JP2005248679A

JP2005248679A - 地中水分調整システム

Info

Publication number: JP2005248679A
Application number: JP2004101248A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ishiyama; 敏明石山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】様々な用途（農業、屋外運動施設、公園など）の施設で求められる適切な地中水分を維持するための地中水分量の調整を正確かつ効果的に行う事及び、考案した地中水分調整システム自体のメンテナンスを行えるようにし地中水分調整システムの効果を低下させない事を課題とする。
【解決手段】適切な間隔で設置した縦渠（イ）と、それらを接続する横引き排水管（ロ）、及び横引き排水管に接続した水位調整桝（ハ）、中継桝（ホ）、連結管（ニ）、水位測定縦渠（ヘ）等を組み合わせる事によって課題を解決する。又、本発明を適用する地盤において土砂を置換して、例えばグラウンドを造成するような場合には原地盤の透水性などを考慮して路床面で遮水する等の処置を含む。
【選択図】図４

Description

この発明は、農地、屋外運動場施設、公園などの施設の地中水分を調整する分野に関するものである。

従来から地中水分を調整する技術については暗渠による排水のほか、地表への散水や地中への点滴潅水による地中への水分供給などの方法が存在する。又、最近の地中潅水システムとしては地中水分を調整するため対象地層の下部を防水シートなどによって防水し、防水された範囲の地中水分を地盤に平行に設置した暗渠排水管と水位を調整する施設（水位調整桝）によって地中水分を調整しようとするものがある（例えば特許文献１及び２）。又、地中に水分が不足した時排水系統と別系統で給水管を設置したものであったり（特許文献２）、給水系統を持たない貯水型（特許文献１）であったりした。
特開平０８−３０２８００号公報（手段）特開平１１−０４６６０５号公報（解決手段、図４）

前記のごとく従来から、防水した範囲内において暗渠排水管を通常の利用形態（地盤にほぼ水平に設置する）で行う地中水分調整システムは提案されていた。しかしながら、暗渠排水管がほぼ同一レベルで一定間隔を置いて線状に配置されるため排水が不均一になりがちである事や起伏のある地表面への適用（異なった地層レベルの排水）は困難である等の問題がある。何よりも、地中水分の設定を行うといっても浅層地中に明確な水頭が存在するわけではなく現在の地中水位を判定するのが困難であり、地中水位の正確な設定は困難である。又、暗渠排水管は地中余剰水の排出のみに活用され地中水分の不足に対しては別系統の給水方式（地表への散水や、地中点滴潅水システム等）によっている。更に従来の地中埋設排水設備についてはそのメンテナンスという事に目を向けられていたとは言いがたい等の問題がある。そこで、この発明は、以下のような事を課題とする。
１．ひとつの系統で地中における水分の出入りを均一に行って地中水分を調整する。
２．より正確な地中水位の把握と調整が出来るようにする。
３．レベルの異なる地層の排水を可能にし、地表の表面排水等を含めた水源をを地中に有効利用する。
４．考案した地中水分調整システムのメンテナンスを可能にする。

以上の課題を解決するために、第一に、従来から地盤にほぼ水平な方向に設置することが殆どであった暗渠排水管を、縦渠（イ）として縦に使用することによって集水起点レベルに幅を持たせ、縦渠を中心とした同心円状（縦渠の深さに対応する）の集水範囲を確保する。そして、縦渠を適切な間隔で配置することによって地中での均一でムラがない集水と給水が出来るようにした。以上のような縦渠内の暗渠排水管の下部を例えば塩化ビニール管のような閉塞した横引き排水管（ロ）で適当な間隔で接続し、さらに横引き排水管を中継桝（ホ）、水位調整桝（ハ）と接続して適切な範囲でグループ分けされたエリアの地中水分を調整する。又現実の地中水位を知るために設置した水位測定縦渠（ヘ）は縦渠を地表まで伸ばし暗渠排水管の頂部から現在の地中水位を測定できるようにしたものである。

第二に、縦渠と水位調整桝は閉塞した横引き排水管で接続し、縦渠内の暗渠管と水位調整桝内の水位が正確に連動するようにした。そして、ひとつの水位調整桝の面積とその水位調整桝が受け持つグループ内縦渠の暗渠排水管の合計断面積との比率によって縦渠内の暗渠排水管を出入りする水の流速をコントロール出来るようにする。又、水位調整桝内には地中水位を設定維持するためのオーバーフロー管（ト）と渇水期には地中へ水を補給する給水栓（リ）などを設置する。

第三に、縦渠の長さ設定が自由に出来るので、排水が要求されている地中の異なったレベルの地層の排水を効果的に行うため、求められている多様な排水レベルに縦渠をもって来て排水する事が出来るようにした。更に地表における表面排水等を集めた水源（集水桝、排水溝、池等）に縦渠を接続して地表の余剰水を地中に供給し、水位調整桝と連動する事により地中潅水のための補給水とする事も可能とした。この点については、対象地域が周辺に表面排水施設を有する場合（運動場施設など）、それら表面排水施設と水位調整桝、中継桝と接続し表面排水を地中に誘導する事も有効である。

第四に、縦渠と横引き排水管を適切な数でグループ分けをして各々の両端を中継桝又は水位調整桝に接続する。ひとつのグループに設置された横引き排水管は中継桝、連結管（ニ）、水位調整桝とひとつの系をなしており、必要に応じて水位調整桝内に設置された循環ポンプ（チ）を作動させる事により水の循環を起こせるようにする。水の循環により横引き排水管、連結管の管内に堆積する土粒子などを中継桝内に集め、地中給排水管（暗渠排水管、横引き排水管）の維持管理を行えるようにする。

第一に、縦渠内の暗渠排水管を縦に使用し、縦渠が適切な間隔で配置されることによって地中水分調整を均等にムラなく行う事が出来る。
第二に、縦渠内の暗渠排水管が閉塞した横引き排水管によって水位調整桝に接続されるので暗渠管内水位と水位調整桝内の水位が連動し正確に地中水位のコントロールを行う事が出来る。
第三に、水位測定縦渠内の暗渠管内の水位を測定することによって実際の地中水位を確認出来る。
第四に、縦渠の長さが調節できるので地中の異なったレベルの地層からの排水を可能にし又、地表の水源を地中で活用することもできる。
第五に、縦渠は各々独立しており、ひとつの縦渠の機能が損なわれても他の縦渠に影響しないので本システム全体としての損失を最小限に抑えられる。
第六に、水位測定縦渠で現実の水位を知ることが出来るので本システムを適用する土質の性状（透水性、締まり具合など）に応じて水位の調整が出来る。
第七に、循環ポンプと中継桝を設置する事によって地中水分調整システムのメンテナンスが出来、長期間の利用が可能となる。

この発明の一実施形態を、説明する。
図１は、公園の広場に実施した例の平面図である。地中での給排水が出来るだけ均等に行われるような間隔で縦渠（イ）を配置し、それらの縦渠を横引き排水管（ロ）で系統的に接続する。列をなした縦渠と横引き排水管は適当な数でグループ分けをし、このグループ二つでひとつの循環系を形成する。ひとつのグループの両端は水位調整桝（ハ）若しくは中継桝（ホ）に接続し、もうひとつのグループの中継桝、水位調整桝と連結管（ニ）で接続する。

図２は、図１で表した実施例の断面図である。縦渠は図３に示すような暗渠排水管（有孔管、透水コンクリート管、化学繊維系管など）を縦に使い、その周りを単粒度砕石等の疎水材で包んだ構造となっている。暗渠排水管の下部は塩化ビニール管等の閉塞した横引き排水管（ロ）で接続し縦渠内暗渠排水管と水位調整桝の水位が正確に連動するようになっている。縦渠は、水分調整システムを適用する区域の利用目的に応じて（出来るだけ地表付近を水分調整するのか、もっと下のレベルから水分調整するのか）その長さを設定する。縦渠を出入りする水は横引き排水管を経由して中継桝（ホ）または水位調整桝（ハ）につながりひとつの循環系の水位が一定に保たれる。地中の余剰な水分は季節によって最適な高さに設定されたオーバーフロー管（ト；例えば高さの調整が行える蛇腹式の円筒管）によって水位調整システムから排出される。又、地中水分が不足する場合は電磁弁などで連動する給水栓（リ）により行う。

図２の実施形態では、縦渠の長さは一定にそろえてあるが、図４に示すように排水レベルに応じて縦渠の長さを変えたり、縦渠や水位調整桝や中継桝を地表の水源（例えば池や側溝などの集水施設）などと接続して用いても良い。

図５、６、７は本地中水分調整システム内の水を循環させ配管内に土粒子等が堆積するのを防ぐことを示している。図５は本システムをメンテナンス（清掃）する際の水循環の状態を示した平面図である。図７に示すように水位調整桝内に設置した循環ポンプと横引き排水管を接続してポンプを作動させることによって、横引き排水管（ロ）・中継桝（ホ）・連結管（ニ）を経由して水位調整桝に戻る水の循環系を作り、配管内の土粒子などを移動させる。そして、図６に示すように中継桝に横引き排水管、連結管内の土粒子等が集め、これらを除去することによって本システムの維持管理を行う。

この発明の一実施形態を示す平面図である。図１に対応した断面図である。縦渠と水位調整桝の詳細図。実施形態における他の断面図。地中水位調整システムのメンテナンス時における水の流れを示した平面図中継桝の詳細図「図５」の時の水位調整桝の詳細図

符号の説明

イ縦渠ロ横引き排水管ハ水位調整桝ニ連結管ホ中継桝
ヘ水位測定縦渠トオーバーフロー管チ循環ポンプリ給水栓

Claims

適切な間隔で設置した縦渠（イ）と各縦渠を連結する横引き排水管（ロ）、中継桝（ホ）、連結管（ニ）、水位調整桝（ハ）からなる地中水分の均等な分布を確保出来ることを特徴とした地中水分調整システム。
縦渠の長さを調整することによって異なったレベルでの地層の排水（図４）をひとつの横引き排水管で行う事が出来、地表の表面排水施設などの水源と縦渠を連結することによって地表の表面排水を有効に処理しうる事を特徴とする地中水分調整システム。
縦渠内の暗渠排水管と閉塞した横引き排水管で接続された水位調整桝及び水位測定縦渠（ヘ）によって地中水分の水位を正確に設定できることを特徴とする地中水分調整システム。
縦渠、横引き排水管、中継桝、連結管、水位調整桝で構成される循環系に循環ポンプを設置、作動させる事によって必要な時に循環系の維持管理を行える事を特徴とする地中水分調整システム。