(57)【要約】      （修正有）【課題】河川から貯水池に流入する水に含まれる栄養塩を吸着して除去し、貯水池に貯留される水が富栄養化するのを防止する浮水路を提供する。【解決手段】貯水池１５の河川２０からの水２２の流入部１６に設置されて、前記河川２０から流入する水２２に含まれる栄養塩を吸着して除去する浮水路１であって、前記流入部１６に浮かんだ状態に設置され、前記貯水池１５の水位変動に追従して上下移動可能であるとともに、前記河川２０から水２２を導いて前記貯水池１５に流出させる溝５を有する水路本体２と、該水路本体２の溝５の底部に設けられるとともに、前記河川２０から導いた水２２に含まれる栄養塩を吸着して除去する吸着材１０とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水池の河川からの水の流入部に設置されて、前記河川から流入する水に含まれる栄養塩を吸着して除去する浮水路であって、
前記流入部に浮かんだ状態に設置され、前記貯水池の水位変動に追従して上下移動可能であるとともに、前記河川から水を導いて前記貯水池に流出させる溝を有する水路本体と、該水路本体の溝の底部に設けられるとともに、前記河川から導いた水に含まれる栄養塩を吸着して除去する吸着材とを備えていることを特徴とする浮水路。
【請求項２】
前記水路本体は、間隔をおいて平行に設けられる一対の側板と、両側板の下端に設けられる底板とからなり、前記両側板の間隔が前記河川の流入口の幅と略同一寸法に形成されるとともに、長さ方向の一端面が前記河川の流入口の貯水池側の端面に近接するように、前記貯水池の流入部に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の浮水路。
【請求項３】
前記水路本体は、前記両側板の上端部が前記貯水池の水面から上方に突出するように、浮力が調整されていることを特徴とする請求項２に記載の浮水路。
【請求項４】
前記水路本体は、支持手段によって上下移動可能に支持されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の浮水路。
【請求項５】
前記水路本体は、前記河川の流入口の水底にヒンジを介して回動可能に連結されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の浮水路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮水路に関し、特に、水力発電所のダム貯水池等の貯水池の河川等からの水の流入部に設置されて、河川等から貯水池に流入する水に含まれる栄養塩を除去するのに有効な浮水路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水力発電所のダム貯水池等の貯水池においては、河川等から栄養塩（窒素、リン、珪素等）を含んだ水が流入することにより富栄養化し、プランクトンが異常繁殖してアオコや赤潮が発生し、水質が悪化することがある。
【０００３】
このため、河川等から流入する水に含まれる栄養塩を除去することにより、貯水池の水質が悪化するのを防止する各種の技術が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の技術は、糸状藻類が付着して生息できる基質と、この基質に生息させた糸状藻類と、基質を貯水域内の所定位置に保持する保持手段と、貯水域内の表層水を糸状藻類に供給する給水手段とを備えた表層水浄化設備であって、給水手段により、貯水域内の表層水を糸状藻類に供給することにより、表層水に含まれるリン成分を糸状藻類に吸収させて、藍藻類等の好ましくない藻類の異常増殖を防ぐように構成したものである。また、保持手段としてのフロートにより、基質を貯水域に浮かべた状態に保持するように構成したものである。
【０００４】
また、特許文献２に記載の技術は、被処理水が供給される上方開口部を有する枠状構造物と、枠状構造物に配され藻類付着体を支持するとともに、藻類付着体に付着させた藻類で浄化した被処理水を下方に流出させるスクリーンとを備えた湖沼等の浄化設備であって、富栄養化状態の被処理水を枠状構造物の上方開口部に流入させて、枠状構造物に配されたスクリーンに支持されている藻類と接触させて栄養分を除去した後、スクリーンを経由して下方に流出させるように構成したものである。また、枠状構造物を、フロート部を備えたパイプ状体で構成することにより、枠状構造物を湖沼等の水面に浮かべて、被処理水の栄養分を除去するように構成したものである。
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の設備は、貯水池等の表層水から藻類の栄養となる成分を除去するように構成されているため、貯水池等の表層部の複数箇所に複数の設備を設置しなければならず、設備費が高く付く。
また、河川等からの栄養塩を含む水を貯水池等に流入させた後に、貯水池等の表層水として処理しているため、貯水池等の規模が大きい場合には、藻類の栄養分となる成分の除去効率が低下する。
【０００６】
また、特許文献２に記載の設備は、湖沼等の水面上に枠状構造物を浮かべた状態で、富栄養化状態の湖沼水等の被処理水を枠状構造物に流入させて藻類と接触させることにより栄養分を除去するように構成されているため、湖沼等の水面上の複数箇所に複数の設備を設置しなければならず、設備費が高く付く。
また、河川等からの栄養塩を含む水を湖沼等に流入させた後に、湖沼水を被処理水として処理しているため、湖沼等の規模が大きい場合には、栄養分の除去効率が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１８２３８５号公報
【特許文献２】特開平１１−１０４６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、簡便な設備で、河川等からダム貯水池等の貯水池に流入する水に含まれる栄養塩を効率良く除去できる浮水路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】
【０００９】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、貯水池の河川からの水の流入部に設置されて、前記河川から流入する水に含まれる栄養塩を吸着して除去する浮水路であって、前記流入部に浮かんだ状態に設置され、前記貯水池の水位変動に追従して上下移動可能であるとともに、前記河川から水を導いて前記貯水池に流出させる溝を有する水路本体と、該水路本体の溝の底部に設けられるとともに、前記河川から導いた水に含まれる栄養塩を吸着して除去する吸着材とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の浮水路によれば、流入部に浮かんで河川からの水を導く水路本体に吸着材を設置した簡便な設備で、河川から貯水池に流入する水を水路本体の溝に導き、溝の底部の吸着材と接触させることにより、水に含まれる栄養塩を吸着して除去することができるので、河川から貯水池に流入する水に含まれる栄養塩の濃度を低減させることができ、貯水池が富栄養化するのを防止できる。
【００１１】
また、本発明において、前記水路本体は、間隔をおいて平行に設けられる一対の側板と、両側板の下端に設けられる底板とからなり、前記両側板の間隔が前記河川の流入口の幅と略同一寸法に形成されるとともに、長さ方向の一端面が前記河川の流入口の貯水池側の端面に近接するように、前記貯水池の流入部に設置されていることとしてもよい。
【００１２】
本発明の浮水路によれば、水路本体は、長さ方向の一端面の河川の流入口の貯水池側の端面に近接するように設けられているので、水路本体の一端面と流入口の端面との間の隙間を通じて河川からの水が直接に貯水池に流入するのを防止できる。
【００１３】
また、本発明において、前記水路本体は、前記両側板の上端部が前記貯水池の水面から上方に突出するように、浮力が調整されていることとしてもよい。
【００１４】
本発明の浮水路によれば、貯水池の水位変動に影響されることなく、河川からの水を水路本体の溝内に確実に導いて吸着材と接触させることができる。
【００１５】
また、本発明において、前記水路本体は、支持手段によって上下移動可能に支持されていることとしてもよい。
【００１６】
本発明の浮水路によれば、水路本体を所定の位置に保持することができるので、貯水池の水位変動に影響されることなく、河川からの水を水路本体の溝内に導くことができる。
【００１７】
また、本発明において、前記水路本体は、前記河川の流入口の水底にヒンジを介して回動可能に連結されていることとしてもよい。
【００１８】
本発明による浮水路によれば、貯水池の水位変動に追従して水路本体がヒンジを介して回動することにより、貯水池の水位変動に影響されることなく、河川からの水を水路本体の溝内に導くことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、本発明の浮水路によれば、流入部に浮かんで河川からの水を導く水路本体に吸着材を設置した簡便な設備で、河川から貯水池に流入する水を水路本体の溝に導き、溝の底部の吸着材と接触させることにより、水に含まれる栄養塩を吸着して除去することができる。従って、河川からの水に含まれる栄養塩が貯水池に流入して、貯水池に貯留される水が富栄養化して水質が悪化するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による浮水路の一実施の形態の全体を示した概略図である。
【図２】図１の水路本体の平面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】水路本体と河川の流入口との関係を示した説明図である。
【図５】他の実施の形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４には、本発明による浮水路の一実施の形態が示されている。本実施の形態の浮水路１は、例えば、水力発電所のダム貯水池１５の河川２０からの水２２の流入部１６に設置されて、河川２０からダム貯水池（以下、「貯水池１５」という。）に流入する水２２に含まれる窒素、リン、珪素等の栄養塩（以下、「栄養塩」という。）を除去するのに有効なものである。
【００２２】
本実施の形態の浮水路１は、貯水池１５の河川２０からの水２２の流入部１６に浮かんだ状態に設けられて、貯水池１５の水位の変動に追従して上下移動可能な水路本体２と、水路本体２を上下移動可能に支持する支持手段６と、水路本体２に設けられるとともに、河川２０から貯水池１５に流入する水２２に含まれる栄養塩を吸着可能な吸着材１０とから構成されている。
なお、本実施の形態において、貯水池１５の水位の変動とは、台風等の出水時を除く貯水池１５の水位の変動を意味する。
【００２３】
水路本体２は、間隔をおいて平行に設けられる長方形板状の一対の側板３、３と、両側板３、３の下端間に設けられる長方形板状の底板４とからなるＵ字溝状をなすものであって、両側板３、３と底板４とによって囲まれる内側の部分に、長さ方向の両端及び上部が開口する断面四角形状の溝５が設けられている。
【００２４】
水路本体２は、貯水池１５に浮かんだ状態に設置可能な材料から形成され、例えば、水に浮かべることが可能な木製、合成樹脂製、金属製等の中実材、中空材等から形成されている。水路本体２は、貯水池１５に浮かべた際に、両側板３、３の上端部が貯水池１５の水面１７から上方に突出するように、重り等（図示せず）によって浮力が調整されている。
【００２５】
水路本体２は、横幅ｂ（両側板３、３の外面３ａ〜３ａ間の寸法）が河川２０の流入口２１の幅Ｂ（外壁面２１ｂ〜２１ｂ間の寸法）と略同一となるように寸法が設定されるとともに、溝５の底部が河川２０の流入口２１の底部よりも下方に位置し、かつ、側板３、３の上端が常に水面上に位置するように構成されている。
【００２６】
このように、水路本体２は、両側板３、３の内面３ｂが河川２０の流入口２１の両内壁面２１ａより高くなるように、かつ、長さ方向の一端面２ａが流入口２１の端面２１ｃに近接するように、貯水池１５の流入部１６に設置されるので、河川２０の流入口２１から貯水池１５へ流入する水２２の全量を水路本体２の溝５内に導き、溝５を通じて貯水池１５内へ流出させることができる。
【００２７】
なお、図示はしないが、水路本体２の長さ方向の一端面２ａと河川２０の流入口２１の端面２１ｃとの間に、それらの間の隙間を塞ぐようにシート状の閉塞部材を設け、それらの間の隙間を通じて河川２０からの水２２が直接に貯水池１５に流入するのを防止するように構成してもよい。
【００２８】
支持手段６は、図１〜図３に示すように、水路本体２の各側板３の長さ方向の一端の外面３ａにそれぞれ一体に設けられる角柱状のリブ７と、各リブ７に対応する貯水池１５の部分に鉛直方向を向くようにそれぞれ立設されるガイド部材８とから構成されている。
【００２９】
ガイド部材８は、断面コ字状の柱状をなすものであって、水路本体２側の一側面に鉛直方向を向く案内溝９が設けられ、この案内溝９内に水路本体２側のリブ７がスライド自在に係合され、このリブ７とガイド部材８とにより、水路本体２を貯水池１５の水位変動に追従して上下移動可能に支持することができる。
【００３０】
なお、上記の説明においては、支持手段６を水路本体２の長さ方向の一端に対応するように設けたが、長さ方向の両端又はそれ以上の箇所に支持手段６を設けるように構成してもよい。また、支持手段６は、リブ７とガイド部材８との組み合わせに限らず、水路本体２を貯水池１５の水位変動に追従して上下移動可能に支持できるものであればよい。
【００３１】
吸着材１０は、河川２０から貯水池１５に流入する水２２に含まれる栄養塩を吸着する機能を有するものであって、例えば、フライアッシュを高炉セメントで造粒固化した石炭灰造粒物（商品名；ハイビーズ、中国電力株式会社製）、スラグ造粒物等を使用することができる。
【００３２】
吸着材１０は、水路本体２の溝５の底部に全体に亘って所定の厚さで敷き詰められ、河川２０からの水２２の流れによって流出しないように、溝５の底部に接着剤等の固着手段（図示せず）によって固着されている。
【００３３】
吸着材１０の栄養塩の吸着機能が低下した場合には、水路本体２を貯水池１５から引き上げ、吸着材１０を新しいものと交換した後に水路本体２を貯水池１５に戻す。或いは、予め、水路本体２の溝５の底部に吸着材１０を敷き詰めた未使用の水路本体２を用意しておき、吸着材１０の栄養塩の吸着機能が低下した水路本体２を貯水池１５から引き上げ、未使用の水路本体２と交換する。
【００３４】
なお、吸着材１０を水路本体２の溝５の底部に接着剤等によって固着させずに、水路本体２の貯水池１５側の開口部に吸着材１０の粒径よりも網目の小さいネット（図示せず）を設け、このネットによって吸着材１０が水路本体２の溝５から流出するのを防止するように構成してもよい。
【００３５】
上記のように構成した本実施の形態の浮水路１にあっては、河川２０から流入口２１を通じて貯水池１５内に流入する水２２の全量を水路本体２の溝５内に導き、この水２２を溝５の底部の吸着材１０と接触させて栄養塩を吸着した後に貯水池１５に流出させることができる。
【００３６】
従って、河川２０から栄養塩を含む水２２が直接に貯水池１５に流入するのを防止できるので、河川２０から栄養塩を含む水２２が貯水池１５に流入して、貯水池１５に貯留される水が富栄養化して水質が悪化するのを防止できる。
【００３７】
また、水路本体２は、水路本体２の両側板３、３の内面３ｂが河川２０の流入口２１の両内壁面２１ａよりも高くなるように、かつ、長さ方向の一端面２ａが河川２０の流入口２１の端面２１ｃに近接するように、貯水池１５の流入部１６に設置されるとともに、水路本体２の底部が河川２０の流入口２１の底部よりも低くなるように構成されているので、河川２０の流入口２１から貯水池１５へ流入する水２２の全量を確実に水路本体２の溝５内に導き、溝５を通じて貯水池１５内へ流出させることができる。
【００３８】
従って、水路本体２の長さ方向の一端面２ａと河川２０の流入口２１の端面２１ｃとの間の隙間を通じて河川２０からの水２２が直接に貯水池１５に流入するのを防止できるので、貯水池１５に貯留される水に河川２０から栄養塩を含む水が混入して富栄養化するのを防止できる。
【００３９】
また、水路本体２は、貯水池１５の水位の変動に追従して上下移動可能に構成されるとともに、支持手段６によって支持されているので、貯水池１５の水位の変動に影響されることなく、貯水池１５の水位が高い場合であっても低い場合であっても、河川２０の流入口２１から貯水池１５に流入する全量の水２２を水路本体２の溝５内に導いて、水２２に含まれる栄養塩を吸着材１０に吸着させることができる。
【００４０】
また、河川２０から流入口２１を通じて貯水池１５へ流入する水２２の全量を水路本体２の溝５内に導くことができるので、貯水池１５の複数箇所に河川２０から流入した水２２に含まれる栄養塩を吸着して除去する設備を設置する必要はなく、設備費を安く抑えることができる。
【００４１】
また、本実施の浮水路１は、Ｕ字溝状の水路本体２と、水路本体２を上下移動可能に支持する支持手段６と、水路本体２の溝５の底部に設けられる吸着材１０とからなる簡便な構成のものであるので、設備費を安く抑えることができる。
【００４２】
なお、台風等による出水時には、浮水路１の水路本体２を貯水池１５から引き上げておくことにより、出水により水路本体２が損傷等を受けるのを防止することができる。
【００４３】
図５には、本発明による浮水路の他の実施の形態が示されている。本実施の形態の浮水路１は、水路本体２の長さ方向の一端の底部を河川２０の流入口２１の水底にヒンジ１１を介して連結して、水路本体２を貯水池１１の水位変動に追従して、ヒンジ１１を介して図中矢印方向に回動可能に構成したものであって、その他の構成は前記実施の形態に示すものと同様である。
【００４４】
そして、本実施の形態に示す浮水路１にあっても、前記実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態においては、水路本体２をヒンジ１１によって支持しているので、前記実施の形態に示す支持手段６は不要となる。
【００４５】
なお、前記各実施の形態においては、本発明による浮水路１を河川２０から貯水池１５に流入する水２２に含まれる栄養塩を除去する場合に適用したが、各種の貯水池、湖沼等に河川等から流入する水に含まれる栄養塩を除去する場合にも適用してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  浮水路
２  水路本体
２ａ  一端面
３  側板
３ａ  外面
３ｂ  内面
４  底板
５  溝
６  支持手段
７  リブ
８  ガイド部材
９  案内溝
１０  吸着材
１１  ヒンジ
１５  ダム貯水池（貯水池）
１６  流入部
１７  水面
２０  河川
２１  流入口
２１ａ  内壁面
２１ｂ  外壁面
２１ｃ  端面
２２  水
ｂ  横幅
Ｂ  横幅
【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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