(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が流れ込む流入斜面路の上流部に、流入斜面路の一部を塞ぐように横方向に突出した横導流堤と、該横導流堤の先端部から湖底までの流入斜面路に沿って築堤された縦導流堤とからなる導水路を形成し、この導水路により土砂を含んだ濁水を貯水池の一定箇所に流し込み、この一定箇所に土砂を集積させた後、この土砂を排出することを特徴とする貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【請求項２】
導流路は上流側から下流側にかけて漸次幅広に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【請求項３】
貯水池の一定箇所は土砂の集積しやすいところであることを特徴とする請求項１または２に記載の貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【請求項４】
貯水池の一定箇所には土砂用集積部が形成され、該土砂用集積部は流出口付近の土砂用集積エリアと、縦導流堤の先端から適宜離れた箇所に流出口を横切るように築堤された堰堤とにより形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【請求項５】
土砂の排出は、一定箇所に集積された土砂内に排出管の吸込口が設置され、該吸込口よりも下方に吐出口が設置され、前記吸込口には少なくとも一本の吸入管が接続され、該吸入管は外筒と、これに挿入された回転自在な内筒とからなり、該内筒の回転によって開閉する孔が外筒に開口されてなる浚渫装置で行われることを特徴とする請求項１に記載の貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【請求項６】
内筒は駆動手段により回転することを特徴とする請求項５に記載の貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【請求項７】
吸込口には吸入管が放射状に取り付けられたことを特徴とする請求項５または６に記載の貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【請求項８】
吸込口および駆動手段が吸入カバーで覆われたことを特徴とする請求項７に記載の貯水池における堆積土砂の浚渫方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は貯水池における堆積土砂の浚渫方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ダム湖は水の流れがほとんどないため、濁水とともに流れ込んだウオッシュロードと呼ばれる微細粒土や浮遊砂などの土砂が湖底に堆積している。この土砂の堆積が多くなると貯水量が低下してダム本来の機能が発揮できなくなるため、種々の方法で浚渫が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、平均粒径が０．０１７ｍｍ程度のウオッシュロードと、粒径が０．１５〜０．２５ｍｍの浮遊砂とは、薄い層として湖底全域にわたって堆積しているため、浚渫エリアが広範になって効率的な浚渫ができないという問題があった。
【０００４】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダム湖などの貯水池における堆積土砂の効率的な浚渫ができる方法を提供することである。
【０００５】
以上の課題を解決するための本発明の貯水池における堆積土砂の浚渫方法は、水が流れ込む流入斜面路の上流部に、流入斜面路の一部を塞ぐように横方向に突出した横導流堤と、該横導流堤の先端部から湖底までの流入斜面路に沿って築堤された縦導流堤とからなる導水路を形成し、この導水路により土砂を含んだ濁水を貯水池の一定箇所に流し込み、この一定箇所に土砂を集積させた後、この土砂を排出することを特徴とする。また導流路は上流側から下流側にかけて漸次幅広に形成されたことを含む。また貯水池の一定箇所は土砂の集積しやすいところであることを含む。また貯水池の一定箇所には土砂用集積部が形成され、該土砂用集積部は流出口付近の土砂用集積エリアと、縦導流堤の先端から適宜離れた箇所に流出口を横切るように築堤された堰堤とにより形成されたことを含む。また土砂の排出は、一定箇所に集積された土砂内に排出管の吸込口が設置され、該吸込口よりも下方に吐出口が設置され、前記吸込口には少なくとも一本の吸入管が接続され、該吸入管は外筒と、これに挿入された回転自在な内筒とからなり、該内筒の回転によって開閉する孔が外筒に開口されてなる浚渫装置で行われることを含む。また内筒は駆動手段により回転することを含む。また吸込口には吸入管が放射状に取り付けられたことを含む。また吸込口および駆動手段が吸入カバーで覆われたことを含むものである。
【０００７】
ウオッシュロードや浮遊砂などの土砂を含んだ濁水が土砂用導流路を通ってダム湖などの貯水池に流れ込むため、ウオッシュロードや浮遊砂などの土砂を貯水池の所定箇所、すなわち貯水池全体ではなく、ある一定の箇所に集積させることができる。また土砂を貯水池の一定箇所に集積させることにより、効率的な浚渫作業をすることができるとともに、最も効率的な浚渫作業ができる箇所に土砂を集積することができる。濁水とともに貯水池に流れ込んだウオッシュロードや浮遊砂などの土砂を土砂用集積エリアに集積させることができる。また下流側にかけて漸次幅広に形成された導流路は、自然の河川と同じように、濁水を下流側にかけて漸次ゆっくりと流すことができる。また導流路の流出口付近に設けた堰堤により、ウオッシュロードや浮遊砂などの土砂の拡散を防ぐことができる。また吸入管の移動範囲を小さくすることができ、この小さな移動範囲で効率的な浚渫をおこなうことができる。内筒を回転させることにより吸込口の位置の変動および開口度の調整をおこなうことができる。放射状の吸入管により集積土の排除対象位置を任意に変えることができるとともに、排出効率を高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の貯水池における堆積土砂の浚渫方法およびその浚渫装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。はじめに貯水池における堆積土砂の浚渫方法（以下浚渫方法という）について説明し、その後に貯水池における堆積土砂の浚渫装置（以下浚渫装置という）について説明する。また各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。また以下の実施の形態においては、貯水池としてダム湖を対象にした説明をする。
【０００９】
本発明の浚渫方法は、図１および２に示すように、ダム湖１における水の流入斜面路２に形成した土砂用導流路（以下導流路という）３から濁水６を流し、これに含まれたウオッシュロードや浮遊砂などの土砂７を流出口４付近の土砂用集積部（以下集積部という）５に集めて浚渫装置８で排出するものである。
【００１０】
導流路３は流入斜面路２の上流側に設けた横導流堤９と、該横導流堤９の先端部から湖底までの流入斜面路２に築堤された縦導流堤１０とから構成されている。この横導流堤９および縦導流堤１０は湖底から排出された集積土により築堤されたものであり、前者は右岸（下流側に向かって）から左岸にかけて流入斜面路２の一部を塞ぐようにして築堤され、後者は横導流堤９の先端部から湖底にかけて、導流路３が漸次広くなるように築堤されている。また縦導流堤１０の水没部から先端部にかけての潜堤部１０ａにシルトプロテクター１０ｂが形成されている。
【００１１】
このように形成された導流路３は自然の河川と同じように、ウオッシュロードや浮遊砂などの土砂７を含んだ濁水（以下、単に濁水という）６が上流側から下流側にかけて漸次ゆっくりと流れ、河口に相当する流出口４付近で流れが止まり、この流れが止まったところに土砂７が沈殿するようになっている。
【００１２】
また導流路４は、図１において左岸側に形成されているが、左右どちらかに形成するかは、ダム湖１の水理特性や地形特性などを考慮してきめられる。さらに流入斜面路２の水深が浅い場合は、シルトプロテクター１０ｂのみ、もしくは縦導流堤１０のみで導流路３を形成することもできる。
【００１３】
この集積部５は、土砂用集積エリア（以下集積エリアという）１１と、堰堤１２とから構成されている。このように集積エリア１１の周囲に形成された堰堤１２によって流出口４付近にはウオッシュロードや浮遊砂などの土砂７を囲い込む窪みが形成される。したがって、分流堤１３で大きな石などと分別された濁水６は導流路３から集積エリア１１に流れ込み、堰堤１２で他へ拡散しないようになっている。
【００１４】
一方、浚渫装置８は排出管１４がダム湖の集積部５から補助トンネル１５を通ってバイパストンネル１６まで設置され、吸込口１７が集積部５の土砂７に設置され、かつ吐出口１８がバイパストンネル１６に設置されたサイフォン形式となっている。また吸込口１７には放射状の分岐管１９が接続され、この分岐管１９に連結管２０を介して吸入管２１が接続され、この吸入管２１の先端が受け台２２で支持されている。また分岐管１９と連結管２０の一部とが、後述するモーターなどを水から保護する吸入カバー２３で覆われ、この吸入カバー２３から吸入管２１が放射状に突出している。
【００１５】
また吸入管２１は、受け台２２と吸入カバー２３とで固定された外筒２４と、これに挿入された内筒２５とからなり、該内筒２５が連結管２０に接続されている。この連結管２０には自動バルブ２６が設けられ、この開閉によって任意の吸入管２１から土砂７が吸い込めるようになっている。例えば、図３において、集積部５の前方側（右側）に多くの土砂７が集積している場合は、前方側の連結管２０の自動バルブ２６を開き、後方側の連結管２０における自動バルブ２６を閉じる。一方、集積部５の後方側（左側）に多くの土砂７が集積している場合は、前記と反対にする。このような自動バルブ２６の開閉操作により、任意の箇所から土砂７が吸い込めるようになっている。
【００１６】
また、図７に示すように、外筒２４には土砂吸込用の孔２７が適宜間隔をもってスパイラルを形成するように開口されているのに対して、内筒の孔２８は適宜間隔をもって一直線状に開口されている。また内筒２５と外筒２４との間および内筒２５と連結管２０との間には、ダストシール２９でシールされたベアリング３０が設けられ、外筒２４に設置されたモータ３２のギア３３が内筒外周のギア３１に噛み合って、内筒２５が回転できるようになっている。したがって、このモータ３２の駆動による内筒２５の回転によって土砂吸込用の孔２７の位置の変動および開口度の調整ができるようになっている。
【００１７】
したがって、サイフォン効果によって集積部５に集積された土砂７が吸い上げられて、排出管１４を介してパイパストンネル１６に排出される。この場合、上述のように土砂７の集積状態に応じて自動バルブ２６を開閉操作すると、効率的で、かつ含泥率の高い浚渫がおこなえる。さらに内筒２５の回転による吸込用の孔２７の位置の変動および開口度の調整、例えば、吸入管２１の先端側の孔２７から後端側にかけて順次開口して吸い込むことにより、含泥率をより一層高めた浚渫をおこなうことができる。
【００１８】
なお、本実施の形態においては、浚渫装置８を３機設置したが、これは３機に限らず、これ以上またはこれ以下であってもよい。
【００１９】
また吸入管２１は上記のように放射状配置に限らず１本でもよく、土砂７の集積状態に応じて図９および１０に示すような配置にすることもできる。これらの浚渫装置３４、３５は吸入管２１の配置を変えたものであり、これ以外は上記の浚渫装置８と同じ構成であり、同じ方法で浚渫するものである。
【００２０】
さらに、本実施の形態においては土砂７の集積を導流路３でおこなったが、この集積は導流路３に限らず、例えばパイプ（図示せず）などによってもおこなうこともできる。
【００２１】
また集積部５を堰堤１２で形成したが、ダム湖１の地形を利用した自然の窪み部で形成することもできる。さらに、上記の導流路３やパイプの設置箇所を任意に変えることにより、土砂７の効率的な浚渫作業ができる箇所、例えば、浚渫装置８を設置しやすい箇所や、浚渫装置８の移動が簡単な箇所に集積することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
濁水が導流路を通って貯水池に流れ込むため、ウオッシュロードや浮遊砂などの土砂を貯水池の所定箇所、すなわち貯水池の全体ではなくある一定の箇所に集積させることができる。
【００２３】
ウオッシュロードや浮遊砂などの土砂を貯水池の一定箇所に集積させることにより、一箇所で効率的な浚渫作業をすることができるとともに、最も効率的な浚渫作業のできる箇所に土砂を集積することができる。
【００２４】
濁水とともに貯水池に流れ込んだウオッシュロードや浮遊砂などの土砂を集積エリアに集積させることができる。
【００２５】
下流側にかけて漸次幅広に形成された導流路は、自然の河川と同じように、濁水を下流側にかけて漸次ゆっくりと流すことができる。
【００２６】
導流路の流出口付近に設けた堰堤により、土砂の拡散を防ぐことができる。
【００２７】
吸入管の移動範囲を小さくすることができ、この小さい移動範囲で効率的な浚渫をおこなうことができる。
【００２８】
内筒を回転させることにより吸込口の位置の変動および開口度の調整をおこなうことができる。
【００２９】
放射状の吸入管により集積土の排除対象位置を任意に変えることができ、排出効率を高めることができる。
【００３０】
貯水池の底から排出された集積土で縦導流堤および堰堤が築堤されたことにより、集積土の有効利用が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   ダム湖に浚渫装置を設置した平面図である。
【図２】   図１の断面図である。
【図３】   ダム湖に設置した浚渫装置の平面図である。
【図４】   図３の断面図である。
【図５】   （１）は排出管に接続した分岐管の断面図、（２）は分岐管の平面図である。
【図６】   吸入管の断面図である。
【図７】   （１）および（２）は外筒および内筒の平面図である。
【図８】   吸入管の一部省略断面図である。
【図９】   ダム湖に設置した他の浚渫装置の平面図である。
【図１０】   ダム湖に設置した他の浚渫装置の平面図である。
【符号の説明】
１  ダム湖
２  流入斜面路
３  導流路
４  流出口
５  集積部
６  濁水
７  土砂
８、３４、３５  浚渫装置
９  横導流堤
１０  縦導流堤
１０ａ  潜堤部
１０ｂ  シルトプロテクター
１１  集積エリア
１２  堰堤
１３  分流堤
１４  排出管
１５  補助トンネル
１６  バイパストンネル
１７  吸込口
１８  吐出口
１９  分岐管
２０  連結管
２１  吸入管
２２  受け台
２３  吸入カバー
２４  外筒
２５  内筒
２６  自動バルブ
２７、２８  孔
２９  ダストシール
３０  ベアリング
３１、３３  ギア
３２  モータ
【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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【図１０】
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