JP2004300696A - Float selective water intake equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、取水水深を任意に選択できるフロート式選択取水設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ダム湖の夏季水温成層は、図4に示すように、水温の高い表水層(約2〜5m深さ程度)と、水温が急激に変わる水温躍層(約3〜10m深さ程度)と、水温の低い深水層とに区分される。
そして、灌漑用水の取水時には、農作物の生育に適当な水温を確保するために、水温の高い表水層から取水して放流する必要がある。
また、大雨や洪水で微細な粘度質のシルト(長石やパラフィンなど)を含んだ濁水がダム湖に流れ込むと、濁水が水温躍層に長期間にわたって留まりながらシルトが徐々に深水層をへて湖底に沈澱するから、大雨や洪水が終わって数週間から数カ月たっても濁水が放流されることがあるので、清澄な表水層から取水して放流する必要がある。
さらに、最近では水質保全のために、ダム湖上流の河川と同じ水温レベルの密度流を取水して放流する必要が生じてきており、この場合、水温躍層若しくはその直下から取水して放流する必要がある。
【0003】
そこで、従来の選択取水設備を用いる場合には、ダムの堰堤に深さの異なる取水口を多段で形成して、各取水口のゲートを開閉することで取水水深を選択するか、あるいは底部若しくは堰堤に固定されたテレスコープで上下できるシリンダー若しくは半円筒ゲートで必要な取水水深から取水を行うようにしたものが採用されている。
【0004】
しかしながら、ダム湖の水位は常に変動するため、その変化に自動的に追随して、表層部や水温躍層若しくはその直下から有効に取水して放流するには煩雑な操作が多いという問題がある。さらに、既存のダムに新たに選択取水設備を設置するには、仮締切を設けるなど大掛りな工事となったり、土木の大幅な変更を伴うばかりか、放流の一時停止、ときにはダム湖をドライにしなければならないから、施工が困難であるという問題がある。
【0005】
上記従来の問題を解決するために、「フロート式選択取水設備」が創案され出願されている(特許文献1)。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−275865号公報
【0007】
このフロート式選択取水設備は、図5に示すように、堰堤1に形成された取水口2aに対して、水位に応じて昇降するフロート5が設けられ、このフロート5に取付けた昇降機8で昇降可能な水中フロート6A〜6Eが設けられ、この水中フロート6A〜6Eに、取水口2aの周囲および下側を遮水可能な遮水カーテン7A〜7Eが設けられているものである。なおこの図で、2は取水塔である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した先行出願の設備には以下の問題点があった。
(1)ダム湖表層の清澄水を取水するため、取水を行う表層部を除く全てを遮水カーテンで仕切る必要がある。そのため、遮水カーテンをダム湖底に届くまで張り巡らすことになり、コストがかかるばかりでなく、最下段の遮水カーテン(遮水膜)の膜裾は堆積物の干渉を受けざるを得ない。その結果、遮水カーテンと堆積物の間からの洩水が生じるだけでなく、遮水カーテンの寿命が短くなり、メンテナンスを頻繁に行う必要が生じ、稼動率が低下すると共にランニングコストが高くなる。
(2)取水中、遮水カーテン7A〜7E(遮水膜)の内側の水圧は外側の水圧に比べ低くなり、遮水カーテンは内側に吸い寄せられ水中フロート6A〜6Eおよび内側に位置する別の遮水カーテンに張り付く。そのため、昇降機8で水中フロート6A〜6Eを昇降させる際に抵抗が大きくなるばかりでなく、水中で各水中フロート6A〜6Eが水平に昇降できなくなるおそれもある。
【0009】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、水位変動に自動的に追随して有効に取水できるとともに、土木構造物との取り合いを最小限に減らして施工を簡素化でき、かつ遮水カーテンをダム湖底に届くまで張り巡らす必要がなく、これにより湖底堆積物の干渉を受けず、製造コストとメンテナンスコストを低減でき、さらに遮水カーテンと水中フロートおよび内側に位置する別の遮水カーテンとの張付現象を本質的に低減でき、これにより昇降抵抗を低減することができるフロート式選択取水設備を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、堰堤(1)に形成された取水口(2a)を囲み水位に応じて浮力により昇降する水上フロート(5)と、当該水上フロートに取付けられた昇降機(8)と、当該昇降機で水中を昇降可能でありかつ所定の間隔Hを保持するように上下多段に設けられた複数の水中フロート(6A〜6E)と、当該水中フロートに上端が固定され下端が下側の水中フロートにオーバーラップして設けられている遮水可能な複数の遮水カーテン(7A〜7D)と、前記堰堤(1)に固定され遮水カーテンの内側を水平に仕切る水平遮水部材(12)と、当該水平遮水部材より下方の堰堤に固定され、下降した水中フロートを支持する固定支持部材(14)とを備えた、ことを特徴とするフロート式選択取水設備が提供される。
【0011】
本発明の構成によれば、水上フロート(5)が水位に応じて浮力により昇降するので、水位変動に自動的に追随して水上フロート(5)の高さを常に水面位置に位置決めすることができる。
また、水上フロートに取付けられた昇降機(8)により、水中フロート(6A〜6D)を昇降させることにより、複数の水中フロート(6A〜6E)は所定の間隔Hを保持するように上下多段に位置し、その間は、複数の遮水カーテン(7A〜7D)により水が通過できないように遮水され、かつ遮水カーテンの内側下方は水平遮水部材(12)で遮水されるので、最上段の水中フロート(6A)と水上フロート(5)との間の隙間からのみ遮水カーテン内に水が流入して取水口(2a)から取水される。従って、最上段の水中フロート(6A)の位置により、最上段の水中フロート(6A)の上側から、表水層のみ、水温躍層以上、深水層以上に区分して取水することができる。
さらに、遮水カーテン(7A〜7D)の内側を水平に仕切る水平遮水部材(12)と、水平遮水部材より下方の堰堤に固定され、下降した水中フロートを支持する固定支持部材(14)を備えるので、遮水カーテンの内側下方からの取水を水平遮水部材(12)で遮水できるとともに、遮水カーテンをダム湖底に届くまで張り巡らす必要がなく、これにより湖底堆積物の干渉を受けず、製造コストとメンテナンスコストを低減できる。
【0012】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記固定支持部材(14)は、その上下を連通する開口(15)を有する。
この構成により、水平遮水部材(12)と固定支持部材(14)の間は、開口(15)を介して遮水カーテン(7A〜7D)の外側と連通しているため、水平遮水部材(12)より下側に位置する遮水カーテンには内外水圧差が作用しない。また、水中フロート(6A〜6E)に取り付けられた遮水カーテン(7A〜7D)は、昇降の際その裾部分(下端)は水平遮水部材(12)より下側に位置する。従って、水平遮水部材(12)の下側の圧力を開放し内外水圧差を無くしたことにより、遮水カーテンが固定支持部材(14)および内側の遮水カーテンへの張付現象を本質的に無くすことができ、これにより昇降抵抗を低減することができる。
【0013】
前記固定支持部材(14)は、比重が1より大きいフロートである。
この構成により、固定支持部材(14)の浮き上がりを防ぎ、かつ設置を容易にできる。
【0014】
前記水平遮水部材(12)は、堰堤(1)に固定されたフレーム(12a)と、フレームに固定された水平遮水膜(13a)及び鉛直遮水膜(13b)とからなり、鉛直遮水膜(13b)は、複数の水中フロート(6A〜6E)から水平方向内側に所定の間隔ΔRを隔てて位置しかつ複数の水中フロートの所定の間隔Hより短い高さLを有する。
水平遮水部材(12)をフレーム(12a)、水平遮水膜(13a)及び鉛直遮水膜(13b)で構成することにより、水平遮水部材(12)を軽量化し、安価かつ容易に設置できる。なお、水平および鉛直遮水膜は、フレームに固定し、その全体構造は、取水時の内外水圧差、地震時動水圧等に耐えられるものとする。
【0015】
また、鉛直遮水膜(13b)と複数の水中フロート(6A〜6E)との水平方向の隙間を所定の間隔ΔRに設定することにより、水中フロート昇降時の抵抗を低減するとともにその隙間からの漏水を抑制することができる。
【0016】
さらに、鉛直遮水膜(13b)の高さを水中フロートの所定の間隔Hより短い高さLに設定することにより、水中フロートの所定の間隔Hを連結するチェーンを水平遮水部材(12)の下側にスムースに収納することができる。
【0017】
前記水中フロート(6A〜6E)の少なくとも一部は、前記鉛直遮水膜(13b)との間をシールする可撓性の止水シール(16)を有する。
かかる止水シール(16)により、鉛直遮水膜(13b)と水中フロートの隙間から漏水を最小限に抑えることができる。
【0018】
前記水中フロート(6A〜6E)の少なくとも一部が、前記鉛直遮水膜(13b)とオーバーラップするように、昇降機(8)を制御する位置制御装置(18)を備える。
鉛直遮水膜(13b)の高さを水中フロートの所定の間隔Hより短い高さLに設定することにより、昇降中の水中フロートが鉛直遮水膜(13b)から外れるとその間に隙間ができ漏水が増大する。従って、位置制御装置(18)により水中フロート(6A〜6E)の少なくとも一部を、前記鉛直遮水膜(13b)とオーバーラップさせることにより、水中フロートの止水シール(16)により、漏水を防止することができる。
【0019】
前記遮水カーテン(7A〜7D)の下端には遮水カーテンのまくれ上がりを防止する錘り(25)が取付けられている。
この錘り(25)により、遮水カーテンのまくれ上がりを防止し、漏水を低減できる。
【0020】
前記水中フロート(6A〜6E)を堰堤(1)に沿って上下方向に案内するガイドレール(4)を備える。
このガイドレール(4)に沿って、水上フロート(5)、水中フロート(6A〜6E)を昇降させることにより、水平方向位置を常に一定位置に保持することができる。また、固定支持部材(14)もこのガイドレール(4)に沿って下降させて設置することができ、既設のダム湖への適用が容易となる。
【0021】
前記水中フロート(6A〜6E)は、内部に浮力材を充填した金属ボックス、または内部に空気及び水を注入した金属チューブである。
この構成により、水中フロート(6A〜6E)の浮力を任意に設定できる。水中フロートと遮水カーテンを組み合わせた全体の比重は1よりわずかに大きく、水上フロート(5)に作用する下向きの力を小さくするように設定する。
【0022】
前記遮水カーテン(7A〜7D)は、フレキシビリティを有する合成ゴム若しくは合成樹脂製、あるいは布製である。
これらの遮水カーテンを用いることにより、遮水カーテンを軽量化し、水上フロート(5)に作用する下向きの力を小さくすることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0024】
図1は本発明のフロート式選択取水設備の全体斜視図である。この図において、ダムの堰堤1には、ダム湖上流側に突出し、水面下に鉛直に延びる取水塔2が設けられ、この取水塔2の下部には取水口2aが形成されている。また、取水塔2の前面には流木等のゴミが取水口2aに入るのを阻止するバースクリーン3が取り付けられている。取水塔2の水平断面形状は例えば堰堤1の内面を底辺とする半円形または多角形となっている。
【0025】
堰堤1の取水塔2の両側には、堰堤に沿って上下方向に延び、互いに平行な1対のガイドレール4が敷設されている。このガイドレール4は例えばH型鋼製であり、後述する水上フロート5及び水中フロート6A〜6Eを堰堤1に沿って上下方向に案内するようになっている。
【0026】
図2は、図1の縦断面図である。なお、この図は、図1とは左右が逆であり、図1の対岸側から見た断面図である。
【0027】
図1及び図2において、本発明のフロート式選択取水設備10は、水上フロート5、昇降機8、複数の水中フロート6A〜6E、複数の遮水カーテン7A〜7D、水平遮水部材12及び固定支持部材14を備える。
【0028】
水上フロート5は、取水塔2を間隔を隔てて囲むように形成された水平断面形状が半円形又は多角形状のフロート部材である。この水上フロート5は、金属製の外殻とその内部に充填された浮力材(例えば発泡ウレタン)または気体(例えば空気)とからなり、平面堰堤1に形成された取水塔2に沿って水位に応じて浮力により水上に位置するようになっている。この水上フロート5の浮力は大きいほど好ましく、少なくとも下方に吊り下げられる水中フロート6A〜6E及び遮水カーテン7A〜7Dの重さで水没しない大きさに設定する。
【0029】
昇降機8は、この例では3台が水上フロート5に取付けられ、下方に吊り下げられたワイヤ22の下端が最上段の水中フロート6Aの上部に固定されている。昇降機8は、例えば電動ウインチであり、図示しない電力ケーブルで堰堤1から電力が供給され、制御装置18により複数の昇降機8が同期してワイヤ22の巻き上げ/巻き戻しを行い、最上段の水中フロート6Aを水平を保持したまま昇降させるようになっている。
【0030】
複数(この例では5台)の水中フロート6A〜6Eは、内部に浮力材を充填した金属ボックス、または内部に空気及び水を注入した金属チューブであり、水中フロート6A〜6Eと遮水カーテン7A〜7Dを組み合わせた全体の比重が1よりわずかに大きく、水上フロート5に作用する下向きの力を小さくするように設定されている。
また、水中フロート6A〜6Eのそれぞれの間は、一定の長さのチェーン又はワイヤ23で、順に直列に連結され、昇降機8で最上段の水中フロート6Aを昇降させると所定の間隔Hを保持しながら上下多段になって水中を昇降するようになっている。
【0031】
複数(この例では4枚)の遮水カーテン7A〜7Dは、フレキシビリティを有する合成ゴム若しくは合成樹脂製、あるいは布製であり、水中フロート6A〜6Dに上端が固定され下端が下側の水中フロート6B〜6Eにオーバーラップして設けられている。なおこの例では、最下段の水中フロート6Eには遮水カーテンは不要なため設けられていない。
【0032】
また。各遮水カーテン7A〜7Dの下端には、錘り25が取付けられ、遮水カーテンが波などでまくれ上がらないようにしている。
【0033】
図3は図1の作動説明図である。この図において、(A)は全縮時、(B)は中間時、(C)は全伸時の水平遮水部材近傍の図2と同様の図である。
水平遮水部材12は、堰堤1に固定され、遮水カーテン7A〜7Dの内側を水平に仕切る機能を有する。図3において、この水平遮水部材12は、堰堤1に固定されたフレーム12aと、フレーム12aに固定された水平遮水膜13a及び鉛直遮水膜13bとからなる。
フレーム12aは、中空管のトラス構造で形成され、その全体構造は、取水時の内外水圧差、地震時動水圧等に耐えられ剛性を有する。水平遮水膜13a及び鉛直遮水膜13bは、遮水カーテンと同様に遮水性を有する合成ゴム若しくは合成樹脂製、あるいは布製である。
【0034】
水平遮水膜13aは、フレーム12aの上面全面(又は下面全面)に取付けられており、その間を取水が例えば下から上に向かって流れるのを阻止している。また、鉛直遮水膜13bは、フレーム12aの外周面に取付けられており、水中フロート6B〜6Eとの重なり長さを長くしている。
【0035】
鉛直遮水膜13bは、複数の水中フロート6A〜6Eから水平方向内側に所定の間隔ΔRを隔てて位置し、かつこの例では、水中フロート6A〜6Eの所定の間隔Hを連結するチェーン23を水平遮水部材12の下側にスムースに収納するように、複数の水中フロートの間隔Hより短い高さLを有している。なお、本発明はこの構成に限定されず、鉛直遮水膜13bの高さLを水中フロートの間隔Hと同等以上にしてもよい。
また、水中フロート6A〜6Eの少なくとも一部は、可撓性の止水シール16を有し、鉛直遮水膜13bとの間をシールする。
【0036】
図1及び図2において、固定支持部材14は、水平遮水部材12より下方の堰堤1に固定され、下降した水中フロート6A〜6Eを支持する機能を有する。固定支持部材14は、常に湖底よりは高い位置に位置するように、比重が1より大きいフロートであり、図示しないロック機構により、ガイドレール4に固定されるのがよい。
また固定支持部材14は、その上下を連通する開口15を有し、その上下に差圧が生じないようになっている。
【0037】
更に、図2において、位置制御装置18は、鉛直遮水膜13bの高さが水中フロートの間隔Hより短い場合に、水中フロート6A〜6Eの少なくとも一部が、鉛直遮水膜13bとオーバーラップするように、昇降機8を制御する。
なお、鉛直遮水膜13bの高さLを水中フロートの間隔Hと同等以上にした場合にはこの制御は不要である。
【0038】
上述した本発明の構成によれば、図1に示すように、水上フロート5が水位に応じて浮力により昇降するので、水位変動に自動的に追随して水上フロート5の高さを常に水面位置に位置決めすることができる。
また、水上フロート5に取付けられた昇降機8により、水中フロート6A〜6Dを昇降させることにより、複数の水中フロート6A〜6Eが所定の間隔Hを保持するように上下多段に位置し、その間は、複数の遮水カーテン7A〜7Dにより水が通過できないように遮水され、かつ遮水カーテンの内側下方は水平遮水部材12で遮水されるので、最上段の水中フロート6Aと水上フロート5との間の隙間からのみ遮水カーテン内に水が流入して取水口2aから取水される。
【0039】
従って、最上段の水中フロート6Aの位置調整により、最上段の水中フロート6Aの上側から、表水層のみ、水温躍層以上、深水層以上に区分して取水することができる。
さらに、遮水カーテン7A〜7Dの内側を水平に仕切る水平遮水部材12と、水平遮水部材より下方の堰堤に固定され下降した水中フロートを支持する固定支持部材14を備えるので、遮水カーテンの内側下方からの取水を水平遮水部材12で遮水できるとともに、遮水カーテンをダム湖底に届くまで張り巡らす必要がなく、これにより湖底堆積物の干渉を受けず、製造コストとメンテナンスコストを低減できる。
【0040】
また、固定支持部材14は、その上下を連通する開口15を有するので、図3に示すように、水平遮水部材12と固定支持部材14の間は、開口15を介して遮水カーテン7A〜7Dの外側と連通しているため、水平遮水部材12より下側に位置する遮水カーテンには内外水圧差が作用しない。また、水中フロート6A〜6Eに取り付けられた遮水カーテン7A〜7Dは、昇降の際その裾部分(下端)は水平遮水部材12より下側に位置する。従って、水平遮水部材12の下側の圧力を開放し内外水圧差を無くしたことにより、遮水カーテンが固定支持部材14および内側の遮水カーテンへの張付現象を本質的に無くすことができ、これにより昇降抵抗を低減することができる。
【0041】
なお、本発明は上述した実施形態及び実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である。
【0042】
【発明の効果】
上述したように本発明のフロート式選択取水設備は、以下の特徴を有する。
(1)設備中段に水平遮水膜(水平遮水部材12)を設置して底部からの流入を防止することにより、遮水カーテンは、水平遮水膜の位置まであれば十分であり、湖底に届くまで延ばす必要は無い。よって、ダム湖底の堆積物の干渉が問題になることはない。
(2)遮水カーテンを水平遮水膜の位置までとすることにより、水平遮水膜下の圧力が開放されるため、遮水カーテンは支持フロートに張り付くことがなくなり、膜昇降時の抵抗を低減できる。
(3)遮水カーテンと水平遮水膜との間の隙間をフロートが通り抜けるので、水平遮水膜周囲にフロートピッチ以下の高さを有する鉛直遮水膜を張り、隙間が常に最小となるようにし、漏水が許容値以下になるように抑えることができる。
【0043】
従って、本発明のフロート式選択取水設備は、水位変動に自動的に追随して有効に取水できるとともに、土木構造物との取り合いを最小限に減らして施工を簡素化でき、かつ遮水カーテンをダム湖底に届くまで張り巡らす必要がなく、これにより湖底堆積物の干渉を受けず、製造コストとメンテナンスコストを低減でき、さらに遮水カーテンと水中フロートおよび内側に位置する別の遮水カーテンとの張付現象を本質的に低減でき、これにより昇降抵抗を低減することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフロート式選択取水設備の全体斜視図である。
【図2】図1の縦断面図である。
【図3】図1の作動説明図である。
【図4】ダム湖の夏季水温成層の模式図である。
【図5】先行出願のフロート式選択取水設備の全体斜視図である。
【符号の説明】
1 堰堤、2 取水塔、2a 取水口、4 ガイドレール、
5 フロート(水上フロート)、6A〜6E 水中フロート、
7A〜7E 遮水カーテン、8 昇降機、
10 フロート式選択取水設備、12 水平遮水部材、
12a フレーム、13a 水平遮水膜、13b 鉛直遮水膜、
14 固定支持部材、15 開口、16 止水シール、
18 位置制御装置、22 ワイヤ、
23 チェーン又はワイヤ、25 錘り[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a float-type selective water intake facility capable of arbitrarily selecting an intake water depth.
[0002]
[Prior art]
Generally, as shown in FIG. 4, the summer water temperature stratification of a dam lake includes a surface water layer having a high water temperature (about 2 to 5 m depth) and a thermocline (about 3 to 10 m depth) where the water temperature changes rapidly. ) And deep water layers with low water temperatures.
In addition, at the time of withdrawing irrigation water, it is necessary to take water from a surface water layer having a high water temperature and discharge the water in order to secure a water temperature appropriate for growing crops.
Also, when turbid water containing fine viscous silt (feldspar, paraffin, etc.) flows into the dam lake due to heavy rain or flood, the turbid water stays in the thermocline for a long period of time, and the silt gradually moves down the deep water layer to the bottom of the lake. The turbid water may be released several weeks to several months after heavy rains and floods have ended, so it is necessary to take water from a clear surface water layer and release it.
Furthermore, recently, for the purpose of water quality conservation, it has become necessary to take in and discharge density currents at the same water temperature level as the river upstream of the dam lake, in which case water is taken from the thermocline or immediately below and discharged. There is a need.
[0003]
Therefore, when using the conventional selective water intake equipment, water intakes with different depths are formed in multiple stages in the dam of the dam, and the intake water depth is selected by opening and closing the gate of each water intake, or at the bottom or A cylinder or a semi-cylindrical gate which can be moved up and down by a telescope fixed to the bank to take water from a required water depth is adopted.
[0004]
However, since the water level of the dam lake fluctuates constantly, there is a problem that there are many complicated operations to automatically follow the change, effectively take water from the surface layer, the thermocline or immediately below it, and discharge it. . In addition, installing a new water intake system at an existing dam requires large-scale construction, such as provisional deadlines, and significant changes in civil engineering. Therefore, there is a problem that construction is difficult.
[0005]
In order to solve the above-mentioned conventional problems, a “float-type selective water intake facility” has been invented and filed (Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-275865
As shown in FIG. 5, the float type selective water intake equipment is provided with a
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned prior application has the following problems.
(1) In order to take in clear water from the surface of the dam lake, it is necessary to partition all but the surface layer where water is to be taken off with impermeable curtains. For this reason, the water-impervious curtain must be stretched until it reaches the bottom of the dam lake, which not only increases the cost, but also causes the bottom of the water-impervious curtain (water-impervious film) at the bottom to be affected by sediment. As a result, not only does the leakage of water from between the impermeable curtain and the sediment occur, but also the life of the impermeable curtain is shortened, frequent maintenance is required, the operation rate is reduced, and the running cost is increased. .
(2) During water intake, the water pressure inside the
[0009]
The present invention has been made to solve such a problem. That is, the object of the present invention is to automatically follow the water level fluctuation and effectively take water, to minimize the connection with the civil engineering structure, to simplify the construction, and to reach the dam curtain to the dam lake bottom. It does not need to be stretched around, so that there is no interference from lake bottom sediments, reducing manufacturing costs and maintenance costs, and furthermore, the phenomenon of sticking between the impermeable curtain and the underwater float and another impermeable curtain located inside. An object of the present invention is to provide a float-type selective water intake system which can be essentially reduced, thereby reducing the lifting resistance.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a water float (5) that surrounds a water intake (2a) formed in a bank (1) and rises and falls by buoyancy according to a water level, an elevator (8) attached to the water float, A plurality of underwater floats (6A to 6E) which can be moved up and down in water by an elevator and are provided in upper and lower tiers so as to maintain a predetermined interval H, and an underwater float whose upper end is fixed to the underwater float and whose lower end is a lower side A plurality of water-impermeable curtains (7A to 7D) provided so as to overlap with each other, and a horizontal water-impervious member (12) fixed to the dam (1) and horizontally dividing the inside of the water-impermeable curtain; And a fixed support member (14) fixed to a bank below the horizontal water impermeable member and supporting the lowered underwater float.
[0011]
According to the configuration of the present invention, since the water float (5) moves up and down by buoyancy according to the water level, the height of the water float (5) can be always positioned at the water surface position automatically following the water level fluctuation. it can.
The underwater floats (6A to 6D) are moved up and down by an elevator (8) attached to the water float, so that the plurality of underwater floats (6A to 6E) are positioned vertically in multiple stages so as to maintain a predetermined interval H. In the meantime, the water is blocked by a plurality of water-blocking curtains (7A to 7D) so that water cannot pass therethrough, and the lower inside of the water-blocking curtain is blocked by a horizontal water-blocking member (12). Water flows into the impermeable curtain only through the gap between the underwater float (6A) and the above-water float (5), and is taken in from the water intake (2a). Therefore, depending on the position of the uppermost submersible float (6A), it is possible to take water from the upper side of the uppermost submersible float (6A) by dividing into only the surface water layer, the thermocline layer, and the deep water layer.
Further, a horizontal water-blocking member (12) that horizontally partitions the inside of the water-blocking curtain (7A to 7D), and a fixed support member (14) that is fixed to a bank below the horizontal water-blocking member and supports the lowered underwater float. The horizontal water-blocking member (12) can block water intake from below the inside of the water-blocking curtain, and there is no need to extend the water-blocking curtain until it reaches the bottom of the dam. No manufacturing costs and maintenance costs can be reduced.
[0012]
According to a preferred embodiment of the present invention, the fixed support member (14) has an opening (15) communicating vertically.
According to this configuration, the horizontal water impermeable member (12) and the fixed support member (14) communicate with the outside of the water impermeable curtain (7A to 7D) through the opening (15). (12) There is no difference between the inside and outside water pressures on the impermeable curtain located below. In addition, when the water impermeable curtains (7A to 7D) attached to the underwater floats (6A to 6E) are raised and lowered, the skirt portion (lower end) thereof is located below the horizontal water impermeable member (12). Accordingly, the pressure on the lower side of the horizontal impermeable member (12) is released to eliminate the difference in the inner and outer water pressures, so that the impermeable curtain essentially causes the fixed support member (14) and the inner impermeable curtain to stick to each other. The lifting resistance can be reduced.
[0013]
The fixed support member (14) is a float having a specific gravity greater than 1.
With this configuration, it is possible to prevent the fixed support member (14) from lifting and to facilitate installation.
[0014]
The horizontal water impermeable member (12) includes a frame (12a) fixed to the bank (1), a horizontal water impermeable film (13a) and a vertical water impermeable film (13b) fixed to the frame. The water film (13b) is located horizontally inward from the plurality of underwater floats (6A to 6E) at a predetermined interval ΔR, and has a height L shorter than the predetermined interval H between the plurality of underwater floats.
The horizontal water impermeable member (12) is composed of a frame (12a), a horizontal water impermeable film (13a), and a vertical water impermeable film (13b), so that the horizontal water impermeable member (12) can be reduced in weight, installed cheaply and easily. it can. The horizontal and vertical water impermeable films are fixed to the frame, and the entire structure is capable of withstanding the internal / external water pressure difference at the time of water intake, dynamic water pressure at the time of earthquake, and the like.
[0015]
Further, by setting a horizontal gap between the vertical water barrier film (13b) and the plurality of underwater floats (6A to 6E) to a predetermined interval ΔR, the resistance at the time of raising and lowering the underwater float is reduced and the gap from the gap is reduced. Water leakage can be suppressed.
[0016]
Further, by setting the height of the vertical water barrier film (13b) to a height L shorter than the predetermined space H of the underwater float, the chain connecting the predetermined space H of the underwater float can be used to connect the horizontal water barrier member (12). Can be stored smoothly underneath.
[0017]
At least a part of the underwater floats (6A to 6E) has a flexible waterproof seal (16) for sealing between the underwater floats (13b).
With this water stop seal (16), water leakage from the gap between the vertical water barrier film (13b) and the underwater float can be minimized.
[0018]
The underwater float (6A to 6E) includes a position control device (18) for controlling the elevator (8) such that at least a part of the underwater float (6A to 6E) overlaps the vertical water barrier film (13b).
By setting the height of the vertical water barrier film (13b) to a height L shorter than the predetermined interval H of the underwater float, a gap is formed between the vertical water barrier film (13b) when the ascending and descending underwater float comes off the vertical water barrier film (13b). Water leakage increases. Therefore, by causing at least a part of the underwater floats (6A to 6E) to overlap with the vertical water barrier film (13b) by the position control device (18), water leakage is prevented by the watertight seal (16) of the underwater float. Can be prevented.
[0019]
At the lower ends of the water-impervious curtains (7A to 7D), weights (25) for preventing the water-impervious curtains from turning up are attached.
With this weight (25), it is possible to prevent the impermeable curtain from being turned up and to reduce water leakage.
[0020]
A guide rail (4) is provided for guiding the underwater floats (6A to 6E) vertically along the bank (1).
By raising and lowering the water float (5) and the water floats (6A to 6E) along the guide rail (4), the horizontal position can always be maintained at a fixed position. In addition, the fixed support member (14) can also be installed by being lowered along the guide rail (4), so that application to the existing dam lake becomes easy.
[0021]
The underwater floats (6A to 6E) are a metal box filled with a buoyancy material or a metal tube filled with air and water.
With this configuration, the buoyancy of the underwater floats (6A to 6E) can be set arbitrarily. The overall specific gravity of the combination of the underwater float and the impermeable curtain is set slightly higher than 1 so as to reduce the downward force acting on the water float (5).
[0022]
The water-impervious curtains (7A to 7D) are made of flexible synthetic rubber or synthetic resin, or made of cloth.
By using these water-impervious curtains, it is possible to reduce the weight of the water-impervious curtains and reduce the downward force acting on the water float (5).
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0024]
FIG. 1 is an overall perspective view of a float type selective water intake facility of the present invention. In this figure, a
[0025]
On both sides of the
[0026]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG. Note that this figure is a cross section viewed from the opposite side of FIG.
[0027]
1 and 2, a float type selective water intake system 10 of the present invention includes a
[0028]
The above-
[0029]
In this example, three
[0030]
The plurality (five in this example) of
In addition, between each of the underwater floats 6A to 6E, a predetermined length of chain or
[0031]
A plurality (four in this example) of water-
[0032]
Also. A
[0033]
FIG. 3 is an operation explanatory view of FIG. In this figure, (A) is a view similar to FIG. 2 near the horizontal water impermeable member at the time of full contraction, (B) is at the time of intermediate, and (C) is at the time of full extension.
The horizontal
The
[0034]
The horizontal water
[0035]
The vertical
In addition, at least a part of the underwater floats 6A to 6E has a flexible
[0036]
1 and 2, the fixed
Further, the fixed
[0037]
Further, in FIG. 2, when the height of the vertical
Note that this control is unnecessary when the height L of the vertical
[0038]
According to the configuration of the present invention described above, as shown in FIG. 1, the
Further, by raising and lowering the underwater floats 6A to 6D by the
[0039]
Therefore, by adjusting the position of the
Furthermore, since it includes a horizontal
[0040]
Further, since the fixed
[0041]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, the float type selective water intake facility of the present invention has the following features.
(1) By installing a horizontal impermeable membrane (horizontal impermeable member 12) in the middle of the facility to prevent inflow from the bottom, the impermeable curtain is sufficient if it is located at the level of the horizontal impermeable membrane. There is no need to extend it until it reaches. Therefore, the interference of sediments at the bottom of the lake is not a problem.
(2) By setting the impermeable curtain to the position of the horizontal impermeable film, the pressure below the horizontal impermeable film is released, so that the impermeable curtain does not stick to the support float, and the resistance at the time of raising and lowering the film is reduced. Can be reduced.
(3) Since the float passes through the gap between the impermeable curtain and the horizontal impermeable film, a vertical impermeable film having a height equal to or less than the float pitch is provided around the horizontal impermeable film so that the gap is always minimized. And the water leakage can be suppressed so as to be below the allowable value.
[0043]
Therefore, the float type selective water intake equipment of the present invention can automatically follow the water level fluctuation and effectively take water, can minimize the connection with the civil engineering structure, simplify the construction, and use the water impervious curtain. There is no need to stretch to reach the bottom of the dam, which eliminates the interference of bottom sediments, reduces manufacturing and maintenance costs, and allows for the use of impervious curtains and submerged floats and other impervious curtains located inside. It has an excellent effect that the sticking phenomenon can be essentially reduced, and thereby the lifting resistance can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a float type selective water intake facility of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG.
FIG. 3 is an operation explanatory view of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic diagram of summer temperature stratification of a dam lake.
FIG. 5 is an overall perspective view of a float type selective water intake facility of the prior application.
[Explanation of symbols]
1 dam, 2 intake tower, 2a intake, 4 guide rail,
5 float (float on water), 6A-6E float underwater,
7A-7E impermeable curtain, 8 elevators,
10 float type selective water intake equipment, 12 horizontal water impervious members,
12a frame, 13a horizontal water barrier, 13b vertical water barrier,
14 fixed support members, 15 openings, 16 water seals,
18 position control device, 22 wires,
23 chain or wire, 25 weight
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