻類の発生を抑制することによる水質の改善方法とそのための装置を開発し、特許文献１（特開平１１−１２８９６３号公報），特許文献２（特開平１０−１６５９７３号公報），特許文献３（特開２０００−２６３０３４号公報）として提案している。また、本発明の発明者によるものではないが、水上に浮かべて設置される池等の浄化装置で、この装置内に池の水を強制的に取り込み、循環させて浄化する装置が特許文献４（実開平５−２８５００号公報）として提案されている。
【０００５】
特許文献１〜３において提案した発明は、湖沼等の水面の一部を所要の遮光率で遮蔽するために、適宜平面形状に形成した浮力性の遮光部材（光遮蔽部材）の適宜数個を、個別に、或は、互いに緩く接続するなどして湖沼等の水面に浮上させて藻類の光合成を阻害し、藻類の増殖を抑制するようにしたものであり、これらの発明の方法，装置によれば藻類の増殖を抑制することができるが、十分に抑制するためには湖面のかなりの面積を遮光部材で覆う必要があるので、設置手間やコスト、或は、景観の面で改善すべき余地がある。従って、遮光部材の使用量を減じ湖沼等の水面を覆う面積をより小さくできれば、設置手間やコストを低減することができるので、より好ましい。
【０００６】
また、特許文献４において提案されている浄化装置は、該装置内に、取り込んだ水に空気を吐き出す吐出管を設け、殺菌作用のある接触材を取り付けて、取り込んだ水をこの接触材に強制的に接触させて殺菌，循環浄化する構成であるため、一夜にして倍増するような藻類の増殖に対しては間に合わず、殊に大きなダムや湖沼に対しては殆ど水質改善の効果が得られないという問題があり、更に、装置の構造が複雑であるためコストがかかりすぎ、実用性に乏しいという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−１２８９６３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６５９７３号公報
【特許文献３】特開２０００−２６３０３４号公報
【特許文献４】実開平５−２８５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の技術を踏まえ、湖沼等の水面の面積に対し、遮光面積をより小さくして遮光部材の使用量を減ずることができ、遮光部材の設置手間やコストを低減することができるのみならず、このような遮光面積を小さくした遮光場所を当該湖沼等の外部に設置することにより景観上の問題も解決することができる新たな湖沼等の水質改善方法を提供することを、その課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の構成は、遮光部材により湖沼等における藻類の増殖を抑制する水質改善方法において、湖沼等の内部又は外部において水面を浮力性のある遮光部材で覆った遮光場所を形成し、該遮光場所に前記湖沼等の水を強制的に移動させて遮光されない場所との間で循環させることにより、前記藻類の光合成を阻害することを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成において、遮光場所は、湖沼等の内部で当該湖沼等の一部を区画し、その区画内に前記湖沼等の区画されない場所の水を導入，導出をさせるようにすると共に、当該区画内の水面の一部又は全面を遮光部材で覆って形成することができる。また、遮光場所は、湖沼等の外部近くに副湖を形成し、その副湖に前記湖沼等の水を導入，導出させるようにすると共に、当該副湖の水面の一部又は全面を遮光部材で覆って形成することができる。更に、湖沼等の水の強制的な移動は、水ポンプを、遮光場所への湖水の導入側、及び／又は、導出側に設けて行うようにしてもよい。更には、遮光部材は、その適宜数個を、個別に、或は、互いに緩く接続するか、若しくは、浮力性のある枠部材の中に収めたものを使用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以上の通りであって、湖沼等の一部や副湖に形成した遮光場所に湖沼等の水を水ポンプ等により強制的に移動させて循環させ、水質の改善を行うようにしたので、湖沼等の水面の面積に対し遮光面積を従来より小さくすることができ、遮光部材の使用量を減ずることができると共に、遮光部材の設置手間やコストを低減することができる。しかも、水ポンプ等により強制的に移動させて循環させるので、迅速かつ均等に水質の改善を行うことができるという効果が得られる。
【００１１】
また、本発明の水質改善方法によれば、遮光面積を小さくした遮光場所を湖沼等の外部に設置することにより景観上の問題も解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態例を図に拠り説明する。図１は本発明の一例の湖沼等の水質改善方法を説明する概略図、図２は本発明の別例の湖沼等の水質改善方法を説明する概略図である。
【００１３】
図１は、本発明をダムの貯水湖に適用した場合を示している。図１において、１は一側に流入路Ｒを有し、他側がコンクリート壁Ｌにより仕切られて形成されたダムの貯水湖、２はこの貯水湖１の一部を区画する仕切り壁、2aは仕切り壁２におけるコンクリート壁Ｌに近い側に設けた貯水湖の水の導入口、2bは仕切り壁２における貯水湖１への水の流入路Ｒに近い側に設けた貯水湖の水の導出口である。
【００１４】
３は遮光部材であり、この遮光部材３を仕切り壁２により形成された区画Ｋの水面の一部に浮上させて設けることにより遮光場所Ｓが形成される。遮光部材３は、図示しないが、移動しないように索を介して湖岸や底などにアンカーや重錘によってその位置が固定されている。遮光部材３にはプラスチック成形品のほか、木質材やその他の繊維、或は、中空体など水に浮くものであればその材質は任意であり、形状も平面から見て正方形，長方形，六角形，円形，楕円形等のように任意である。また、遮光部材３は１個の板状の遮光部材を使用してもよく、複数個の遮光部材を繋ぎ合わせたものを使用することもでき、更に、浮力性のフロートなどで形成した枠部材の中に収めてもよい。なお、遮光部材３を覆って形成される遮光場所Ｓにおける遮光面積は、ここでは貯水湖１の水面の面積の10〜20％の大きさにしてあるが、貯水湖１の水の移動速度等との関係で、10％より小さくすることも、20％より大きくすることもできる。また、区画Ｋの水面の全面を遮光部材３で覆うことにより区画Ｋの全体を遮光場所としてもよい。
【００１５】
P1は、区画Ｋ内の遮光部材３の手前側で導入口2aの近傍に設けた水ポンプ、P2は、貯水湖１側で導出口2bの近傍に設けた水ポンプである。なお、水ポンプP1を貯水湖１側で導入口2aの近傍に設け、水ポンプP2を区画Ｋ内の遮光部材３の後方側で導出口2bの近傍に設けてもよい。また、水ポンプP1，P2をともに区画Ｋ内における導入，導出口2a，2bの近傍にそれぞれ設けてもよく、或は、ともに貯水湖１側における導入，導出口2a，2bの近傍にそれぞれ設けてもよい。更に、水ポンプP1，P2はいずれか一つ設けるだけでもよい。
【００１６】
水ポンプP1，P2は、貯水湖１の外側に設けた電源設備（図示せず）から電力が供給されて作動するが、これらポンプP1，P2の作動内容（水の輸送能力、移動速度）は貯水湖１の外側から調節できるようになっている。なお、電源設備は、通常は送電線に接続されているが、太陽光発電パネルを使用することもできる。また、当該パネルで発電した電気エネルギを蓄電器に貯めておき、それを使用するようにしてもよい。更に、太陽光発電パネルは遮光部材３の上面に貼り付けて設けてもよい。
【００１７】
水ポンプP1は遮光されていない貯水湖１の水を導入口2aから区画Ｋ内に強制的に取り入れ、遮光場所Ｓに送り込むようになっているが、送り込む水が遮光部材３の幅方向に均等に振り分けられるように、水ポンプP1と遮光部材３との間に、複数の案内板４が適宜間隔を開けて設けられている。
【００１８】
次に、水ポンプP2は区画Ｋ内から遮光された水を貯水湖１側に取り出し、流入路Ｒから貯水湖１に入る水の流れと相俟って、コンクリート壁Ｌ側に向けて送り出すが、送り出す水が貯水湖１の全体に幅広く送られるように、水ポンプP2の吐出し口を一定間隔で旋回させたり、或は、吐出し口の前方に複数の案内板５を適宜間隔で設けるようにしてもよい。
【００１９】
上記の本発明の一例の水湖沼等の水質改善方法は、湖水交替遮光法といえるが、ダムの貯水湖のほか、通常の湖や沼，池やプール，農業用池等にも適用することができる。
【００２０】
次に、図２により本発明の別例の水湖沼等の水質改善方法について説明する。図２において、11は水質を改善しようとする湖沼（主湖）、R11は主湖11への水の流入路、R12は主湖11からの水の流出路、12はこの主湖11の外部近傍に形成した副湖で、主湖11とは、導入路13と導出路14により接続している。なお、主湖11の近くに自然の小さな湖があれば、その湖を副湖として利用することができる。
【００２１】
副湖12の大きさは、主湖11の水面の面積の10〜20％が望ましいが、10％より小さくても、また、20％より大きくてもよい。
【００２２】
15は副湖12の水面の全面を覆うようにして浮かせた遮蔽部材であり、この遮光部材15で覆うことにより副湖12に遮光場所S′が形成されるが、副湖12の水面の一部を遮光部材15により覆い、遮光場所S′とすることもできる。例えば、主湖11の水面の面積に対し遮光場所S′における遮光面積が15％程度の大きさになるように副湖に遮光部材を浮かせるようにしてもよい。要は、遮光場所S′における遮光面積が主湖11の水面の面積の10〜20％程度になればよく、水の移動速度等との関係で10％より小さくすることも、また、20％より大きくすることもできる。なお、遮光部材15にはプラスチック成形品のほか、木質材やその他の繊維、或は、中空体など水に浮くものであればその材質は任意であり、浮力性のフロートなどで形成した枠部材の中に収めてもよい。また、形状も平面から見て正方形，長方形，六角形，円形，楕円形等のように任意であり、更に、１個の板状の遮光部材を使用してもよく、複数個の遮光部材を繋ぎ合わせたものを使用することができる点も、図１により説明した水質改善方法における遮光部材３と同じである。
【００２３】
遮光場所S′には、遮光されていない主湖１の水を導入路13を経て導入し、この遮光場所S′において遮光された水が導出路14を経て主湖１に戻されるようになっている。具体的には、導入路13の途中に水ポンプP11が設けられ、導出路14の途中に水ポンプP12が設けられていて、これらのポンプP11，P12を作動させることにより、主湖11と副湖12との間で水が強制的に循環させられるようになっている。
【００２４】
水ポンプP11は、主湖11から水を幅広く均等に吸水するため、ここでは一側面に多数の吸入口を設けた長尺状の吸水管Ｑを取り付け、この吸水管Ｑを主湖１の幅に合わせて流出路R12の手前側に設置してある。また、水ポンプP12は、副湖12の遮光場所S′で遮光された水を主湖11に戻すためのものであるが、主湖11の全体に幅広く振り分けるために、ここでは一側面に多数の排出口を設けた長尺状の排水管Ｔを水ポンプP12に取り付け、主湖11の流入路R11の近くに主湖１の幅に合わせて設置してある。なお、排水管Ｔの代わりに図１に示した案内板５のような部材を設置してもよい。
【００２５】
水ポンプP11，P12は、図1に示した水ポンプP1，P2と同様に主湖11の外側に設けた電源設備（図示せず）から電力が供給されて作動するが、これらポンプP11，P12の作動内容（水の輸送能力、移動速度）は外側から調節することができるようになっている。なお、電源設備は、通常は送電線に接続されているが、太陽光発電パネルを使用することもできること、太陽光発電パネルは遮光部材15の上面に貼り付けて設けてもよいこと、太陽光発電パネルで発電した電気エネルギを蓄電器に貯めておきそれを使用するようにしてもよいことは、図１により説明した水質改善方法の場合と同じである。
【００２６】
図２により説明した水質改善方法は、図１により説明した湖水交替遮光法に対し、湖外遮光法といえるものであり、湖沼のほか、ダムの貯水湖や池，プール，農業用池等にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、以上の通りであり、本発明の水質改善方法によれば、湖沼等の水を水ポンプで強制的に遮光部材で覆った遮光場所に移動させるので、強制的に水を移動させない場合と比較し湖沼等の水面の面積に対する遮光面積が小さくて足り、湖沼等の景観への影響を抑えることができる。また、本発明の水質改善方法は、競艇場にも適用することもできる。即ち、例えば競艇場の脇に沿って本発明による小面積の遮光場所を設ければ足りるので競技の邪魔になることはない。この点は、遮光場所を当該湖沼等の外部に設置すればより完璧である。
【００２８】
因みに、強制的に水を移動させない従来の水質改善方法では、湖沼等の水面の面積に対し例えば30〜40％程度の面積で浮力性の遮光部材を使用し遮光場所としていたが、本発明の水質改善方法によれば10〜20％程度の面積の遮光部材により遮光場所を覆えばよいので、遮光部材の使用量が少なくて済み、遮光部材の設置手間やそのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一例の湖沼等の水質改善方法を説明する概略図である。
【図２】本発明の別例の湖沼等の水質改善方法を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１                貯水湖
２                仕切り壁
３，15            遮光部材
４，５            案内板
11                主湖
12                副湖
13                導入路
14                導出路
P1，P2，P11，P12  水ポンプ
Ｑ                吸水管
Ｒ，R11          流入路
R12              流出路
Ｓ，S′          遮光場所
Ｔ              排水管
【図１】
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【図２】
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