(57)【要約】【課題】設備規模の大型化、設置工事に伴う手数や費用の増大を招くこと無く、また河川環境に悪影響を与えることなく、流木を含む塵芥が取水口に流入することを効率的に阻止、低減する。【解決手段】ダム湖の貯留水を取水口へ導く取水路６２に浮いた状態で係留され、流下してくる塵芥を捕捉する塵芥捕捉装置であって、取水路を流下してくる塵芥を内部に受け容れる開口部５を備えた管体３と、管体の一端に連設されて管体内に流入した流水を塵芥と共に外部へ排出する排出手段２０と、該排出手段から流水と共に排出されてきた塵芥を捕捉して流水のみを下流に放出する塵芥捕捉手段３０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダム湖の貯留水を取水口へ導く取水路に浮いた状態で係留され、流下してくる塵芥を捕捉する塵芥捕捉装置であって、
前記取水路を流下してくる塵芥を内部に受け容れる開口部を備えた管体と、前記管体の一端に連設されて管体内に流入した流水を塵芥と共に外部へ排出する排出手段と、該排出手段から流水と共に排出されてきた塵芥を捕捉して流水のみを下流に放出する塵芥捕捉手段と、を備えたことを特徴とする取水路における塵芥捕捉装置。
【請求項２】
前記排出手段は、前記管体の一端に固定された可撓性連結手段と、可撓性連結手段に連結され、且つ前記取水路の一方の堤岸に配置された排出管と、を備えていることを特徴とする請求項１に係る取水路における塵芥捕捉装置。
【請求項３】
前記開口部を開閉する開閉蓋を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の取水路における塵芥捕捉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は取水ダム等の取水口近傍に設置されて取水口への塵芥の流入を阻止、低減するのに好適な塵芥収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川湖沼に設置される取水ダムにおいて取水口から水を吸い込むと、流木、木っ端、ごみ、氷塊等の塵芥が水と共に取水口に取り込まれて取水口の機能を低下させる原因となる。このため従来から取水口ゲートの手前を網場で包囲することによって塵芥を堰き止めて取水口への漂着を阻止している。網場により堰き止められた塵芥は、船に搭載した塵芥掻き上げ装置、或いは人力によって陸上に掻き上げてから収集箇所に集積して処理場へ搬出している。しかし、船上において掻き上げ装置や人力によって塵芥を掻き上げる作業には多大な労力を要している。
このような不具合を解決する手段として特許文献１「集塵設備」には、河川の一方岸から他方上流側に向かって傾斜する浮き体を河床に立設されたピアーで昇降自在に固定し、浮き体の下流側且つ一方岸に集塵槽を設け、集塵槽と浮き体の一方側とを集塵用流路で連結した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１３５７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では河床にピアーを設置する必要があるため、設置に多額の費用を要するばかりでなく、ピアーが河床に設置されるため河川の状況に多大な変化が発生して環境に与える影響が大きくなる。また、河川中央部を流れる塵芥の収集には不向きであり、設備規模が大きくなるため実用性が少ない。更に、流木などの大きな塵芥には不向きである。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、設備規模の大型化、設置工事に伴う手数や費用の増大を招くこと無く、また河川環境に悪影響を与えることなく、流木を含む塵芥が取水口に流入することを効率的に阻止、低減することができる取水路における塵芥収集装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る塵芥捕捉装置は、ダム湖の貯留水を取水口へ導く取水路に浮いた状態で係留され、流下してくる塵芥を捕捉する塵芥捕捉装置であって、前記取水路を流下してくる塵芥を内部に受け容れる開口部を備えた管体と、前記管体の一端に連設されて管体内に流入した流水を塵芥と共に外部へ排出する排出手段と、該排出手段から流水と共に排出されてきた塵芥を捕捉して流水のみを下流に放出する塵芥捕捉手段と、を備えたことを特徴とする取水路における。
【０００６】
請求項２に係る塵芥捕捉装置は、前記排出手段は、前記管体の一端に固定された可撓性連結手段と、可撓性連結手段に連結され、且つ前記ダムに配置された排出管と、を備えていることを特徴とする。
請求項３に係る塵芥捕捉装置は、前記開口部を開閉する開閉蓋を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、流木を含む塵芥が取水口に流入することを効率的に阻止、低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る塵芥捕捉装置を設置した取水路を含むダム周辺の概略構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る塵芥捕捉装置を取水路に設置した状態を示す平面図、塵芥捕捉装置の矢視Ａ図、及び同矢視Ｂ図である。
【図３】管体と可撓性連結手段との連結部の状態（一例）を示す拡大平面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は開閉蓋の開閉構造を示す説明図である。
【図５】本発明の変形実施形態に係る塵芥捕捉装置の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る塵芥捕捉装置を設置した取水路を含むダム周辺の概略構成図であり、図２（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る塵芥捕捉装置を取水路に設置した状態を示す平面図、塵芥捕捉装置の矢視Ａ図（右側面図）、及び同矢視Ｂ図（一部断面正面図）である。
【００１０】
塵芥捕捉装置１は、河川湖沼に設置される取水ダム等のダム５０によって形成されたダム湖の貯留水を取水口６０へ導く取水路６２に配置され、ダムにより貯留されて形成された池内（河川）から取水路６２へ流下する水に浮かんだ状態で流下してくる塵芥を捕捉する手段である。従来から知られている網場の一種である。
【００１１】
取水路６２は、ダム（堤岸）５０と、ダムと対向する堤岸５２との間に形成された流路であり、その下流には取水口６０が設けられている。取水路６２はダム本体と、対向する堤岸との間に形成されたものに限らず、ダム湖からの水をダムの下流側に取水する水路一般を含む。
塵芥捕捉装置１は、取水路６２の流水方向と交差して配置されて流下してくる塵芥を内部に受け容れる開口部５を備えた管体（筒体、塵芥放流管）３と、管体３を流水上に浮上させる浮体１０と、管体３をダム５０と取水路の堤岸（ダムの対岸）５２に係留する係留手段（チェーン）１２と、管体３の一端に連設されて管体内に流入した流水を塵芥と共に外部へ排出する排出手段２０と、排出手段から流水と共に排出されてきた塵芥を捕捉して流水のみを下流に放出する塵芥収集手段（塵芥収集バケット）３０と、を備えている。
【００１２】
管体３はその適所に固定配置した浮体１０によってその一部が常に水面上に位置するように浮力を付与されており、開口部５の少なくとも一部が水面上に位置するように設定する。開口部５から管体３内に進入した水と塵芥は管体内を排出手段２０へ向けて移動し、排出手段から排出された塵芥は塵芥収集手段３０により捕捉される。管体の堤岸側端部は閉塞され、ダム側の他端は開口して排出手段２０と連通されている。
排出手段２０は、管体３の一端に一端を連結された蛇腹状筒体である可撓性連結手段２２と、可撓性連結手段２２の他端に一端を連結され、且つダム５０に設けた貫通穴５０ａに固定されたＬ字状の排出管２４と、からなる。可撓性連結手段２２は、固定された排出管２４に対して管体３を全方位（主として上下方向）に移動可能に支持する手段であり、流水の水量の増減に対応して管体３を常に適正な位置に適正な姿勢で浮上させ得るようにしている。可撓性連結手段２２は、充分な可撓性、強度を備えた樹脂から構成した蛇腹管とする。
浮体１０としては、例えば所要のブロック形状を有した発泡スチロールの外面に補強用の樹脂ケースを被せたものを用いる。
【００１３】
図３は管体と可撓性連結手段との連結部の状態（一例）を示す拡大平面図であり、両部材の連結は端部同志を入れ子式に重ね合わせた状態で環状の結束板２３を最外部に被せた状態で主としてボルトナット２５により行い、金属チェーン等からなる係留手段１２は管体と可撓性連結手段を固定するアイボルト１３にその一端を係止する。なお、ボルトナット２５、アイボルト１３により連結部ではダブルナットによる締結を行うことにより充分な連結強度を確保する。可撓性連結手段２２と排出管２４との連結構造も同様にする。このような連結構造とすることにより各部材間を着脱交換可能とすることができる。
管体、可撓性連結手段、及び排出管の耐久性が低下した場合には、連結部を解除して各部材を新たな物と交換することができる。
塵芥収集手段３０は、メッシュ状、スリット状、或いは格子状の排出穴を有した塵芥収集バケットであり、排出管２４からの排出物のうちの水はこれを通過して下流側の河川に排出される一方で、塵芥はこれにより捕捉されて下流へは排出されない。
【００１４】
図示した管体３は中空円筒状であるが、中空筒状体であればその外観形状はどのようなものであっても良い。管体の直径は図示した構成例のように軸方向全長に渡って同径としてもよいし、部分的に大径としてもよい。管体３は、塩化ビニル、強化プラスチック等の樹脂材料、金属等から構成する。開口部５から流入した水の一部を取水路の下流側へ排出するために管体の適所にメッシュ状、スリット状の排出口を設けて水流による抵抗を減少させるようにしてもよい。但し、水流抵抗低減ようの排出口は開口部から流入した塵芥が排出されない程度に小さな開口量とする。
【００１５】
図１（ａ）に示すように管体３には、流水上流側へ向けた面に軸方向全長に渡って開口部５が形成されており、流水と共に浮遊する塵芥を開口部５内に捕捉できるように構成されている。図示した開口部５は管体の中心部から４５度の開口角度を有しているが、開口部５の開口角度、開口量、開口形状は流水と共に流下してくる塵芥を効率的に捕捉することができればどのようであってもよい。浮体１０の浮力によって開口部５の一部（下部）が水中に位置し、残りの一部（上部）が水上に位置するように設定することにより、流下してきた塵芥が管体の下側や上側を乗り越えて通過することがないように構成する。
【００１６】
また、開口部５内に入りきれない大型の塵芥、主として大きな流木については管体がこれらを堰き止めて取水口６０への流下を阻止する。
開口部５は常時開口状態としてもよいが、本実施形態では開閉蓋７によって開閉自在な構成としてもよい。
水流や塵芥が衝突する管体外面にはクッション等の緩衝材を配置するのが好ましく、また開口部の内周縁にゴムパッド等を配置して塵芥等によるダメージを低減するようにしてもよい。
取水路６２の幅が長大なために一個の管体ではその強度を維持し切れないなどの事情がある場合には、複数の管体を直列に配置してもよい（後述）。また、複数の管体を流路に沿って並行に複数本配置することにより、上流側の管体による塵芥の捕捉漏れを下流側の管体によりカバーすることが可能となる。
【００１７】
図４は開閉蓋７の開閉構造を示す説明図であり、管体３の側端面に設けた軸７ａによって蓋体７ｂを回動自在に軸支することにより開口部５を開閉する。蓋体７ｂに取手７ｃを設けることにより作業者による開閉操作を容易にすることができる。管体３側に設けた蓋ストッパ７ｄによって蓋体７ｂの閉止位置を確定し、取手７ｃ（或いは、その他のストッパ突起）を開口部の上端縁と係止させることにより開放位置を確定する。なお、蓋体の閉止状態、及び開放状態の維持は、蓋体に設けた図示しない係止突起を管体に設けた図示しない係止突起とワイヤーで締結する等により容易に行うことができる。
流水量や勢いに応じて開口部の開口量を調整して塵芥を最も捕捉しやすい開口量に設定することができる。
【００１８】
次に、図５は本発明の変形実施形態に係る塵芥捕捉装置の構成を示す正面図であり、管体３を略直列に配列し、且つ管体間を蛇腹状の可撓性連結手段２６によって連通状態で連結したものである。両管体の内部は可撓性連結手段２６を介して連通しており、右側の管体内に水と共に流入した塵芥は左側の管体内に移動して排出手段２０を経由して排出される。
このように複数の管体を任意自在に連結することができるので、幅の広い取水路６２にも対応することができる。使用する個々の管体としても取水路幅に応じて軸方向長の異なる物を任意に組合せ使用することができる。
【００１９】
管体間を柔軟性を有した可撓性連結手段により連結したことにより、流水や塵芥（特に、大きな流木）が管体に衝突した時の衝撃を可撓性連結手段が吸収緩和して個々の管体にダメージが集中することを防止して耐久性を向上することができる。
【００２０】
＜発明の構成、作用、効果のまとめ＞
第１の本発明に係る塵芥捕捉装置１は、ダム湖の貯留水を取水口６０へ導く取水路６２に浮いた状態で係留され、流下してくる塵芥を捕捉する手段であって、取水路を流下してくる塵芥を内部に受け容れる開口部５を備えた管体と３、管体の一端に連設されて管体内に流入した流水を塵芥と共に外部へ排出する排出手段２０と、該排出手段から流水と共に排出されてきた塵芥を捕捉して流水のみを下流に放出する塵芥捕捉手段３０と、を備えている。
これによれば、設備規模の大型化、設置工事に伴う手数や費用の増大を招くこと無く、また河川環境に悪影響を与えることなく、流木を含む塵芥が取水口に流入することを効率的に阻止、低減することができる。
【００２１】
塵芥捕捉装置１を塵芥が集まる取水口の上流に設置することにより流れてくる塵芥を塵芥収集手段により捕捉、収集することができるので、従来の網場のように堰き止めた塵芥を地上に掻き上げるという煩雑な作業を行うことなく取水口への塵芥の流入を阻止することができる。
塵芥捕捉装置を構成する管体には塵芥を流水とともに受け容れる開口部が設けられているため、塵芥は管体内を移動して網構造となっている塵芥収集手段により捕捉、収集され、水は下流河川へ還元される。
池内から取水路に流入してくる水量が多い場合にはダムの放流口から放流するので、取水路に流れる水流、水量をある程度一定とすることができる。このため、強い勢いで流れる流水や塵芥によって管体に強いダメージを受けることはなく耐久性を確保することができる。
【００２２】
なお、従来のフローティングネットを併用してもよいが、本塵芥捕捉装置はフローティングネットの機能を併有しているのでフローティングネットを廃止することができる。
管体は水流方向に対して直交するのがベストだが、斜めにしてもよい。
一つの取水路内に複数の管体を直列、或いは並列に配置してもよい。
【００２３】
第２の本発明に係る塵芥捕捉装置では、排出手段２０は、管体の一端に固定された可撓性連結手段２２と、可撓性連結手段に連結され、且つ前記取水路の一方の堤岸（ダム）に配置された排出管３０と、を備えている。
可撓性連結手段により管体と排出管とを連結することにより、水量の増減、水流の強弱に応じて管体を水面に対して常に最適な姿勢に保持することが可能となる。
【００２４】
第３の本発明に係る塵芥捕捉装置では、開口部を開閉する開閉蓋を備えている。
開口部は常時開放状態としてもよいが、開閉蓋を設けて開閉自在にすることにより、管体によって大量の塵芥が堰き止められて溜まったタイミングで開放するようにしてもよい。つまり、本塵芥捕捉装置により塵芥処理は常時行うので無く、必要な時のみに行うようにしてもよい。
流水や塵芥の多寡等の状況に応じて開閉蓋を調整して開口量を調整してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  塵芥捕捉装置、３  管体、７ａ  軸、７ｂ  蓋体、７ｃ  取手、７ｄ  蓋ストッパ、１０  浮体、１２  係留手段、１３  アイボルト、２０  排出手段、２２  可撓性連結手段、２３  結束板、２４  排出管、２５  ボルトナット、２６  可撓性連結手段、３０  塵芥収集手段、５０  ダム、５０ａ  貫通穴、５２  堤岸、６０  取水口、６２  取水路
【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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