(57)【要約】【課題】簡略な構成で効率よく河川水を流入時点から貯水池の水底方向に導き、貯水池全域の水質を一様に改善することが可能な流動制御装置を提供する。【解決手段】貯水池内で垂下するように設置されるフェンスに近接して気泡噴流管を設置し、フェンスを貯水池の河川流入口近傍に配置するとともに気泡噴流管をフェンスの上流側に配置する。【選択図】図１
2016148142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水池内で垂下するように設置されるフェンスと、該フェンスに近接して設置される気泡噴流管とを備え、
前記フェンスが、前記貯水池の河川流入口近傍に配置されるとともに、
前記気泡噴流管が、前記フェンスよりの上流側に配置されることを特徴とする流動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流動制御装置において、
前記フェンスには、一対の水温計が深さ方向に間隔を設けて設置されており、
上方に位置する前記水温計は、水面近傍に配置されることを特徴とする流動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水池に流入する河川水の流動を制御するために用いる流動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川を堰き止めて構築した貯水池に河川水が流入すると、河川水に窒素やリン等の栄養塩類が含まれていることから貯水池が富栄養化状態となり、アオコ等の藻類が発生しやすく水質の悪化を招きやすい。このため、藻類を光の届かない深層へ移動させて増殖を防止する、もしくは貯水池内にフェンスを設けて河川水を貯水池の深層部に導入する等の対策が取られている。
【０００３】
例えば特許文献１では、貯水池の河川流入口近傍にフェンスを垂下するように設置するとともに当該フェンスの下端に分流板を設け、河川水を貯水池の水底へ導くようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７７６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した方法では、フェンスより下流側において河川水が貯水池の水底付近を流下するものの、フェンスより上流側では河川水がフェンスに衝突するまで有光層を流れることとなる。このため、貯水池のフェンスより上流側は有光層が富栄養化しやすい環境のままとなっていた。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、簡略な構成で効率よく貯水池に流入する河川水を流入時点から貯水池の水底に導き、貯水池全域の水質を一様に改善することが可能な流動制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するため本発明の流動制御装置は、貯水池内で垂下するように設置されるフェンスと、該フェンスに近接して設置される気泡噴流管とを備え、前記フェンスが、前記貯水池の河川流入口近傍に配置されるとともに、前記気泡噴流管が、前記フェンスより上流側に配置されることを特徴とする。
【０００８】
上記の流動制御装置によれば、フェンスに近接して設置される気泡噴流管から噴流した気泡とともに上昇した水は、フェンスにより移動方向を制御されて河川流入口方向に向かう。これにより、フェンスから河川流入口方向に向かう水の流れが水面付近に形成されるとともに、これに伴って流入口近傍から貯水池の下流方向に向かう水の流れが水底付近に形成される。
【０００９】
したがって、河川流入口より流入する河川水は、上記の流入口近傍から貯水池の下流方向に向かう水の流れに誘導されて、流入時点から貯水池の水底付近を流下する。このため、フェンスより下流側だけでなく上流側においても有光層に対して富栄養化をもたらすことがなく、貯水池全域の水質を一様に改善することが可能となる。
【００１０】
また、気泡噴流管から噴流される気泡により、表層水域の水が深水域の水と循環混合されて水温が低下するとともに、アオコ等の藻類が深水域へ連行されるため、フェンスより上流側の表層水域において藻類の発生を抑制することが可能となる。
【００１１】
本発明の流動制御装置は、前記フェンスに、一対の水温計が深さ方向に間隔を設けて設置されており、上方に位置する前記水温計は、水面近傍に配置されることを特徴とする。
【００１２】
上記の流動制御装置によれば、アオコが貯水池に発生する可能性を評価する基準の一つとして知られている表層水温勾配Ｋを算出することができる。これにより、一対の水温計より検出される水温、及び検出された水温に基づいて算出される表層水温勾配Ｋの両者を常時モニタリングし、水温と表層水温勾配Ｋに基づいて、流動制御装置の稼働を制御することができるため、効率的で汎用性の高い水質改善作業を実施することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、河川の流入口近傍にフェンスを垂下するように設置するとともに、該フェンスより上流側に近接して気泡噴流装置を設けるのみの簡略な構成で、効率よく貯水池に流入する河川水を流入時点から貯水池の水底に導き、貯水池全域の水質を一様に浄化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】流動制御装置の全体を示す図である。
【図２】流動制御装置の詳細を示す図である。
【図３】流動制御装置の平面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の流動制御装置を図１〜図３を用いて説明する。
【００１６】
本発明の流動制御装置１は、河川を堰き止めて構築した貯水池に流入する河川水の流動を制御するものであり、本実施の形態では図１に示すように、流動制御装置１をダム貯水池１０に採用する場合を例にとり詳述する。
【００１７】
流動制御装置１は、図１に示すように、河川流入口９の近傍に設置されるフェンス２と、該フェンス２に近接して配置される気泡噴流管３１とを備えている。
【００１８】
フェンス２は、図２及び図３に示すように、ダム貯水池１０を横断するように設置されて表層水域における水の上下流方向の移動を遮るものであり、水密性に優れた材質よりなるシート材２１と、該シート材２１の上端に設置された複数の浮体２２とを備える。これら浮体２２によってシート材２１はダム貯水池１０内にて垂下する姿勢で設置される。
【００１９】
また、フェンス２の配置位置は、図１に示すように、ダム貯水池１０における河川流入口９の近傍に配置される。なお、フェンス２の配置深さは、水底６に達するものでなければいずれでもよいが、例えば、あらかじめダム貯水池１０の表層水域が温められた際に形成される水温躍層７の位置を算定しておき、水温躍層７より低い位置まで設置しておくとよい。
【００２０】
このような構成のフェンス２に近接して配置される気泡噴流管３１は、図２に示すように気泡噴流装置３を構成する部材の一部であり、気泡噴流装置３は、複数の気泡噴流管３１と、該気泡噴流管３１各々の下端に設置された空気溜め部３２と、該空気溜め部３２に空気を圧送する空気圧送装置３３と、空気圧送装置３３と空気溜め部３２とを連結する連結ホース３４とを備えている。
【００２１】
そして、複数の気泡噴流管３１は図１に示すように、フェンス２の上流側に連結具４を介して固定されている。なお、気泡噴流管３１は必ずしもフェンス２に固定する必要はなく、フェンス２の近傍であってフェンス２より上流側に位置していれば、いずれの方法にて配置してもよい。
【００２２】
なお、本実施の形態では、気泡噴流装置３に複数の気泡噴流管３１を採用したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば図３に示すように、連結ホース３４を介して空気圧送装置３３に連結された送気管に複数の気泡孔を設け、これを気泡噴流管３１とするなど、フェンス２の近傍に配置して気泡を噴流できる構成を有していればいずれを用いてもよい。
【００２３】
上述する構成により流動制御装置１は、図１に示すように気泡噴流管３１から気泡が噴流されると、気泡の上昇に伴ってダム貯水池１０内の水が上昇する。水面にまで上昇した水は水平方向に拡がるが、ダム貯水池１０の下流側に拡がろうとした水はフェンス２に衝突することにより移動方向を阻止されるので、上昇した水の大部分は水面付近において河川流入口９に向かう流れとなる。
【００２４】
これにより、フェンス２より上流側には、水面近傍にフェンス２から河川流入口９に向かう流れが形成され、この流れに伴って河川流入口９から水底近傍に沿ってフェンス２に向かう水の流れが形成される。したがって、ダム貯水池１０に流入する河川水８は、河川流入口９からフェンス２に向かう水の流れに導かれて水底付近を流下することとなる。
【００２５】
上述するような水の流れは、気泡噴流管３１をフェンス２のいずれの高さ位置に設けてもよいが、例えば、あらかじめダム貯水池１０の表層水域が温められた際に形成される水温躍層７の位置を算定しておき、水温躍層７より低い位置に気泡噴流管３１を設置しておくとよい。
【００２６】
すると、水温躍層７が形成された際にフェンス２の上流側において、水温躍層７より上方に位置する表層水域の水が水温躍層７より下方に位置する深水域の水と循環混合された状態となるから、表層水域の水温が低下するとともにアオコ等の藻類を深水域へ連行できるため、藻類の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００２７】
上述する流動制御装置１は常時稼働させてもよいが、本発明では、ダム貯水池１０の水温に基づいて流動制御装置１の稼働及び中断を制御できるよう、一対の水温計５を設けている。
【００２８】
一対の水温計５は、図２に示すようにフェンス２のシート材２１に固定されており、一方の水温計５１が水面近傍に配置され、他方の水温計５２が一方の水温計５１に間隔を持って下方に固定されている。
【００２９】
一対の水温計５は、アオコが貯水池に発生する可能性を評価する基準の一つとして知られている表層水温勾配Ｋを算出することを念頭に設置するものであり、両者の間隔は、約３〜５ｍ程度の間隔が望ましい。なお、表層水温勾配Ｋとは、以下に示す数式（１）にて算定されるものである。
【００３０】
ｋ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｄ１−Ｄ２）    （１）
Ｔ１：一方の水温計５１が検出した水温
Ｔ２：他方の水温計５２が検出した水温
Ｄ１：一方の水温計５１の測定水深
Ｄ２：他方の水温計５２の測定水深
【００３１】
そして、表層水温勾配Ｋが０．５（℃／ｍ）を超過すると、アオコの発生が高いことが知られている。また、貯水池の水面における水温が２５℃を超過した場合にもアオコの発生が高いことが知られている。
【００３２】
したがって、例えば一対の水温計５をダム貯水池１０の図示しない管理棟に備えた管理者端末に通信接続をしておき、管理者端末を介して一対の水温計５にて検出された水温および当該水温より上記数式（１）にて算定される表層水温勾配Ｋを常時モニタリングする。そして、Ｋが０．５（℃／ｍ）を超過するとともに水温が２５℃を超過したときに、気泡噴流装置３を作動させることで流動制御装置１を稼働する。
【００３３】
また、流動制御装置１の稼働中は、そのまま一対の水温計５より検出される水温と表層水温勾配Ｋのモニタリングを継続し、水温が２５℃以下もしくは表層水温勾配Ｋが０．５以下となった場合に、気泡噴流装置３の作動を停止させることで流動制御装置１の稼働を中断する。
【００３４】
これにより、アオコの発生が予測される期間のみ、流動制御装置１を稼働することができるため、水質改善作業に要するコストを大幅に削減することが可能となる。
【００３５】
さらに、ダム貯水池１０の水面における水温を常時モニタリングすることができるため、流動制御装置１を稼働させた後のダム貯水池１０の水質改善効果を把握することも可能となる。
【００３６】
本発明の流動制御装置１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。例えば、本実施の形態では、貯水池としてダム貯水池を採用したが必ずしもこれに限定されるものではなく、河川が堰き止められて貯留水が生じる場所であればいずれの貯水池に採用してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      流動制御装置
２      フェンス
２１    シート材
２２    浮体
３      気泡噴流装置
３１    気泡噴流管
３２    空気溜め部
３３    空気圧送装置
３４    連結ホース
４      連結具
５      水温計
６      水底
７      水温躍層
８      河川水
９      河川流入口
１０    ダム貯水池
【図１】
2016148142.tif 000003
【図２】
2016148142.tif 000004
【図３】
2016148142.tif 000005