(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川が堤体によって堰止められて形成された貯水池に堆積した土砂を除去する方法であって、前記貯水池内の堆積土砂の上面を不透水性の遮水部材で覆い、上流側から流水を前記遮水部材と前記堆積土砂層の間に供給して、前記堤体の下部の排砂路から前記堆積土砂と共に下流側に排出することを特徴とする貯水池の排砂方法。
【請求項２】
河川が堤体によって堰止められて形成された貯水池に堆積した土砂を除去するものであって、堤体の下部に配設された排砂路と、前記貯水池内の堆積土砂の上面を覆って配設された不透水性の遮水部材と、前記河川上流側から前記遮水部材と前記堆積土砂層の間に流水を供給する給水手段と、を備え、前記堆積土砂を、前記給水手段によって前記遮水部材と前記堆積土砂層の間に供給された流水と共に前記排砂路から排出するように構成されていることを特徴とする貯水池の排砂設備。
【請求項３】
上記給水手段は、上記遮水部材が堆積土砂の上流側一部上面を被覆しないことで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の貯水池の排砂設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川が堤体によって堰止められて形成された貯水池に堆積した土砂を除去する方法および排砂設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本に多い急勾配河川では土砂運搬量が多く、治水や利水又は発電のために河川を堤体（ダム）によって堰止めて形成された貯水池に短期間で土砂が堆積する。これによって有効貯水量が低下すると共に、下流への土砂供給が減るために下流の河原の縮小や海岸の浸食（砂浜痩せ）が生じている。
【０００３】
このような貯水池に堆積した土砂を除去して貯水量を回復するためには、主に浚渫が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、浚渫はバケット又は吸引管によって水底の堆砂を水面まで持ち上げて投棄場所まで運搬するものであるため、多大なエネルギーを必要とすると共に、下流への土砂供給は行われないという問題があった。
【０００５】
尚、近時、堤体の底部に排砂管と排砂ゲートから成る排砂設備を備え、この排砂設備を介して排砂するように構成されたものもあるが、この構成では土砂を下流に供給できるものの、貯水池内の堆砂掃流力を発生させるために折角の貯水を無駄に捨てて貯水位を堆砂層近くまで下げなければならず、その貯水の回復に長期間を要するという問題がある。また、一度に多量の土砂を流すために下流の生物相を破壊して漁業被害等を招来する虞もある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、大きなエネルギーを必要とせず、貯水をほとんど捨てることなく堆積した土砂を下流側に徐々に放流して除去することのできる貯水池の排砂方法及び排砂設備を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明に係る貯水池の排砂方法は、河川が堤体によって堰止められて形成された貯水池に堆積した土砂を除去する方法であって、前記貯水池内の堆積土砂の上面を不透水性の遮水部材で覆い、上流側から流水を前記遮水部材と前記堆積土砂層の間に供給して、前記堤体の下部の排砂路から前記堆積土砂と共に下流側に排出することを特徴とする。
【０００８】
また、貯水池の排砂設備は、河川が堤体によって堰止められて形成された貯水池に堆積した土砂を除去するものであって、堤体の下部に配設された排砂路と、前記貯水池内の堆積土砂の上面を覆って配設された不透水性の遮水部材と、前記河川上流側から前記遮水部材と前記堆積土砂層の間に流水を供給する給水手段と、を備え、前記堆積土砂を、前記給水手段によって前記遮水部材と前記堆積土砂層の間に供給された流水と共に前記排砂路から排出するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
更に、上記給水手段は、上記遮水部材が堆積土砂の上流側一部上面を被覆しないことで構成されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る排砂方法の一例を段階的に示す説明図である。図示貯水池１は、河川を堤体１０によって堰止めて形成され、堤体１０の底部には、当該堤体１０を上下流側に貫通して排砂路１１が設けられると共に、この排砂路１１にゲート１２が設けられている。
【００１２】
排砂路１１及びゲート１２は、新設の堤体１０では容易に設置でき、また、既設の堤体１０にもコンクリートを掘削して設置可能である。
【００１３】
このような貯水池１の底部に堆積した土砂（堆砂層２）を、下記のごとくして排出する。
【００１４】
まず、図１（Ａ）〜（Ｂ）に示すように遮水部材としての遮水シート２０を、堆砂層２の上面に当該堆砂層２を覆うように配設する。
【００１５】
遮水シート２０は、不透水性の樹脂シート等により形成されたものを用い、その前縁（下流側の端縁）を堤体１０に密着させて結合すると共に両側縁を貯水池１の法面１Ａに密着させ、堆砂層２の後端（上流側）を所定幅で被覆しない給水手段としての給水開口部３を形成するように設置し、更に、図２に部分断面斜視図を示すように、端部を貯水池１の法面１Ａに形成したアンカー１Ｂに結合して遮水シート２０の設置面（即ち堆砂層２の上面）に沿って配索したワイヤーロープ等の設置索２１に結び付け、後述する排砂時における排砂路１１への引き込みや浮き上がりを防ぐ。
【００１６】
そして、排砂路１１のゲート１２を開くことにより、図１（Ｃ）に示すように、上流側の給水開口部３を介して堆砂層２の上面と遮水シート２０の間に侵入した水が、堆砂層２の上面と遮水シート２０の間を流れ、また、堆砂層２に浸透し、堆砂層２を形成する土砂を巻き込んで排砂路１１から流出することとなり、これによって堆砂層２の土砂をその上面側から徐々に継続して排出することができる。
【００１７】
つまり、遮水シート２０が無い場合には排砂路１１の呑み口周囲の土砂は排出されるもののそれによって呑み口の上側に流路が形成されると当該流路を通った水のみが排出路１１から流出することとなって排砂が行われなくなるが、上記のごとき遮水シート２０を設けることによって通水時には堆砂層２の上面に沿う水流が形成されるために継続的に排砂することができるものである。排砂は、堆砂層２が一掃されるまで連続して行っても良いが、ゲート１２の開閉によって制御することができるため、降雨時の河川流量の増加に合わせて行えば、貯水量を維持したまま自然の土砂流下と同じように生態系に多大な影響を与えないように土砂を流すことができる。
【００１８】
図３は上記例とは異なる遮水部材を用いた例の説明図である。これは、遮水部材としてコンクリート等によって形成された遮水ブロック３０を用い、この遮水ブロック３０を堆砂層２の上に上流側の一部を除いて敷き詰める（この不配設部位４が給水手段となる）ものである。尚、図中、前述の構成例と同様の部位には同符号を付してある。
【００１９】
遮水ブロック３０は、図４に示すように、板状の遮水板３１の下面に所定高さの脚部３２を備えて運搬や設置が可能な大きさに形成され、堆砂層２の上にその脚部３２で載置されて遮水板３１の下面と堆砂層２の上面との間に水流空間を作るように構成されている。
【００２０】
このような遮水ブロック３０を、図４（Ａ）に示すように、堆砂層２の上に上流側の一部（不配設部位４）を除いて敷き詰め、排砂路１１のゲート１２を開くことにより、（Ｂ）に示すよううに上流側の不設置部位４を介して遮水板３１の下面と堆砂層２の上面の間に侵入した水が、堆砂層２の土砂を巻き込んで排砂路１１から流出することとなって堆砂層２の土砂をその上面側から排出することができるものである。
【００２１】
遮水ブロック３０は、堆積土砂の排出終了後に除去し、当該貯水池１又は他の貯水池において再利用できる。
【００２２】
尚、本願発明は上記構成例に限るものではなく、遮水部材の構成等適宜変更可能なものである。
【００２３】
また、上流側の一部に遮水部材を配設しないことで当該部位を給水手段としたが、別途給水手段を設けても良いものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明に係る貯水池の排砂方法によれば、貯水池内の堆積土砂の上面を不透水性の遮水部材で覆い、上流側から流水を遮水部材と堆積土砂層の間に供給して、堤体の下部の排砂路から堆積土砂と共に下流側に排出することにより、浚渫する際のように大きなエネルギーを必要とせず、貯水を捨てることなく貯水を維持したままで堆砂を下流側に徐々に放流して排砂することができ、有効貯水量を回復することができる。
【００２５】
また、貯水池の排砂設備として、堤体の下部に配設された排砂路と、貯水池内の堆積土砂の上面を覆って配設された不透水性の遮水部材と、河川上流側から遮水部材と堆積土砂層の間に流水を供給する給水手段と、を備え、堆積土砂を、給水手段によって遮水部材と堆積土砂層の間に供給された流水と共に排砂路から排出するように構成されていることにより、簡単な構成で浚渫する際のように大きなエネルギーを必要とせず、貯水を捨てることなく貯水を維持したままで堆砂を下流側に徐々に放流して排砂することができ、有効貯水量を回復することができる。
【００２６】
更に、上記給水手段は、遮水部材が堆積土砂の上流側一部上面を被覆しないことで構成されていることで、極めて簡単に遮水部材と堆積土砂層の間に流水を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排砂方法の一例を段階的に示す説明図である。
【図２】遮水シートの配設状態を説明する貯水池の部分断面斜視図である。
【図３】異なる遮水部材を用いた例の説明図である。
【図４】遮水ブロックの斜視図である。
【符号の説明】
１  貯水池
２  堆砂層（堆積土砂）
３  給水開口部（給水手段）
４  不配設部位（給水手段）
１０  堤体
１１  排砂路
１２  ゲート
２０  遮水シート（遮水部材）
３０  遮水ブロック（遮水部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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