JP3550000B2 - 洪水調整装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、流水路の途中において流入槽と貯留槽を備えて洪水時の流水を調整する洪水調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、流水路の途中に一時的に所定量に至るまでの水量を貯留しながら放流する流入槽と、該流入槽の貯留水量が所定量になった時にその越流水を流入せしめてさらに所定の量貯留して順次抑制放流する貯留槽とを備えた洪水調整装置を設置して、洪水等の増水時における下流河川への流量を調整することは実公昭57−6581〜2号公報に示されるように既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に示される洪水調整装置は、流入槽と貯留槽とが並列状態で流水路途中に設置される構成であるため、洪水調整装置の設置面積を大きく占める欠点があると共に、住宅団地等に設置する際に装置が大型化すると共に工事が複雑化するためにコスト高につく等の問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の洪水調整装置は、水路における上流からの流水量自体の増大分を他の流路に分流させて抑制放流するもので、第1に、流水路(2)の途中に上流側からの流量が予定流量を越えて増水した際に、当該増水流量分を他の流路に分岐させる分流調整部を設け、上記分岐された分流水の下流側に分流水を受け止めて一定貯水量になるまで貯留するとともに当該貯留水の下流側への放流を抑制調節せしめる機構を備えた貯留槽5とを設け、上記流水路2を上流側水路2aと下流側水路2bとの間において平面視で折曲又は湾曲させて越流調整部2dとし、流水路2の流量が所定流量を越えて増水した状態で上記越流調整部2dにおいて増水流量分の流水を貯留槽5側の流路に分流せしめる構成としたことを特徴としている。
【0005】
第2に、流水路2を平面視で流入槽3内を流水方向に貫かせ又は流入槽3の側壁に沿わせて設置したことを特徴としている。
【0006】
第3に貯留槽5に貯留槽5内の貯留水の水位に応じた吐出圧で且つ該水位に応じた吐出量で下流側に吐出排水する第2流水部62を設けてなることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を模型的な説明図面に基づいて説明する。図1〜図3において、1は団地等に施工される流水路2の途中に設置した洪水調整装置(貯水槽)を示し、この洪水調整装置1は、長い距離の流水路2にあっては増水量に応じた所定の距離毎に適数設置されるものであり、これによって洪水時に流水路2を流れる水量の調節並びに水流の緩衝を行い、下流河床の維持等を良好に行うことが可能な防災調節池として機能させるものである。
【0008】
この洪水調整装置1は、上流から水を下流に流水せしめる流水路2の上流側水路2aと下流側水路2bとの間に、該上流側水路2aに連通して流出水を一時的に受け止めて他の流路に分流せしめる分流調整部としての比較的小容量の流入槽3と、該流入槽3内の水量が所定水位以上になったときに、流入槽3からの流出水を受け止めて貯留する大容量の貯留槽5とから構成している。
【0009】
そして、図3に示すように洪水調整装置1は、コンクリート工法等によって方形状に形成された貯留槽5の右方の側壁50と下方の側壁52に沿って前記上流側水路2aよりも下流側となる側方水路2cと下流側水路2bを下り勾配に設けており、該側方水路2cは上記側壁50と略同高さの水路側壁20とによって断面U字状に形成し、後述する予想最大流水量をも溢流させることなく円滑に流下させるようにしている。
尚、上記流水路2の急勾配となる下流部分には在来の階段面,凹凸面,せき壁等からなる水流減勢手段21を施している。
【0010】
一方、上記流入槽3は、貯留槽5の底部から上方に離間させた棚段状の中二階状に形成されて、その底壁30の高さを側方流水路2cの底部と略同高さにすると共に、貯留槽5内に位置する側壁31に対向する2辺の側壁を貯留槽5の右側壁50と上手側側壁51とで兼ねて構成している。
また上記側壁31の高さは、右側壁50の上辺に形成した後述する第3流水部63によって形成される水位Hよりも低い位置の水位H1に形成している。
従って、上記構成からなる洪水調整装置1は、流入槽3の下方にも流水を貯留させる貯水スペース35が形成されており、貯留槽5の容量を増大させている。
【0011】
そして、流入槽3は上記水位H1より低い水位となる水位H2位置において、右側壁50に通水孔55を開設しこの通水孔55に逆U字状の通水管(サイホン管)32を挿通させて、その央部を取付固定した状態で、該通水管32の流入槽3内側の端部によって、上記通水孔55よりも低く且つ底部30の内面よりやや高い位置に水位H3を形成させると共に、通水管32の側方水路2cに臨む側の端部を、上記水位H3よりも下位になるように延設することにより第1流水部61を形成している。33は通水管32の吸入端に装着したスクリーンである。
【0012】
これにより、第1流水部61は、上流側水路2aから流入槽3内に流れ込む水量が水位H2を越えると、貯留水をサイホン作用によって流水路2に排出し始め水位H3になるまで流出させる。
従って、流入槽3内は通常流水時には第1流水部61から排出される水量とバランスした空室状態の水量に維持されており、洪水時の増水分を流入槽3の空室容量を利用して緩衝収容することができる。また水位H1を越えると流入水は側壁31の高さで形成される越流部(排水部)64を越流し貯留槽5内に収容させる。この越流部64は流入槽3の周壁31に排水口からなる排水部(図示しない)を設ける構成にすることもできる。
尚、第1流水部61は、図示例のサイホン方式に限ることなく、流入槽3の低部に開設した通水孔(図示せず)から直接的に流水路2に排出するようにしてもよいものである。
【0013】
また貯留槽5の底部付近には、下手側側壁52の底部に近接した位置に第2流水部62を開設し、前記越流部64から越流した流水を貯留槽5内に溜めて、流入貯留される水量に基づく水圧に応じて貯留水を下流側水路2bに排出量を増減させながら流出させるようにしている。貯留槽5の側方水路2c側の側壁50の上部には、流入槽3の長さよりも長い範囲を水位H1よりも高く貯水槽5の周壁50〜52の最高水位高さより低い位置となる水位Hで切欠して第3流水部63を形成し、洪水時等の増水によって貯留槽5が満水になった時に、上記第3流水部63からも上流側水路2aに近い位置から側方水路2cに向けて越流排出させて、洪水時の排出調節を良好に行うことができるようにしている。
尚、流水路2は側方水路2c及び下流側水路2bの流れ容量を、各流水路から合流する最大排出量以上の水量を円滑に流下させる大きさに構成している。
【0014】
以上のように構成した洪水調整装置1は、通常時における流水を上流側水路2aから流入槽3内に一旦水位H2となるまで貯留しながら、この貯留水を通水孔55から通水管32を介し第1流水部61から側方水路2cに流出させる。
また通常時よりも増水した第2段階では、流入槽3内の貯留水は第1流水部61から放流される以上の流水を、越流部64から貯留槽5内に越流させて貯留槽5に貯留させると共に、この貯留水を第2流水部62から、該流水部62の排出孔径等によって制約された流水量だけ下手側水路2bに排出放流させるので、増水時において貯留槽5の下流側を急激に増水させることがない。
【0015】
そして、洪水時等に急激且つ大量に増水流が流れ込む場合には、上述した態様を経ながら貯留槽5内に第2流水部62で放流される以上の水流が順次貯留すると共に、該第2流水部62は貯留槽5内の水量が増大するのに伴ってその水頭圧で放水量も増加するので、貯留槽5内の貯留能力を良好に維持させて増水分を収容することができる。
またさらなる増水によって貯留水が水位Hを越えると、該貯留水は第3流水部63から越出し側方水路2cに流出させて、洪水時の増水調整を的確に行うことができるものである。
【0016】
上記のような洪水調整装置1が複数設置された流水路2は、該流水路2の中途で生ずる増水を適所で調整貯留しながら、急激な増水流を緩衝して放水池或いは河川に至らせるので、洪水に伴う弊害や事故等を防止することができる等の利点がある。
図示例のように流入槽3を貯留槽5内に形成すると共に、中二階状に構成した洪水調整装置1は、その設置面積を過大に占めることなく集約化することができるので簡単且つ低コストに製作することができる他、流入槽3の下部に形成される空間部位にも貯水をすることができるので、貯水能力を可及的に増大することができる。
【0017】
また貯留槽5の周壁に沿わせて流水路2を形成させることが容易になるので、第1流水部61及び第2流水部62並びに第3流水部63の放水(流出)構造を簡単且つ廉価に製作することができると共に、第2流水部62を第1流水部61と第3流水部63と別個に設ける放水(流出)構造を簡単にしながら、個別の放水を適切に行うことができる等の利点がある。
従って、上記洪水調整装置1は、設置スペースを過大に占めることなく工事を簡単に行うことができると共に、雨水分流方式として団地等のように広範囲で開発された地域に設置することにより、より効果的に作用させることができる等の利点がある。即ち、この場合には平常の降雨において設置されているグレーチング等によって大きな石や屑類の流入が良好に阻止された状態で、許容放流量の7〜8割に相当する水量までは自由に放流され、洪水等の増水時に洪水調整装置1によって下流での急激な増水に伴う弊害を的確に防止することができるものである。33は第1流水部61のサイホン管32の流入口側に設けられたストレーナーである。
【0018】
図4,図5は本発明の実施形態を示す調整池の平面図及び断面図で、この例では流水路2の途中に流水路2からの流水を受け止める流入槽3を設け、該流入槽3からの越流水を受け止めて貯留する貯留槽5を流入槽3の下方に設けた点と貯留槽5の周壁底部付近に、貯留槽5の水位に応じた吐出量で下流に排水される第2流水部62を設けている点及び流入槽3の水位上昇時に下流側水路2bに流水する構成となっている点で前2例と共通している。
【0019】
以下主として図4,図5に示す例の特徴的部分について説明すると、この例では連続したU字溝からなる流水路2が、グレーチング36で覆われた流入槽3内を上流から下流方向に貫いており、流入槽3内においてく字形(又は円弧状でも可)に屈曲した越流調整部2dを形成しており、流水路2の流水量が多くなって水位h1を越えると、この越流部2dより過剰流水分だけ水が越流して流入槽3内に流出する。
【0020】
越流調整部2dの水位がh1以下の時は流入槽3内に流入することなく、流水路2の越流調整部2d自体によって構成される第1流水部61内を流れて下流側水路2b側に排水される。上記流入槽3内の水位がその周壁31に設けた排水口からなる排水部64に達すると貯留槽5内に流出して貯留される。上記越流調整部2dの屈曲は水路2の水量が増した時に、この屈曲部でより確実に増水分だけ流入槽3に水が流入するのを助長するものである。
【0021】
貯留槽5は図示するように上下2段の底部57a,57bを形成しており、上段の底部57aは通水可能な構造物として流入水を一定程度地下浸透せしめる構造にすることができる。同様に流入槽3側の貯留槽側壁50も地下浸透可能な側壁にすることができる。貯留槽5の下段側底部57bには側壁50〜53とは別にこれより低い高さの越流壁54が、下流側の側壁53のコーナー部に平面視L字形に立設され、上記側壁52に筒状の排水空間56が形成されている。59は貯留槽5の下流側において越流壁54の上流側を囲むように形成された浮遊固形流出物等の捕集用スクリーンである。
【0022】
そして越流壁54の下部には貯留槽5に流入した水を排水空間56側に排水するための孔が第2排水部(オリフィス)62として形成され、水位が該排水部62を越える水位h4を越えると、貯留槽5の水位の高さに対応した吐出圧で第2排水部62より排水する構造となっている。また貯留槽5に貯留される水の水位が越流壁54の上端に達する水位hを越えると、貯留水は越流壁54の上端によって形成される第3流水部63を越流して排水空間56内に越流排水される。
【0023】
貯留槽5の下段側の側壁53の底部には排水空間56の水を下流の排水路2e側に放出する排水孔からなる排水部58が設けられている。
【0024】
上記構成により降雨量等の増大により流水路2の水量が増えると、流水路2自体による下流側への流水のほか、増水分は流入槽3の排水部64を介して貯留槽5内に貯留され、水位の変化(貯留水量の変化)に応じ第2流水部62より、又はさらに第3流水部63を介し、流水部58より下流に放出されることになり、下流の水量は貯留槽5の水位が最大水位hに至るまでの間は減量調節されることになる。
尚、上記各実施形態の説明において、技術的な構成及び機能が前に説明した部分と共通の部分については同一の符号を用い、後出の部分では説明を割愛した。
【0025】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の装置によれば、主として団地その他の開発地域等の降雨量の増大による排水路の増水が生じた時に、その増水分だけを分流せしめて貯留し、これを調整しながら放流する形式なので、排水路の全流水を貯留しながら放流するものに比して大容量の流入槽や貯留槽が必要なく、装置全体を小型化できる利点がある。
このため市街地等のU字溝等の排水路近傍の比較的小スペースの空き地等を利用して設置できるとともに、多数の箇所に設置できる可能性が高くなり、装置設置の効果をより大きくすることができる。
また貯留槽を小型化できる反面、その内部上方に中二階状に小型の流入槽を設けることにより、流入槽の下方のスペースも貯水スペースとして有効活用できる。
【0026】
さらに流水路自体に越流調整部を設けることにより、流水路の増量越流水を受け止める流入槽を必ずしも設ける必要がない。
そして貯留槽に小量吐出用の第2流水部を設けているので、貯留水は少量ずつ下流に排出されながら、分流調整部からの流入水が多い時だけ貯留されるため、経時的には貯留槽の貯留水総量は多くなるとともに、上記第2流水部からは貯留槽内の水位の上昇に応じた吐出圧で排水されるため、多量の貯水がある時は多量の排水が行われ、貯留槽の貯留スペースをより有効に活用できる利点がある。
その他貯留槽や分流調整部には手動的な調節部や設定部を設けないため、人為的な操作ミスも少ないという利点がある。
【0027】
上記のほか、貯留槽は例えば年に1〜3回程度の大雨量時しか湛水しないので、設計方法によっては公園や野外活動施設等の一部として組み入れる等、治水緑地や多目的の自然調整池として利用できる。また貯留槽は通常の排水用側溝等に近接して設置できるので土砂等の流入は殆どなく、頻繁な浚泄も不要であり、メンテナンス費用負担も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】洪水調整装置の斜視図。
【図2】図1を左方から表した斜視図。
【図3】図1の要部を示す断面図。
【図4】本発明の実施形態を示す洪水調整装置の斜視図。
【図5】図4の装置の要部を示す断面図。
【符号の説明】
1 洪水調整装置
2 流水路
2a 上流側水路
2b 下流側水路
2c 側方水路
2d 越流調整部(分流調整部)
3 流入槽(分流調整部)
5 貯留槽
32 通水管(サイホン管)
35 貯水スペース
50 側壁
55 通水孔
61 第1流水部
62 第2流水部
63 第3流水部
64 排水部
Claims (3)
- 流水路(2)の途中に上流側からの流量が予定流量を越えて増水した際に、当該増水流量分を他の流路に分岐させる分流調整部を設け、上記分岐された分流水の下流側に分流水を受け止めて一定貯水量になるまで貯留するとともに当該貯留水の下流側への放流を抑制調節せしめる機構を備えた貯留槽(5)とを設け、上記流水路(2)を上流側水路(2a)と下流側水路(2b)との間において平面視で折曲又は湾曲させて越流調整部(2d)とし、流水路(2)の流量が所定流量を越えて増水した状態で上記越流調整部(2d)において増水流量分の流水を貯留槽(5)側の流路に分流せしめる構成とした洪水調整装置。
- 流水路(2)を平面視で流入槽(3)内を流水方向に貫かせ又は流入槽(3)の側壁に沿わせて設置した請求項1の洪水調整装置。
- 貯留槽(5)に貯留槽(5)内の貯留水の水位に応じた吐出圧で且つ該水位に応じた吐出量で下流側に吐出排水する第2流水部(62)を設けてなる請求項1又は2の洪水調整装置。
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