(57)【要約】【課題】清水バイパス管を安価に敷設して河川あるいは渓流の汚濁を防止するダム湖を提供すること。【解決手段】河川あるいは渓流に構築したダム提体２により貯水したダム湖１において、河川あるいは渓流の上流に構築した堰堤３から取水した清水をダム提体２の下流に放水する清水バイパス管４を湖底に敷設したので、河川あるいは渓流の汚濁を防止するダム湖１を安価に提供できる。また、清水バイパス管４を湖底に敷設したので、流木や転石による清水バイパス管４の破損の虞れを抑制できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖において、
河川あるいは渓流の上流から取水した清水をダム提体の下流に放水する清水バイパス管を湖底に敷設したことを特徴とするダム湖。
【請求項２】
河川あるいは渓流の上流に所定の放水量を確保可能な水位差を有した堰堤を構築し、
該堰堤から清水を取水することを特徴とする請求項１に記載のダム湖。
【請求項３】
河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖の湖面上に単管を接続した清水バイパス管を引き出した後、
河川あるいは渓流の上流に設置した取水口部に前記清水バイパス管の一端を接続するとともに管内に注水することにより前記清水バイパス管をダム湖の湖底に沈設し、
その後、沈設した清水バイパス管の他端に放水口部を接続するとともに、前記放水口部をダム提体に設置したことを特徴とする清水バイパス管の敷設方法。
【請求項４】
河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖の湖面上に単管を接続した清水バイパス管を引き出した後、
ダム提体に設置した放水口部に前記清水バイパス管の一端を接続し、
その後、河川あるいは渓流の上流に設置した取水口部に前記清水バイパス管の他端を接続したことを特徴とする清水バイパス管の敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダム湖、特に河川あるいは渓流の汚濁を防止するダム湖、および、清水バイパス管の敷設方法、特にダム湖の湖底に敷設する清水バイパス管の敷設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８はダム湖を示す平面概念図である。図８に示すように、ダム湖１００の下流域となる河川あるいは渓流へ濁水の放水を防止することを目的として、ダム湖の上流から取水した清水を送水ポンプによりダム湖の下流に直接放水する清水バイパス管１０１を設置したダム湖１００が提案されている。この清水バイパス管１０１は、河川あるいは渓流の流れに沿ってその沿岸域に敷設されている。このように、清水バイパス管１０１を河川の沿岸域に敷設したダム湖１００は、降雨時等にはダム湖１００の上流が濁るために清水を取水できないにしても、雨が止めばその濁りもなくなるために清水を容易に取水することができる。したがって、雨が止んだ後の比較的早い時期にダム湖１００の下流に清水を放水することができる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８７３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、清水バイパス管１０１を敷設する沿岸域にダム湖１００に流れ込む支流１００ａがある場合には、支流に水管橋１０２を架ける必要がある。また、図９に示すように、ダム湖１００の沿岸域の急峻な開削斜面に犬走り１０３を設けて清水バイパス管１０１を敷設しなければならない。このため、清水バイパス管１０１の敷設には、多額の工事費用が必要となっているのが現状である。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、清水バイパス管を安価に敷設して河川あるいは渓流の汚濁を防止するダム湖、および、安価に清水バイパス管の敷設を可能とする清水バイパス管の敷設方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖において、河川あるいは渓流の上流から取水した清水をダム提体の下流に放水する清水バイパス管を湖底に敷設したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、上記発明において、河川あるいは渓流の上流に所定の放水量を確保可能な水位差を有した堰堤を構築し、該堰堤から清水を取水することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖の湖面上に単管を接続した清水バイパス管を引き出した後、河川あるいは渓流の上流に設置した取水口部に前記清水バイパス管の一端を接続するとともに管内に注水することにより前記清水バイパス管をダム湖の湖底に沈設し、その後、沈設した清水バイパス管の他端に放水口部を接続するとともに、前記放水口部をダム提体に設置したことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖の湖面上に単管を接続した清水バイパス管を引き出した後、ダム提体に設置した放水口部に前記清水バイパス管の一端を接続し、その後、河川あるいは渓流の上流に設置した取水口部に前記清水バイパス管の他端を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるダム湖は、河川あるいは渓流の上流から取水した清水をダム提体の下流に放水する清水バイパス管を湖底に敷設したので、河川あるいは渓流の汚濁を安価で防止できる。
【００１１】
本発明にかかるダム湖は、河川あるいは渓流の上流に所定の放水量を確保可能な水位差を有した堰堤を構築し、堰堤から清水を取水するので、自然流下方式で清水を放水できる。したがって、動力を必要としない。
【００１２】
本発明にかかる清水バイパス管の敷設方法は、河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖の湖面上に単管を接続した清水バイパス管を引き出した後、河川あるいは渓流の上流に設置した取水口部に前記清水バイパス管の一端を接続するとともに管内に注水することにより前記清水バイパス管をダム湖の湖底に沈設し、その後、沈設した清水バイパス管の他端に放水口部を接続するとともに、前記放水口部をダム提体に設置したので、安価に清水バイパス管を敷設できる。また、既存のダム湖にも清水バイパス管を敷設できる。
【００１３】
本発明にかかる清水バイパス管の敷設方法は、河川あるいは渓流に構築したダム提体により貯水したダム湖の湖面上に単管を接続した清水バイパス管を引き出した後、ダム提体に設置した放水口部に前記清水バイパス管の一端を接続し、その後、河川あるいは渓流の上流に設置した取水口部に前記清水バイパス管の他端を接続したので、安価に清水バイパス管を敷設できる。また、既存のダム湖にも清水バイパス管を敷設できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態にかかるダム湖および清水バイパス管の敷設方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
図１〜図５を参照しながら本発明の実施の形態にかかるダム湖について説明する。なお、図１は本発明の実施の形態にかかるダム湖を示す側断面図、図２は図１に示したダム提体を示す側断面図、図３は水位差を説明する説明図、図４は図１に示した堰堤を示す側断面図、図５は図１に示した清水バイパス管を示す縦断面図である。
【００１６】
本実施の形態にかかるダム湖１は、図１に示すように、河川あるいは渓流に構築したダム提体２により河川あるいは渓流を堰き止めて貯水を可能としたものであって、上述したダム湖１００と同様にその沿岸域にダム湖に流れ込む支流１００ａを有している。図１および図２に示すように、ダム提体２の中腹やや上部には、放水口部２１が設けてある。放水口部２１には、開閉可能なバルブ２２が設けてあり、任意の期間に任意の量の放水が可能である。
【００１７】
図１および図３に示すように、ダム湖１の上流には、所定の放水量を確保可能な水位差を有した堰堤３が構築してある。水位差は、図３および図４に示すように、後述する取水口部３１を設置した水位３２と放水口部２１（バルブ２２）設置レベル２４との水位差であって、「（流入損失水頭＋摩擦損失水頭＋出口損失水頭）×安全率≦水位差」となるように、堰堤３が構築してある。すなわち、水位差は、数式１に示す関係を有する。
【００１８】
【数１】
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【００１９】
ここで、放水流速は、「所定放水量／バイパス管の有効断面積」で求められる。すなわち、放水流速は、数式２に示す関係を有する。
【００２０】
【数２】
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【００２１】
このように構築した堰堤３は、ダム湖１の上流域において、水の流れを堰き止めて小規模な貯水が可能である。堰堤３に貯水された水の濁りは、上述したダム湖１の濁りが収まる前に、収束可能である。
【００２２】
なお、図３に示すように、取水口部３１を設置した水位３２と放水口部３１（バルブ２２）設置レベル２４との水位差が所定の放水量を確保可能な水位差を有している場合には、堰堤３を設ける必要はない。
【００２３】
図４に示すように、堰堤３の下部には、取水口部３１が設置してあり、清水が安定的に流入し取水できるように工夫してある。
【００２４】
取水口部３１には、清水バイパス管４の一端（取水側端部）４１が接続してある。清水バイパス管４は、たとえば、硬質ポリエチレン製の単管を溶着接続したもので、一の単管の長さは、たとえば、１０メートルである。このように単管を溶着接続した清水バイパス管４には、図５に示すように、ウエイトブロック４２が取り付けてある。ウエイトブロック４２は、コンクリート製あるいは鋼製のブロックであり、環状形状、かつ、二割構造で構成してある。したがって、ウエイトブロック４２は、清水バイパス管４を被覆した状態でウエイト調整が可能である。
【００２５】
このように、ウエイトブロック４２によりウエイト調整した清水バイパス管４は、図１に示すように、河川あるいは渓流の上流から下流に向けてダム湖１の略中央湖底に敷設してある。なお、ダム湖１に流木が流れ込む虞れあるいはダム湖の湖底において転石の虞れがない場合には、ウエイト調整した清水バイパス管４を湖底に沈設しただけでよいが、ダム湖１に流木が流れ込む虞れあるいはダム湖の湖底において転石の虞れがある場合には、清水バイパス管を湖底に埋設し、清水バイパス管を流木あるいは転石から防護することも可能な構造となっている。
【００２６】
清水バイパス管４の他端（放水側端部）４３は、図１および図２に示すように、ダム湖１の湖底からダム提体２に沿って配管した後、ダム提体２に設けた放水口部２１に接続してある。清水バイパス管４のダム提体２に沿って配管した部分は、ダム提体２に取り付けた防護フレーム２３により、防護してある。
【００２７】
上述した実施の形態にかかるダム湖１において、放水口部２１に設けたバルブ２２を開放すれば、堰堤３に貯水された水は自然流下方式によってダム提体２の放水口部２１から放水される。したがって、雨が降り止んだ後のように、ダム湖１が濁っていても、ダム湖１の上流、すなわち堰堤３により貯水された水、が濁っていなければ、清水を放水できる。
【００２８】
上述した実施の形態にかかるダム湖１は、河川あるいは渓流の上流から取水した清水をダム提体２の下流に放水する清水バイパス管４を湖底に敷設したので、河川あるいは渓流の汚濁を安価で防止できる。また、清水バイパス管４を湖底に敷設したので、流木や転石による清水バイパス管４の破損の虞れを抑制できる。
【００２９】
また、上述した実施の形態にかかるダム湖は、河川あるいは渓流の上流に所定の放水量を確保可能な水位差を有した堰堤を構築し、堰堤３から清水を取水するので、自然流下方式で清水を放水できる。したがって、動力を必要としない。
【００３０】
なお、上述したダム湖１は、新規に施工されるダム湖に適用してもよいが、既存のダム湖に適用しても構わない。すなわち、河川あるいは渓流の上流から取水した清水をダム提体２の下流に放水する清水バイパス管４を湖底に敷設したものであれば、本願のダム湖に含まれる。
【００３１】
また、上述したダム湖１は、自然流下方式によって清水が清水バイパス管４を流れることになるが、堰堤３にポンプ（図示せず）を設置して、動力によって取水口部３１から清水を汲み上げても良いし、ダム提体２にポンプ（図示せず）を設置して、動力によって放水口部２１から放水しても良い。
【００３２】
さらに、取水口部３１は、堰堤３に設けることとしているが、堰堤３を必ずしも設ける必要はなく、ダム湖１に合わせて種々な取水形式を採用できる。くわえて、取水口部３１、放水口部２１の構造をダム提体の構造形式に合わせて任意に変更しても構わない。
【００３３】
つぎに、図６を参照しながら本発明の実施の形態にかかる清水バイパス管４の敷設方法について説明する。なお、図６は、本発明の実施の形態にかかる清水バイパス管の敷設方法を説明する側断面図である。
【００３４】
本実施の形態にかかる清水バイパス管４の敷設方法は、浮遊曳航法と称されるものである。この清水バイパス管４の敷設方法によれば、まず、堰堤３に取水口部３１を設置する。その後、ダム湖１の沿岸（ダムサイト）に長さ１０メートルのポリエチレン製の単管を陸送し、ダム湖１の沿岸（ダムサイト）で単管を溶着接合して清水バイパス管４を逐次製作する。そして、ダム湖上におよそ１００メートルごとに引船５を配船しつつ、一端（取水側端部）４１を基点として清水バイパス管４を湖面上に引き出す。その後、清水バイパス管４の一端（取水側端部）４１を取水口部３１に接続するとともに、他端（放水側端部）４３に管張力調整用ワイヤー４４を繋ぐ。そして、取水口部３１から清水バイパス管４の管内に注水する一方、セミフロート（敷設船）６に搭載したウインチ６１により管張力調整用ワイヤー４４の張力を調整しながら清水バイパス管４をダム湖１の湖底に順次沈設する。
【００３５】
その後、ダム提体２において組み立てた放水口部２１をクローラクレーン７等の揚重機を用いて吊り込み、上述した清水バイパス管４の他端（放水口端部）４３と接続する。そして、ダイバー作業により放水口部２１をダム提体２にアンカー固定するとともにダム提体２に防護フレーム２３を固定し、清水バイパス管４の敷設を完了する。
【００３６】
上述した実施の形態にかかる清水バイパス管４の敷設方法によれば、ダム湖１の沿岸域にダム湖１に流れ込む支流があっても水管橋を架ける必要もなければ、急峻な開削斜面に犬走りを設ける必要もない。また、施工時期を選ぶ必要もなく、短工期で清水バイパス管４を敷設できる。したがって、安価に清水バイパス管４を敷設できる。さらに、ダムサイトに長さ５０メートルから１００メートルの清水バイパス管４の製作ヤードを有する場合には、湖上作業日数がさらに短くなり、より安価に清水バイパス管４を敷設できる。
【００３７】
なお、上述した実施の形態では、セミフロート６にウインチ６１を搭載することとしたが、ダム提体２の提頂と湖面の水位差が１０メートル程度までは、ダム提体２の提頂にウインチ６１を設置すれば良く、セミフロート６は不要である。
【００３８】
つぎに、図７を参照しながら本発明の他の実施の形態にかかる清水バイパスの敷設方法について説明する。なお、図７は、本発明の他の実施の形態にかかる清水バイパス管の敷設方法を説明する側断面図である。
【００３９】
本実施の形態にかかる清水バイパス管４の敷設方法は、海底曳航法と称されるものである。この清水バイパス管４の敷設方法によれば、まず、堰堤３に取水口部３１を設置する。一方、ダム提体２において組み立てた放水口部２１をクローラクレーン７等の揚重機を用いて吊り込み、ダム提体２に仮固定する。
【００４０】
その後、ダム湖１の沿岸（ダムサイト）に長さ１０メートルのポリエチレン製の単管を陸送し、セミフロート（接続台船）６上で単管を溶着接合して清水バイパス管４を逐次製作する。
【００４１】
一方、清水バイパス管４の一端（放水側端部）４３に接続したワイヤー４５を引船５に搭載した水中クレーン５１で巻き上げ、清水バイパス管４の一端（放水側端部）４３を浮遊させるとともに、ダム提体２の提頂に設置したウインチ（図示せず）により清水バイパス管４の一端（放水側端部）４３に接続した管引っ張り用ワイヤー４６を巻き取り、ダム湖１の湖底に沿って清水バイパス管４をダム提体２側に引き出す。
【００４２】
そして、所定の長さの清水バイパス管４を引き出したところで、仮固定した放水口部２１に清水バイパス管４の一端（放水側端部）４３を接続した後、ダイバー作業により、放水口部２１をダム提体２に本固定するとともにダム提体２に防護フレーム２３を固定する。
【００４３】
他方、清水バイパス管４の他端（取水側端部）４１は、ドレッサ管（ドレッサ型伸縮管）を用いて、取水口部３１に接続し、清水バイパス管４の敷設を完了する。
【００４４】
上述した実施の形態にかかる清水バイパス管４の敷設方法によれば、ダム湖１の沿岸域にダム湖１に流れ込む支流があっても水管橋を架ける必要もなければ、急峻な開削斜面に犬走りを設ける必要もない。また、施工時期を選ぶ必要もなく、短工期で清水バイパス管４を敷設できる。したがって、安価に清水バイパス管４を敷設できる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態では、セミフロート６上で単管を溶着接合することとしたが、上流部のダムサイトに接続ヤードが確保できる場合には、セミフロート６上で単管を溶着接合する必要はなく、陸上の接続ヤードで溶着接合すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかるダム湖および清水バイパス管の敷設方法は、ダム湖下流の汚濁対策に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態にかかるダム湖を示す側断面図である。
【図２】図１に示したダム提体を示す側断面図である。
【図３】水位差を説明する説明図である。
【図４】図１に示した堰堤を示す側断面図である。
【図５】図１に示した清水バイパス管を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる清水バイパス管の敷設方法を説明する側断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態にかかる清水バイパス管の敷設方法を説明する側断面図である。
【図８】ダム湖を示す平面概念図である。
【図９】ダム湖の沿岸に敷設した清水バイパス管を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    ダム湖
２    ダム提体
２１    放水口部
２２    バルブ
２３    防護フレーム
２４    放水口部（バルブ）設置レベル
３    堰堤
３１    取水口部
３２    取水口部を設置した水位
４    清水バイパス管
４１    一端（取水側端部）
４２    ウエイトブロック
４３    他端（放水側端部）
４４    管張力調整用ワイヤー
４５    ワイヤー
４６    管引っ張り用ワイヤー
５    引船
５１    水中クレーン
６    セミフロート
６１    ウインチ
７    クローラクレーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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