JP2007032161A - Flow rate control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダム等に設けられた魚道の流量を制御し、魚類の遡上を容易にするための流量制御装置に関する。 The present invention relates to a flow rate control device for controlling the flow rate of a fishway provided in a dam or the like and facilitating fish ascending.
河川を横断するようにダムや堰などの構造物が設けられる場合、これらの構造物は魚類が河川を遡上するときの妨げとなり、河川の生態系に悪影響を及ぼす。このような事態を防ぐため、河川に魚道を設けることで、魚類の遡上が可能とされている。また、魚道を設けたとき、河川の水位の変動に係らず魚類が容易に遡上できるようにするため、魚道の流量を制御する設備が必要となる。 When structures such as dams and weirs are provided to cross rivers, these structures hinder fish from going up the river and adversely affect the river ecosystem. In order to prevent such a situation, the fish can be run up by providing a fishway in the river. In addition, when a fishway is provided, a facility for controlling the flow rate of the fishway is required so that fish can easily go up regardless of changes in the water level of the river.
従来知られている流量制御設備には、例えば魚道の流水方向に、複数のゲートを所定の間隔で設置し、各ゲートを連結部材で連結し、連結部材をワイヤ等で牽引した状態として、このワイヤを巻き取りあるいは巻き戻しすることにより、ゲートを起立あるいは倒伏させて流量を制御する倒伏式ゲート流量制御装置がある(例えば特許文献1の図2および図3)。 In the flow control equipment known in the art, for example, a plurality of gates are installed at predetermined intervals in the direction of flowing water in a fishway, each gate is connected by a connecting member, and the connecting member is pulled by a wire or the like. There is a tilt-type gate flow rate control device that controls the flow rate by raising or rewinding a wire to raise or fall the gate (for example, FIG. 2 and FIG. 3 of Patent Document 1).
ところで、魚道は建設上の都合などで曲がりを生じて建設せざるを得ない場合もある。このような魚道において、1つの流水方向の水路領域のみに上述の倒伏式ゲート流量制御装置を設置するものとしたときには、大きな水位変動があると十分な水位調整ができず、このゲートを越流する水量が多い場合や流速が速い場合に、魚類が遡上することが極めて困難となる。また、流水方向が異なる複数の水路領域に上述の倒伏式ゲート流量制御装置をそれぞれ設けたときには、倒伏式ゲート流量制御装置毎に駆動装置を設けなければならなかった。このため、安価にかつ容易に魚道の流量を制御することができない。 By the way, there is a case where the fishway has to be constructed due to bending due to construction reasons. In such a fishway, when the above-described lodging type gate flow control device is installed only in one channel area in the direction of water flow, sufficient water level adjustment cannot be performed if there is a large water level fluctuation, and this gate is overflowed. It is extremely difficult for fish to run up when there is a large amount of water or when the flow rate is high. In addition, when the above-described lodging type gate flow control device is provided in each of a plurality of water channel regions having different flowing directions, a driving device has to be provided for each of the lodging type gate flow control devices. For this reason, the flow rate of the fishway cannot be controlled inexpensively and easily.
そこで、本発明では、魚道が流水方向の異なる複数の水路領域を有する場合であっても、安価かつ容易に魚道の流量を制御できる流量制御装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a flow rate control device that can control the flow rate of a fishway easily and inexpensively even when the fishway has a plurality of water channel regions with different flowing water directions.
上記目的を達成するために、本発明の流量制御装置は、魚道の流水方向が異なる複数の水路領域に設けられる流量制御ゲートと、この流量制御ゲートを駆動して魚道の流量を制御する駆動手段と、流量制御ゲートと駆動手段との間に設けられて、駆動手段の駆動方向を、流量制御ゲートのゲート駆動方向に変換する駆動方向変換手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the flow control device of the present invention includes a flow control gate provided in a plurality of water channel regions having different water flow directions of the fishway, and a driving means for controlling the flow rate of the fishway by driving the flow control gate. And a drive direction converting means provided between the flow control gate and the drive means for converting the drive direction of the drive means into the gate drive direction of the flow control gate.
魚道が流水方向の異なる複数の水路領域を有する場合であっても、駆動装置が1台あれば、魚道の各水路領域に設置された流量制御ゲートを連動させることができるため、安価かつ容易に魚道の流量を制御できる。 Even if the fishway has a plurality of waterway areas with different water flow directions, if there is only one drive device, the flow control gates installed in each waterway area of the fishway can be linked to each other. The flow rate of the fishway can be controlled.
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図1は魚道に設置した流量制御装置の平面図である。魚道1は、例えばL字形状とされており、流水方向が矢印A方向である水路領域1aと、流水方向が矢印B方向である水路領域1bを有するものとして、以下の説明を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a flow control device installed in a fishway. The
流量制御装置は、魚道1の流水方向が異なる複数の水路領域に設けられる流量制御ゲート10と、流量制御ゲート10を駆動して魚道1の流量を制御する駆動装置30、および流量制御ゲート10と駆動装置30との間に設けられて、駆動装置30の駆動方向を、流量制御ゲート10のゲート駆動方向に変換する駆動方向変換手段40を有している。
The flow rate control device includes a flow
流量制御ゲート10は、流水方向に所定の間隔で複数設けられており、各流量制御ゲート10は、連結部材20と連結されて、各流量制御ゲート10が連動するように構成されている。
A plurality of
図2は流量制御ゲートの構成を示しており、図2Aは魚道1の下流側からみた正面図、図2Bは右側面図である。流量制御ゲート10は、ゲート扉体11と、ゲート扉体11の下部に設けられたヒンジ12と、ゲート扉体11の上部側から延出するアーム13とで構成される。
FIG. 2 shows a configuration of the flow control gate, FIG. 2A is a front view seen from the downstream side of the
ゲート扉体11は止水壁の役割を果たすものである。ヒンジ12は、流量制御ゲート10が魚道1の床面側を軸として流水方向に回転できるようにするためのものである。すなわちヒンジ12の一片12aはゲート扉体11の下部、他片12bは魚道1の床面にそれぞれ固定されて、ヒンジ軸12cを中心として回転可能としている。
The
アーム13は、複数の流量制御ゲート10を連動させるために、連結部材20と連結されるものである。アーム13の先端部側には連結穴14が設けられており、連結穴14に後述するように連結部材20の支軸24を挿通させて、流量制御ゲート10と連結部材20が連結される。また、流量制御ゲート10が魚道1の下流側に倒伏する際に、連結部材20と流量制御ゲート10が接触して、ゲート扉体11やアーム13を傷つけないようにするため、アーム13の先端部側を魚道1の上流側に鈍角に曲げるようにしてもよい。
The
図3は、連結部材による流量制御ゲートの連結状態を示している。複数の流量制御ゲート10を連結して用いる場合、各流量制御ゲート10のゲート扉体11は、下流側に位置するゲート扉体11の上端の位置が、上流側に位置するゲート扉体11の上端の位置よりも低くなるように構成する。こうすることにより、ゲート扉体11が流水の隔壁となり、隣接する流量制御ゲート10間の水位は一定となるため、魚類の休み場の役割を果たす。隣接するゲート扉体11の高低差は、魚類の遡上を妨げない程度とする。このとき、魚道1内において、隣接する流量制御ゲート10間の水位の高低差や流量が、場所によって極端に異なるということがないようにするため、隣接するゲート扉体11の高低差は一様とするのが望ましい。
FIG. 3 shows a connected state of the flow rate control gate by the connecting member. When a plurality of
アーム13の長さについては、連結部材20により連結する各流量制御ゲート10の床面から、アーム13の連結穴14までの高さが同じになるように設定する。これは、連結部材20を駆動したとき、各流量制御ゲート10がヒンジ12を軸として均一に起立あるいは倒伏されるようにするためである。
About the length of the
また、流量制御ゲート10を設置する床面は、図3に示すように、魚道1の下流側に傾斜をもたせて、流量制御ゲート10の下流方向への傾きを規制する。これは、流量制御ゲート10が完全に倒伏してしまうと、流量制御ゲート10を起立させる際の駆動力が大きくなり容易に起立させることができなくなるので、流量制御ゲート10の回転を容易に起立させることができる程度に制限するためである。また、魚道1の下流側に傾斜をもたせるかわりに、ゲート扉体11やヒンジ12にストッパーを設けて、回転範囲を規制するものとしてもよい。
In addition, as shown in FIG. 3, the floor on which the
次に、流量制御ゲート10を連結する連結部材について説明する。図4は連結部材の構成を示しており、図4Aは平面図、図4Bは側面図である。連結部材20は、アーム連結子21と、滑車22と、支軸24とで構成される。アーム連結子21は、アーム連結子平行部21aと、アーム連結子屈曲部21bから構成され、アーム連結子平行部21aには、魚道1に設置された複数の流量制御ゲート10の設置間隔に対応した間隔で連結穴23が設けられている。例えば、連動させる流量制御ゲート10が3つであるときは、図4に示すように、流量制御ゲート10の設置間隔で3つの連結穴23を設けるものとする。連結穴23は支軸24を挿入するための穴である。支軸24は、上述のアーム13の連結穴14を挿通した状態で、一対のアーム連結子21間に設けられるものである。支軸24の一方の端部は、一方のアーム連結子21の連結穴23に挿入されたのち、抜脱しないようにストッパーなどで固定される。同様に、支軸24の他方の端部は、他方のアーム連結子21の連結穴23に挿入されたのち、抜脱しないように固定される。この支軸24は、連結穴23と同様に流量制御ゲート10の数に応じて設けられている。
Next, a connecting member that connects the
アーム連結子屈曲部21bは、一対のアーム連結子21間に支軸24を設けて連結部材20を構成したとき、アーム連結子屈曲部21bの先端が、滑車22を回転自在に挟持できる間隔で対向するように、アーム連結子21の先端から延出して構成されている。
The arm
図5は連結した流量制御ゲートの連動を示す図である。図5Aは流量制御ゲート10が起立した状態、図5Bは流量制御ゲート10が倒伏した状態である。図1の各水路領域には、所定間隔で複数の流量制御ゲート10を設け、各流量制御ゲート10を連結部材20により連結する。連結した複数の流量制御ゲート10を図5Aのように起立させるには、連結部材20が上流方向に移動するように駆動する。例えばワイヤ31の一端は壁面等に固定し、このワイヤ31を滑車22の溝に掛けた状態として、ワイヤ31の他端側の巻き取りを行えば、複数の流量制御ゲート10を連動させて起立させることができる。
FIG. 5 is a diagram showing the interlocking of the connected flow control gates. FIG. 5A shows a state in which the
また、複数の流量制御ゲート10を図5Bのように倒伏させるには、連結部材20を下流方向に移動させればよい。ここで、流量制御ゲート10には流水によって倒伏させる方向に力が加わる。このため、ワイヤ31の巻き戻しを行えば、複数の流量制御ゲート10を連動させて倒伏することができる。
Moreover, what is necessary is just to move the
また、図5で示すように滑車22を用いるものとすると、滑車22が動滑車としての役割を果たすことになるため、複数の流量制御ゲート10を連動させて起立あるいは倒伏させる際の駆動力は、滑車22を用いない場合に比べて少なくできる。また、図5では、流量制御ゲート10を駆動する駆動力の伝達部材として、ワイヤ31を用いるものとしたが、駆動力の伝達部材はワイヤ31に限られるものではなく、例えばシャフト等を用いて連結部材20を押引動作することで、流量制御ゲート10を駆動することもできる。
Further, when the
ところで、流量制御ゲート10の起立あるいは倒伏を行うには、流量制御ゲート10を連結した連結部材20をワイヤ31で牽引し、ワイヤ31の巻き取りあるいは巻き戻しを行うための駆動装置30が必要となる。
By the way, in order to make the
図1で示すように、水路領域1aには流量制御ゲート10a,10b,10cが、連結部材20aで連結された状態で設置されている。同様に、水路領域1bには流量制御ゲート10d,10e,10f,10gが、連結部材20dで連結された状態で設置されている。また、連結部材20a,20dを、ワイヤ31a,31dで牽引するものとしたときには、連結部材20a,20dよりも上流側に駆動装置30を設ける。
As shown in FIG. 1, flow
図6は図1のI−I’線に沿う断面図である。流量制御ゲート10a,10b,10cを連動させて起立あるいは倒伏させるには、ワイヤ31aの一端は壁面等に固定し、このワイヤ31aを連結部材20aに取り付けられた滑車22の溝に掛けた状態として、ワイヤ31aの他端側を駆動装置30により巻き取りあるいは巻き戻しすればよい。
6 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG. In order to make the
また、図6で示すように駆動装置30が基台53の上にあり、ワイヤ31aを連結部材20aに取り付けられた滑車22の溝に掛けた状態として、駆動装置30で巻き取りあるいは巻き戻しするときに、基台53が障壁となる場合がある。このような場合には、基台下部53aに滑車54を設け、基台53には、滑車54から駆動装置30までワイヤ31aを通すことを可能とするワイヤ挿通口55を設ける。ワイヤ31aの一端は基台下部53aに固定し、このワイヤ31aを滑車22,54の溝に掛けた状態とする。さらに、ワイヤ31aの他端側をワイヤ挿通口55に通して、駆動装置30で巻き取りあるいは巻き戻しを行えば、流量制御ゲート10を連動させて起立あるいは倒伏させることができる。このとき、滑車54は定滑車の役割を果たし、駆動装置30の駆動方向を、滑車54から駆動装置30へ向かう方向から、滑車22から滑車54へ向かう方向へ変換している。
Further, as shown in FIG. 6, the
図7は図1のII−II’線に沿う断面図である。水路領域1bに設置された流量制御ゲート10d,10e,10f,10gを連動させて起立あるいは倒伏させるには、図1および図7で示すように駆動方向変換手段40を設ける。この駆動方向変換手段40は、魚道壁面3における流量制御ゲート10d,10e,10f,10gの牽引方向の位置、例えば滑車22の前方の位置に設ける。ワイヤ31dの一端は駆動方向変換手段40に固定し、このワイヤ31dを連結部材20dに取り付けられた滑車22の溝に掛け、駆動方向変換手段40を通して、ワイヤ31dの他端側を駆動装置30で牽引する。
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. In order to make the flow
図8は駆動方向変換手段の構成を示す図である。なお、図8では、滑車41を用いて駆動方向変換手段40を構成している。駆動方向変換手段40は、滑車41と滑車支持部材42により構成される。滑車支持部材42は魚道壁面3に固定され、滑車41は滑車支持部材42により水平回転可能に保持される。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the drive direction conversion means. In addition, in FIG. 8, the drive direction conversion means 40 is comprised using the
ワイヤ31dの一端には留具43を取り付ける。留具43はボルト44および図示しないナットによって、滑車支持部材42に固定する。このワイヤ31dを連結部材20dに取り付けられた滑車22の溝、滑車41の溝に掛けた状態とし、ワイヤ31dの他端側を駆動装置30で巻き取りあるいは巻き戻しさせる。このとき、滑車41が力の方向を変換する役割を果たすため、駆動装置30による駆動方向である水路領域1aの方向の力FDを、流量制御ゲート10d,10e,10f,10gのゲート駆動方向である水路領域1bの方向の力FGに変換することができる。このため、駆動装置30でワイヤ31dの巻き取りあるいは巻き戻しを行えば、流量制御ゲート10d,10e,10f,10gを連動させて起立あるいは倒伏させることができる。
A
駆動装置30により、ワイヤ31a,31dを同時に巻き取りあるいは巻き戻しすることにより、流量制御ゲート10a,10b,10cおよび流量制御ゲート10d,10e,10f,10gの起立あるいは倒伏を連動させることができる。
By simultaneously winding or rewinding the
駆動方向変換手段40を設ける高さは、流量制御ゲート10aよりも高くすることが望ましい。これは、駆動方向変換手段40の設置する高さが流量制御ゲート10aよりも低い場合、駆動方向変換手段40から駆動装置30に通したワイヤ31dが流量制御ゲート10a,10b,10cの起立あるいは倒伏を妨げるおそれがあるためである。
The height at which the drive direction conversion means 40 is provided is preferably higher than that of the flow rate control gate 10a. This is because, when the height at which the drive direction converting means 40 is installed is lower than the flow rate control gate 10a, the
次に、魚道1内の流量の調整について説明する。図1において、魚道1の水は貯水池2から供給するが、魚道に必要な流量だけ確保するために、魚道制水ゲート51を開閉し、流量を制御する。魚道制水ゲート51の開閉は魚道制水ゲート駆動装置52により行う。魚道1の水位が低い場合には駆動装置30によりワイヤ31a,31dを巻き戻すことにより、流量制御ゲート10a〜10gを倒伏させる。魚道1の水位が高くなったときは、駆動装置30によりワイヤ31a,31dを巻き取ることにより、その水位に応じて流量制御ゲート10a〜10gを起立させる。起立させた流量制御ゲート10は、流水の隔壁となる。流量制御ゲート10を起立させることにより、ゲート扉体11と魚道1の床面間の角度が90度に近くなれば、止水できる流水の量を大きくすることができる。このようにして、魚道1の水位が変化しても、流量および流速の変動を抑えることができる。
Next, adjustment of the flow rate in the
ところで、上述の形態では魚道1がL字形状とされたものを挙げたが、魚道の形状はこれに限定されるものではなく、流水方向が異なる水路領域を3つ以上有する魚道においても適用できる。
By the way, in the above-described embodiment, the
図9は流量制御装置の他の構成を示している。魚道1Aは、例えばL字形状の直角部をC面取りした場合と同様な形状とされており、流水方向が矢印A’方向である水路領域1Aaと、流水方向が矢印B’方向である水路領域1Abと、流水方向が矢印C’方向である水路領域1Acを有するものとする。ここで、水路領域1Aa,1Ab,1Acが図に示すように流水方向に対して右側に曲がるように形成されている場合、流水方向に対して左側に位置する魚道壁面を、それぞれ魚道壁面3a,3b,3cとする。 FIG. 9 shows another configuration of the flow control device. The fishway 1A has, for example, a shape similar to that obtained when the L-shaped right-angled portion is chamfered, and the channel region 1Aa in which the flowing direction is the arrow A ′ direction and the channel region in which the flowing direction is the arrow B ′ direction 1Ab and a water channel region 1Ac whose flowing water direction is an arrow C ′ direction. Here, when the water channel regions 1Aa, 1Ab, and 1Ac are formed so as to be bent to the right side with respect to the flowing water direction as shown in the figure, the fishway wall surfaces located on the left side with respect to the flowing water direction are respectively connected to the fishway wall surfaces 3a and 3a, 3b and 3c.
水路領域1Aaには流量制御ゲート10a,10b,10cが設けられており、流量制御ゲート10a,10b,10cは連結部材20aと連結されている。水路領域1Abには流量制御ゲート10d,10e,10fが設けられており、流量制御ゲート10d,10e,10fは連結部材20dと連結されている。水路領域1Acには流量制御ゲート10g,10h,10iが設けられており、流量制御ゲート10g,10h,10iは連結部材20gと連結されている。
The water channel region 1Aa is provided with
ワイヤ31aの一端は基台53等に固定し、このワイヤ31aを連結部材20aに取り付けられた滑車22の溝に掛けた状態として、ワイヤ31aの他端側を駆動装置30により巻き取りあるいは巻き戻し可能とする。
One end of the wire 31a is fixed to the
魚道壁面3aには、流量制御ゲート10d,10e,10fの牽引方向の位置、例えば連結部材20dに取り付けられた滑車22の前方の位置に、駆動方向変換手段40aを設ける。ワイヤ31dの一端は駆動方向変換手段40aに固定し、このワイヤ31dを滑車22の溝に掛け、駆動方向変換手段40aにワイヤ31dを通し、ワイヤ31dの他端側を駆動装置30により巻き取りあるいは巻き戻し可能とする。
魚道壁面3bには、流量制御ゲート10g,10h,10iの牽引方向の位置、例えば連結部材20gに取り付けられた滑車22の前方の位置に、駆動方向変換手段40cを設ける。また、魚道壁面3aと魚道壁面3bとの接点部PA1の近傍に駆動方向変換手段40bを設ける。ワイヤ31gの一端は駆動方向変換手段40cに固定し、このワイヤ31gを滑車22の溝に掛け、駆動方向変換手段40c、駆動方向変換手段40bの順でワイヤ31gを通し、ワイヤ31gの他端側を駆動装置30により巻き取りあるいは巻き戻し可能とする。
Drive direction conversion means 40a is provided on the fishway wall surface 3a at the position in the pulling direction of the flow
On the fishway wall surface 3b, drive direction conversion means 40c is provided at a position in the pulling direction of the flow
駆動装置30により、ワイヤ31a,31d,31gを同時に巻き取りあるいは巻き戻しすることにより、流量制御ゲート10a〜10iを連動させて起立あるいは倒伏させることができる。
By simultaneously winding or rewinding the
以上のように、本発明にかかる流量制御装置は、魚道が流水方向の異なる複数の水路領域を有する場合において、魚道の流量制御を行うために用いるのに有効である。 As described above, the flow rate control device according to the present invention is effective for use in controlling the flow rate of a fishway when the fishway has a plurality of water channel regions with different flowing water directions.
1,1A・・・魚道、1a,1Aa,1b,1Ab,1Ac・・・水路領域、2・・・貯水池、3,3a,3b,3c・・・魚道壁面、10,10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g,10h,10i・・・流量制御ゲート、11・・・ゲート扉体、12・・・ヒンジ、13・・・アーム、14・・・連結穴、20,20a,20d,20g・・・連結部材、21・・・アーム連接子、22・・・滑車、23・・・連結穴、24・・・支軸、30・・・駆動装置、31,31a,31d,31g・・・ワイヤ、40,40a,40b,40c・・・駆動方向変換手段、41・・・滑車、42・・・滑車支持部材、43・・・留具、44・・・ボルト、51・・・魚道制水ゲート、52・・・魚道制水ゲート駆動装置、53・・・基台、54・・・滑車、55・・・ワイヤ挿通口
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記流量制御ゲートを駆動して前記魚道の流量を制御する駆動手段と、
前記流量制御ゲートと前記駆動手段との間に設けられて、前記駆動手段の駆動方向を、前記流量制御ゲートのゲート駆動方向に変換する駆動方向変換手段とを有する
ことを特徴とする流量制御装置。 A flow control gate provided in a plurality of water channel regions having different water flow directions of the fishway;
Driving means for controlling the flow rate of the fishway by driving the flow rate control gate;
A flow rate control apparatus comprising drive direction conversion means provided between the flow rate control gate and the drive means, for converting the drive direction of the drive means into the gate drive direction of the flow rate control gate. .
前記駆動手段は、前記流量制御ゲートを起立あるいは倒伏させることにより前記魚道の流量を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の流量制御装置。
The flow control gate is configured to be rotatable in the direction of running water with the floor side of the fishway as an axis,
2. The flow rate control device according to claim 1, wherein the drive means controls the flow rate of the fishway by raising or lowering the flow rate control gate.
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