(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮水構造物の漏水検知システムにおいて、
遮水構造物に上部遮水層を配置し、
粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、
上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、
透水層内への浸水を検知する浸水検知手段を備え、
上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、
上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、
遮水構造物の漏水検知システム。
【請求項２】
遮水構造物の漏水検知システムにおいて、
遮水構造物に上部遮水層を配置し、
粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、
上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、
透水層内に水を注入し、
透水層内の水位を検知する水位検知手段を備え、
上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、
上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、
遮水構造物の漏水検知システム。
【請求項３】
遮水構造物の漏水検知システムにおいて、
遮水構造物に上部遮水層を配置し、
粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、
上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、
透水層内に水を注入し、
遮水層の内部の水位を検知する水位検知手段を備え、
上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、
上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、
遮水構造物の漏水検知システム。
【請求項４】
遮水構造物の漏水検知システムにおいて、
遮水構造物に上部遮水層を配置し、
粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、
上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、
透水層に連通する水位調整用ピットを形成し、
透水層内又は水位調整用ピット内への浸水を検知する浸水検知手段を備え、
上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、
上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、
遮水構造物の漏水検知システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の遮水構造物の漏水検知システムにおいて、透水層内の水を排水する排水手段を備えていることを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システム。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の遮水構造物の漏水検知システムにおいて、透水層内に水を注入する注水手段を備えていることを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮水構造物の漏水検知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遮水構造物の遮水層の近傍に漏水検知用の電極を配置し、電極の電位から破損の有無や破損位置を電気的漏水検知装置で検知している（特公平６−６３９０１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、遮水構造物の漏水検知において、管理が容易なシステムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、遮水構造物の漏水検知システムにおいて、遮水構造物に上部遮水層を配置し、粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、透水層内への浸水を検知する浸水検知手段を備え、上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システム、又は、遮水構造物の漏水検知システムにおいて、遮水構造物に上部遮水層を配置し、粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、透水層内に水を注入し、透水層内の水位を検知する水位検知手段を備え、上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システム、又は、遮水構造物の漏水検知システムにおいて、遮水構造物に上部遮水層を配置し、粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、透水層内に水を注入し、遮水層の内部の水位を検知する水位検知手段を備え、上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システム、又は、遮水構造物の漏水検知システムにおいて、遮水構造物に上部遮水層を配置し、粘性土、岩、又はコンクリートからなる導電性を有する基盤を下部遮水層とし、上部遮水層と下部遮水層間に透水層を形成し、透水層に連通する水位調整用ピットを形成し、透水層内又は水位調整用ピット内への浸水を検知する浸水検知手段を備え、上部遮水層を電気的絶縁性物質とし、上部遮水層及び下部遮水層に漏水検知用電極を配置することを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システム、又は、前記遮水構造物の漏水検知システムにおいて、透水層内の水を排水する排水手段を備えていることを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システム、又は、前記遮水構造物の漏水検知システムにおいて、透水層内に水を注入する注水手段を備えていることを特徴とする、遮水構造物の漏水検知システムにある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【０００６】
＜イ＞遮水構造物の漏水検知システム
遮水構造物は、廃棄物を埋立処分する最終処分場などの遮水を行う構造物であり、漏水検知システムは、構造物内部の浸出水（汚水）が外部に漏れることを防いでいる遮水層の破損や位置を検知し、破損が発生した場合の浸出水の漏水を防止するためのものである。
【０００７】
漏水検知システムの構造の一例の概念図を図１に示す。遮水層を上部遮水層２１と下部遮水層２２の２重に敷設して、この間に透水層２４を設け、上部遮水層２１と下部遮水層２２の間に水を注入する構造とする。遮水層２１、２２間と水位調整用ピット３１とは、水４２が流れるように連通している。
【０００８】
遮水層２１、２２は、１×１０3Ωｍ以上の電気絶縁性を有する材料として、遮水層２１、２２の破損を検知するための電気的漏水検知装置を設置する。
【０００９】
なお、遮水層２１、２２は基盤４の上に形成され、上部遮水層２１の上に保護土２３が配置され、その上に廃棄物４１が投棄される。
【００１０】
電気的漏水検知装置は、遮水層２１、２２の近傍に漏水検知用電極１２を多数配置し、これら電極１２に発生する電圧を電気的漏水検知装置本体１１で測定し、遮水層２１、２２近傍の電圧の分布状態などから漏水位置を検出する。電気的漏水検知装置本体１１と漏水検知用電極１２は電気ケーブル１３等の導電体で接続されている。
【００１１】
この状態で遮水層２１、２２に穴などの破損がなければ、内部に注入した水はわずかな蒸発やわずかに遮水層２１、２２を浸透する水量以外の出入りがないため、水面はほぼ一定に保たれる。
【００１２】
しかし、上部遮水層２１又は下部遮水層２２が破損して穴が開くと、地下水や浸出水との水頭差により穴から水が流入或いは流出し、遮水層２１、２２間に注入した水４２の水位が変動する。この変動を捕らえることで遮水層２１、２２の破損発生を検知する。
【００１３】
破損発生検知後、電気的漏水検知装置を動作させて、上部遮水層２１又は下部遮水層２２のいずれに穴が開いたのかを調査する。即ち、上部遮水層２１の両側に電流電圧を印加し、上部遮水層２１近傍の各漏水検知用電極１２の電圧を測定し、電圧分布の異常を調べる。同様に、下部遮水層２２の両側に電流電圧を印加し、下部遮水層２２近傍の各漏水検知用電極１２の電圧を測定し、電圧分布の異常を調べる。
【００１４】
上部遮水層２１又は下部遮水層２２の一方にしか穴がない場合には、２重の遮水層２１、２２間に注入する水の水位を、処分場内部の浸出水の水面よりも高く保つことにより、浸出水の外部への漏水を防止する。
【００１５】
上部遮水層２１又は下部遮水層２２の両方に穴が開いた場合は、浸出水が外部に漏水する可能性があるため、遮水層２１、２２を修復する必要がある。このため、電気的漏水検知装置により破損位置を特定し、遮水層２１、２２に穴が開いた部分を修復する。
【００１６】
修復後は電気的漏水検知装置又は２重の遮水層間に注入する水の水位管理で修復が確実に完了したことを確認する。
【００１７】
ここでは、上下に設ける遮水層が両方とも１×１０3Ωｍ以上の電気絶縁性を示す材料を用いた場合について説明したが、外側の一方の遮水層に粘性土や岩、コンクリート等の比較的に電気を通しやすい材料を用いた場合も同様の効果が期待できる（以下の実施の形態２参照）。
【００１８】
また、上部遮水層２１と下部遮水層２２の破損発生を検知する方法として、上下遮水層２１、２２間に予め水を注入して、この水位変動を捕らえることで検知する方法について説明したが、この方法に限らず、上部遮水層２１と下部遮水層２２間には水を入れず、遮水層２１、２２が破損することによつて破損部から上下遮水層２１、２２間に侵入してきた水を捕らえることで検知することもできる（以下の実施の形態１参照）。
【００１９】
更に、上下遮水層２１、２２の両方が破損した場合には、遮水層２１、２２を修復する必要があると説明したが、破損が小さく、上下遮水層２１、２２間の透水層２４の水位を浸出水の水位以上に保持することで、浸出水が外部に漏水する恐れがない場合には、必ずしも破損部を修復する必要はない。
【００２０】
以下に、本発明の実施例を説明する。
【００２１】
＜イ＞実施例１
実施例１を図２に示す。遮水層２１、２２を形成する遮水シートに破損がない場合には遮水シート間の透水層２４や水位検知手段である水位調整用ピット３１内に地下水や浸出水が入らない構造とする。また電気的漏水検知装置本体１１と漏水検知用電極１２とを埋設電気ケーブル１３等の導電体によつて接続し、電気的に遮水層２１、２２である遮水シート破損の位置を速やかに検知できるようにする。
【００２２】
このような構造の埋立地において、遮水シートに破損がない場合は、遮水シート間の透水層２４には水を注入せず、透水層２４内や、水位調整用ピット３１内に地下水や浸出水が入つてこないかどうかを監視する。監視は、透水層２４内や水位調整用ピット３１内に設置した浸水検知手段である水分センサＳ３３で行う。
【００２３】
このような状態で、遮水シートが破損すると地下水や浸出水等が透水層２４に侵入し、水分センサ３３によつて直ちに検知できる。
【００２４】
万―水分センサＳ３３によつて地下水や浸出水を検知した場合には、遮水シートが破損したと判断し、注水バルプ３２を開いて外部の水（地下水等に漏水しても安全な水）を浸出水の水位以上の水位まで水位調整用ピット３１内に注入する。
【００２５】
ただし、この時廃棄物４１の埋立高さを越えないように管理する。水位検知手段である水位監視用ピット３５を上部遮水層２１内部に配置し、この中に水位計等を配置して浸出水の水位を計測する。
【００２６】
また、水位調整用ピット３１内の水を外部に放流する場合は、水質が充分きれいであることを確認して、ポンプＰ３４などの排水手段で行う。浸出水の混入等により汚れている場合は、水処理施設に排水手段で送り浄化した後放流する。
【００２７】
次に、電気的漏水検知装置によって、破損個所を捕らえ、上下遮水シートの片方であるか両方であるかを判断し、両方である場合には直ちに遮水シートの破損個所を修復する。どちらか一方である場合は、修復の準備を進めつつ、上下遮水シート間に水を注入した状態で様子を見る。破損が小さく、二重遮水シート間に注入する水量がわずかで、維持管理上問題ない場合はこの状態で維持する。もしも、破損が大きく、二重遮水シート間に注入する水の量が多く、維持管理上合理的でないと判断される場合には、破損個所を修復する。
【００２８】
ここで、維持管理上問題ないと判断される状態とは、例えば、二重遮水シート間に注入する水が浸出水中に混入しても浸出水の水処理に負担とならない場合、二重遮水シート間に注入する水が地下水に混入する場合にあつても、地下水全体の水量にほとんど影響がなく地下水の上昇等の悪影響がでない場合等が上げられる。
【００２９】
修復を実施した場合は、いずれの場合も、電気的漏水検知装置並びに二重遮水シート間に地下水や浸出水が侵入しないことを監視して遮水シートの健全性を確認する方法で修復が完全に完了していることを確認する。
【００３０】
なお、この実施例では遮水層２１、２２として遮水シートを用いた場合を例に説明したが、遮水シートに限らずアスフアルト遮水層等の電気抵抗が１×１０3Ωｍ以上の遮水層であれば同様の効果が期待できる。
【００３１】
また、上下遮水シートの両方が破損した場合であっても、破損が小さく、上下遮水シート間の水位を浸出水の水位以上に保持することで、浸出水が外部に漏水する恐れがない場合には、必ずしも破損部を修復する必要はなく、上下遮水シート間の水位を浸出水の水位以上に保持することで、遮水性能を維持することが可能である。
【００３２】
＜ロ＞実施例２
実施例２は、図３に示す通り、上部遮水層２１に遮水シートを用い、下部遮水層２２に粘性土２５（例えば透水係数１×１０-4ｃｍ／ｓ以下、厚さｌｃｍ以上）を用い、この間に透水層２４を挟む構造として、遮水シート及び粘性土２５に破損がない場合には遮水層２１、２２間の透水層２４や水位調整用ピット３１内に地下水や浸出水がほとんど入らない構造とする。また電気的漏水検知装置本体１１と漏水検知用電極１２とは埋設電気ケーブル１３等によつて接続し、電気的に遮水層２１、２２の破損位置を速やかに検知できるようにする。
【００３３】
このような構造の埋立地において、水位調整用ピット３１内の水位を埋立地内の浸出水水位よりも高く設定しておく。この状態で遮水層２１、２２間に注入した水の水位を検視する。
【００３４】
水位調整用ピット３１内への水の注入は、注水バルブ３２を開いて外部の水（地下水等に漏水しても安全な水）を注入する方法で行う。また、この水位面が廃棄物４１の埋立高さを越えないように管理する。浸出水の水位は浸出水の水位監視用ピット３５を用いて、この中に水位計等を配置することで行う。また、水位調整用ピット３１内の水を外部に放流する場合は、水質が充分きれいであることを確認して行う。浸出水の混入等により汚れている場合は、水処理施設に送り浄化した後放流する。
【００３５】
遮水シート及び粘性土に破損がない場合は、遮水シート及び粘性土を浸透するわずかな水と、蒸発による減少以外の水の出入りがなく、遮水層２１、２２間に注入した水の水位変動はわずかである。
【００３６】
しかし、遮水シート或いは粘性土に破損が発生すると、破損部を通って水の出入りが発生するため、水位が大きく変動する。この変化を捕らえて遮水層２１、２２の破損を検知する。又は、遮水層２１、２２間に注入する水位を一定に保つために、水位調整用ピット３１内に注入或いは排出する水量の増加から遮水層２１、２２の破損を検知する。
【００３７】
破損を検知した後、電気的漏水検知装置により、遮水シートに破損があるかどうかを調べ、破損がない場合には粘性土２４のみが破損したものと考え、水位調整用ピット３１内の水位を引続き浸出水の水位以上になるように保持する。
【００３８】
遮水シートに破損がある場合には、粘性土２４と両方に破損がある可能性があるため、直ちに破損部を修復する。
【００３９】
なお、この実施例２では上部遮水層２１として遮水シートを用いた場合を例に説明したが、遮水シートに限らずアスファルト遮水層等の電気抵抗が１×１０3Ωｍ以上の遮水層であれば同様の効果が期待できる。
【００４０】
また、上部遮水層２１の遮水シートと下部遮水層２２の粘性土の両方が破損した場合であつても、破損が小さく、上部遮水層２１と下部遮水層２２間の水位を浸出水の水位以上に保持することで、浸出水が外部に漏水する恐れがない場合には、必ずしも破損部を修復する必要はなく、上部遮水層２１と下部遮水層２２間の水位を浸出水の水位以上に保持することで、遮水性能を維持することが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞遮水層間の水位管理により遮水構造物の漏水を簡単に検知できる。
＜ロ＞遮水層間に侵入する水の有無を確認して、遮水構造物の漏水を簡単に検知できる。
＜ハ＞遮水層間に注入した水の水位変動を確認して、遮水構造物の漏水を簡単に検知できる。
＜ニ＞透水層から遮水層を透して侵入する水の有無を確認して、遮水構造物の漏水を簡単に検知できる。
＜ホ＞遮水層間に注入した水の水位変動を確認する場合、遮水層に破損がなくても、水の蒸発や遮水層を浸透する水によりわずかに水位が変動するが、これはわずかな量であるため、水の追加や排出の必要がほとんどなく、管理が容易にできる。
＜ヘ＞水位などで遮水構造物の漏水を検知した後、電気的漏水検知装置により漏水位置を検出するので、電気的な検査を絶えず行う必要がなくなり、無駄なエネルギーの使用を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】漏水検知システムの概略図
【図２】漏水検知システムの実施例１の説明図
【図３】漏水検知システムの実施例２の説明図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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