(57)【要約】【課題】  簡便、安価に地下水を増加させたり、地下水の水質を向上させたりすることのできる技術を提供する。【解決手段】  地下水採取用井戸１に対し、共通の滞水層Ｗに連通する水供給部２を設け、前記水供給部２から水を供給して前記地下水採取用井戸１から井戸水を採取自在にする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水採取用井戸に対し、共通の滞水層に連通する水供給部を設け、前記水供給部から水を供給して前記地下水採取用井戸から井戸水を採取自在にする地下水生成機構。
【請求項２】
前記水供給部に、地表から縦穴を穿孔した井戸を設け、その井戸に、前記縦穴から延出する散水管を設け、前記散水管の少なくとも一部を前記滞水層に連通させてある請求項１記載の地下水生成機構。
【請求項３】
前記縦穴の周壁部に、地盤に対する透水性を高めた改質部を設けた請求項２記載の地下水生成機構。
【請求項４】
前記水供給部に、前記滞水層に水を圧入する圧入装置を備えてある請求項１〜３のいずれか一項に記載の地下水生成機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水生成機構に関し、たとえば、井戸水を利用している地区の近くで、土木工事を行うような場合に、その土木工事に伴う井戸水の減少を抑制すべく地下水を増加させたり、濁度の高い水から、濁度の低い井戸水を生成させたりする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、土木工事を行うような場合には、土木工事用のピット内に湧き出る地下水をせき止め、汲み出しながら作業をする必要があることから、井戸水を利用している地区の近くで、土木工事を行うと、その地区の井戸水が減少したり、枯渇することがある。このような場合、生活導線を保持するために、その地区に新規の水道を配設する。しかし、上水道からの水はカルキ等の薬品が含まれており、水道水の使用に抵抗のある世帯が多い場合などには、水道の配設に代え、より深い滞水層から水を得る深井戸を設ける場合もある。（特許文献１参照）
水道を配設する場合も、深井戸を設ける場合も、土木工事に付随する作業工数が大幅に増えることになるとともに、その作業に伴う工事費が大幅に増加して、土木工事自体の着工が困難になる場合も考えられる。
【０００３】
また、土木工事を伴わない場合でも、何らかの原因で、地下水が減少したり、地下水の水質が悪化したりして、井戸水が減少したり、使用に耐えられなくなったりすることがある。このような場合に、個々の井戸を補修しても状況の改善が見込めないことがあって、対策が望まれている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７３０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記実状に鑑み、簡便、安価に地下水を増加させたり、水質の良い地下水を得ることのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の地下水生成機構の第１の特徴構成は、地下水採取用井戸に対し、共通の滞水層に連通する水供給部を設け、前記水供給部から水を供給して前記地下水採取用井戸から井戸水を採取自在にする点にある。
【０００７】
つまり、前記水供給部は滞水層に連通しているから、水供給部から水を供給すると、供給された水は、滞水層に達する。滞水層は、元来透水性が高く、大量の地下水を流通させることができるため、その水は即座にその滞水層に浸透する。浸透した水は、その滞水層内を移動して地下水採取用井戸に達する。これにより、その地下水採取用井戸の水位が上昇するとともに、前記地下水採取用井戸における取水可能水量を増加させることができる。たとえば、過去に利用していた形跡があるものの、自然災害等に基づいて現在は水量が減ったり、涸れてしまっているような井戸を再生する目的で地下水を生成させることができるようになった。
また、滞水層内を移動する水は、移動に伴って、滞水層を構成する砂礫によって濾過され、水質が向上する。このため、たとえば、川の生水を水供給部に供給して、前記地下水採取用井戸において水を採取すれば、飲用に供する水を得ることも可能である。
このような場合地下水の水質は、滞水層の地質を反映したものとなるので、生成される地下水は、成分分析に表れない微妙な水質を有するものとなる。これにより、その土地の味としての飲料水、清酒原水等を提供することができる。
【０００８】
尚、土木工事に伴いこのような地下水生成機構を構築するための付随作業は、主に水供給部を設けるだけである。地下水採取用井戸は、その地区の一般井戸として既設のものであるから、この地下水生成機構の構築は、水道配設工事、深井戸穿設工事に比べて、きわめて工数が少なく簡便である。
【０００９】
本発明の地下水生成機構の第２の特徴構成は、前記水供給部に、地表から縦穴を穿孔した井戸を設け、その井戸に、前記縦穴から延出する散水管を設け、前記散水管の少なくとも一部を滞水層に連通させてある点にある。
【００１０】
上述のように、前記水供給部に、縦穴を設けることで、供給された水を前記滞水層に導く可能性を高めることができる。しかし、前記縦穴が透水性の不十分な位置に設けられている場合など、その設置状況によっては、単位時間あたりその縦穴に供給しうる水量に対して、その縦穴から滞水層に浸透する水量が下回ることがある。そこで、滞水層に連通する散水管を設けることで、より一層水供給部から滞水層への水供給能力を高めることができる。
【００１１】
本発明の地下水生成機構の第３の特徴構成は、前記縦穴の周壁部に、地盤に対する透水性を高めた改質部を設けた点にある。
【００１２】
縦穴の周壁部から滞水層に水が浸透する場合、その水に含まれる濁度成分等は、その縦穴の周壁部近傍の滞水層に濾過保持されることが多い。このような場合、前記縦穴の周壁部の目詰まり等により透水性が低下しやすい。しかし、前記改質部を設けてあれば、前記改質部においては、透水性を高めて目詰まりしにくく形成しておくことができるので、長期にわたって安定して高い水供給能力を維持することができる。
【００１３】
本発明の地下水生成機構の第４の特徴構成は、前記水供給部に、前記滞水層に水を圧入する圧入装置を備えた点にある。
【００１４】
前記滞水層に対して水を圧入することによって、前記滞水層に対する水の浸透性を向上させることができ、前記滞水層への水供給能力を高く維持することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
ここでは、図１、図２に示すように、井戸利用地区Ｙに対して滞水層Ｗの上流に当たる位置で土木工事を行った際に、前記地区Ｙ内での既設の井戸（地下水採取用井戸）１において水供給量の低下が観測されたのに対して、水供給量の増加を図った事例を基に説明する。
【００１６】
図１，２に示すように、井戸利用地区Ｙとその上流側の工事現場Ｋとの間に水供給部２として縦穴２１を穿孔して簡易井戸を設けた。前記縦穴２１は、滞水層Ｗに達する深さとし、図３に示すように周壁部２２に砕石を充填した改質部２３を設け、ポンプ２４により川の生水を給水自在に設けてある。
また、前記縦穴２１の滞水層深さには、その滞水層Ｗに沿って、有孔管からなる複数の散水管２５を放射状に延設してある。
【００１７】
これにより、前記水供給部２に供給された水は前記縦穴２１に貯留されつつ前記滞水層Ｗに面した縦穴２１の周壁および前記散水管２５の孔から滞水層Ｗに浸透し、地下水になる。前記地下水は、地下水の流れに沿って移流し、前記井戸利用地区Ｙに流れて、前記地下水採取用井戸１から汲み上げられる井戸水となる。この際、前記井戸水は、生水が滞水層Ｗに含まれる砂礫により濾過されたものとなっており、本発明の地下水生成機構を適用する前の井戸水の水質にきわめて近いものとなっていた。
【００１８】
このように、滞水層内を移動した水は、水質が向上するので、たとえば、単に土砂、シルトにより汚濁しただけの工事排水であれば、水供給部から前記滞水層に返送するだけで、汚濁を濾過することができ、元の地下水と同等の水質の地下水を生成させることができる。
また、工事排水の濁度を低下させる処理を行わなくても、その工事排水の再生処理が行えることになるので、経済的に工事排水を処理しつつ、地下水を生成させられ、有利である。
【実施例１】
【００１９】
図１中Ａ〜Ｄに設けられた観測井戸と、常時８００Ｌ／ｍｉｎの水を取水している状態の地下水採取用井戸１（図中Ｂ，Ｃに最も近い井戸）とにおける井戸水位を調べたところ図４に示すようになった。
５／２以降に本発明の地下水生成機構により、常時０．５ｍ３／分の地下水を供給することにより、５／５以降には観測井戸Ａ〜Ｄの水位がやや上昇し、また、取水を継続している地下水採取用井戸１においても観測井戸Ａ〜Ｄと同等の水位を維持できることがわかり、地下水位が定常的に上昇していることがわかった。
また、このとき、地下水採取用井戸１における取水量は、土木工事開始時に１０００ｍ３／日から８００ｍ３／日に低下したものの、５／５以降は１０００ｍ３／日を超え、５／９には、１３５０ｍ３／日に達して定常状態となった。
【実施例２】
【００２０】
水供給部に供給された水が、地下水採取用井戸１においてどの程度濾過されたものとなっているかを調べる目的で、一つの工事用ピットを透水性の砂で埋め戻して、水供給試験部３と地下水採取用試験井戸４とを約３ｍ隔てて形成しておき、川の生水を前記水供給試験部３に供給するとともに、前記試験井戸４から濾過水を得たところ、表１のように水質が変化していることがわかった。尚、前記試験井戸４からの濾過水を先の実施例における水供給部２に供給し、その水供給部２から約５０ｍ離れた地下水採取用井戸１で得られる井戸水についても水質を調べた。尚、比較を容易にするために、基準値として、飲料水として要求される所定の水質基準値を示してある。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１より、川生水は、滞水層を３ｍ移動するだけで、一般細菌、臭気、色度、濁度の項目において、水質が向上していることがわかった。さらに、滞水層で約５０ｍ濾過されることによって、所定の水質基準に適合する井戸水が得られることがわかった。
【００２３】
つまり、上述の実施の形態では、井戸水の供給水量増加の目的で地下水生成機構を適用したが、地下水の水質向上目的でも本発明の地下水生成機構が有用であることがわかった。
【実施例３】
【００２４】
滞水層の透水性が低いような場合には、前記ポンプ２４を、前記滞水層Ｗに水を圧入可能な圧入装置に変更することによって、前記滞水層Ｗに対する給水能力を高めることができる。
具体的には、前記水供給部２の縦穴２１に水圧を付与する給水塔を設けることができる。給水塔では、前記縦穴２１に貯留される水の水位を高く保持させ、滞水層Ｗ上方側で保持される水の重量分の給水圧を発生させることができる。
【００２５】
また、前記縦穴２１が複数の滞水層Ｗに連通しているような場合、その縦穴２１に供給された水を誘導すべき滞水層Ｗを切替自在に構成しても良い。
たとえば、縦穴から延設される散水管が異なる２つの滞水層と連通する場合であって、その滞水層ごとに水の供給を切り替える必要があるとき、前記散水管を前記縦穴に対して開閉自在にする開閉弁を設けることによって、その散水管を通じて供給される水量を制御できるので、滞水層ごとに必要な水量を供給切替することができる。
【００２６】
また、水供給部２は、滞水層Ｗに至る縦穴２１を設け、ポンプ２４により給水自在にしたが、これに代えて、地上から滞水層Ｗに至る地中配管を設けて、圧入装置により直接滞水層Ｗに水を供給する構成であっても良い。また前記縦穴２１が滞水層Ｗに達しない場合、前記散水管２５を前記滞水層Ｗに達するように設けて、前記散水管２５の少なくとも一部を滞水層Ｗに連通させても良い。
【００２７】
また、地下水採取用井戸１に対し、共通の滞水層Ｗに水供給部２を設ける場合、地下水の水脈の上流側に水供給部２を設けることが好ましい。また、水供給部２は、原水が十分浄化される程度に地下水採取用井戸１から離間し、かつ、水供給部２に供給された水が、効率よく地下水採取用井戸１に達する程度に地下水採取用井戸１に近い位置に適宜設けられる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明により、土木工事に伴う地下水減少等に対して簡便、安価に地下水を増加させたり、地下水の水質を向上させたりすることのできる技術を提供することができ、土木工事自体の施工に悪影響を及ぼしにくくなった。また、水供給部に供給する水として、汚濁した工事排水等を用いれば、汚濁を濾過し、環境に悪影響を与えないように配慮しつつ、同時に地下水を生成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】地下水生成機構の全体図
【図２】地下水生成機構の縦断側面図
【図３】水供給部の詳細図
【図４】地下水位の変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００３０】
１        地下水採取井戸
２        水供給部
Ｗ        滞水層
Ｋ        工事現場
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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