JPH0340900Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願考案は河川湖沼の流量を調節し、取水と洪
水調節のため流路を横断して設置する水門の扉
体、とくに上流側呑口と天端と下流側吐出口とを
繋ぐサイフオン管路を上架したサイフオン付き扉
体に関する新規な考案である。

〔従来の技術〕

サイフオン付き扉体については出願人自身の提
案によるいくつかの発明、考案（たとえば「サイ
フオン付水門扉」（特開昭57−155412号公報）や
（特開昭58−106008号公報）など数件）がある。

従来電気的に水門を昇降して放水量を調整して
いたのでは人員配置と機械的メンテナンス上に問
題があり、可動部分をなくした自然越流のみでは
上流側水位の急増に対応できなかつたが、サイフ
オン付水門扉の開発によつてこれらの諸問題を解
決した。

すなわち上流側水位が高まつて自然越流のまま
サイフオン管路の呑口が水没すると管路内の空気
は水流に巻きこまれて急速に減圧しサイフオン流
（遷移流）となつて流速は急増し大量放流を可能
とする。水位がさらに上昇してサイフオン管路中
の空気をすべて追い出して水が完全に充満した管
路流に入つてもなお流量は増加するので（実験的
には自然越流に比べ同一越流幅、同一越流水深で
あれば約８倍の放流能力が得られる。）上流側水
位の変動に最も敏感に順応して放水量を増減でき
るため水位の調整に効果的な作用を行なう長所を
有している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上流から水門に達する流水には浮遊物が含まれ
るのが普通であり、それらの浮遊物は洪水の非常
時を除いて水門でせき止め下流側へ流下しないの
が望ましい。下流側での利水に悪い影響を与える
恐れがあるからである。

従来大中河川を横切つて設ける水門を設けると
きに上流側へ網場を設けて浮遊物の流入を阻止す
る方法もあるが、これでは大降雨のため大小の洪
水が発生したとき網場も別途取り除かなければ洪
水疎通の妨げとなり、又は破壊の恐れもあり好ま
しくない。

サイフオン付き扉体は通常は扉体が河川底面に
降下しており、上流から下流への放流は扉体上部
に上架されたサイフオン管路内を通過して行われ
ているから、比較的狭い呑口に異物が係止して呑
口からの上流水の流入面積に変化が起り、流況を
変えるとサイフオン付き扉体以外の形式の扉体に
比べて影響するところが大きい。サイフオン管路
は先に述べたように上流側水位の変化に応じて自
然越流、サイフオン流（遷移流）、管路流の三流
態の何れかをとり、その流量は流態に応じて著し
く増減して放流量の大幅調整という機能を果すも
のであるから、呑口が一部又は全部塞がれて流入
水量の空気の混入に異常が起ると正当な機能が働
かなくなり、ダム設置上の目的に重大な支障を生
じかねない。

上流側への開口面積が流況形成の重要な要素で
あるサイフオン付き扉体に対しては浮遊物によ影
響は特に敏感であり、呑口にスクリーンを張設し
て浮遊物の混入を防ぐときは、絶えず係止してい
る浮遊物を取り除かなければならず、到底そのよ
うな煩瑣な管理に耐え切れない。

本願考案は以上の問題点を解決するために、防
塵装置を設けて通常時には上流側からの浮遊物の
流下を阻止し、しかも該装置を設けたためにサイ
フオン付き扉体の流況調節の機能を劣化させるこ
となく、加えて堆積した浮遊物の除去も時宜を得
たとき自然力を利用して行える新しいサイフオン
付き扉体の防塵装置を提供することが目的であ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るサイフオン付き扉体の防塵装置
は、扉体の上流側前壁に回転軸を枢支し、該回転
軸にスクリーンを取り付けたスクリーン枠を固着
し、該スクリーンの先端附近にフロートを取付け
たため、スクリーンが上流側水位に応じて回動す
ることにより、前記の問題点を解決した。

〔作用〕

本願は以上に述べた構成であるから、通常時
（扉体の底部が河川床に接し閉じているとき）、扉
体の前壁に枢支された回転軸を介して扉体に拘束
されるスクリーンは、その先端附近に取付けたフ
ロートの浮力によつて水面側へ持ち上げられ、結
果、上流側水位に対応して種々の角度を保つて斜
めに位置決めされる。あらかじめ回転軸の扉体上
での高さを適当に設定しておくことにより、通常
時のスクリーンは適当な傾きを以つて扉体と上流
側水面との間に防塵機能を発現するから、上流側
からの浮遊物はこのスクリーンに阻止されて呑口
へ到達することはできない。また適当な傾きを有
するため上流側水面近くが浮遊物に覆われて水の
流入に影響があつても、水は浮遊物の下を潜つて
スクリーンの下部から自由に流入し呑口に達する
から、サイフオン管路への水の流入には全く何の
影響も及ぼさない。

一方洪水時には扉体上部を越える放水では水位
調節が賄い切れなくなるので扉体を上昇して河川
床との間に流路を形成し、大量に放流して上流側
と下流側の両水位のバランスを図る。このときは
洪水等に伴なう上流側からの浮遊物も激増する
が、何れもストレートに扉体下を潜つて下流側へ
流下する。扉体自体が上昇することにより、スク
リーンの回転軸と上流側水位との相対的上下関係
は逆転し、スクリーンの傾きは通常時と逆勾配と
なる。通常時にスクリーンに係止累積していた浮
遊物は、角度の逆行とともにその拘束を解かれ、
自らの重量と流速に押されて扉体の下底を潜つて
下流側へ流れ去る。非常時（洪水時）の浮遊物流
下はあらかじめ下流側で予知して対策がとられ、
かつその頻度も少ないから、この時機に乗じてス
クリーン上の係止物を一掃することは、清掃とい
う煩瑣で危険な作業を免除する上できわめて合理
的な機会と言うことができよう。

〔実施例〕

本願の実施例を第１図から第３図に基いて説明
する。第１図Ａ，Ｂ，Ｃは通常時（図Ａ）、洪水
時の浮遊物流下（図Ｂ）、洪水時の最大放流時
（図Ｃ）を示す側面断面略図である。

各図においてサイフオン付き扉体１の上部に呑
口３、天端４、吐出口５を繋いで形成するサイフ
オン管路２が上架している。扉体１の上流側の前
壁６の適当な高さに回転軸７を回動自在に枢支し
てあり、この回転軸７にスクリーン桁９が固着し
ている。

スクリーン８は第２図（上流側からみた正面
図）や第３図（平面図）に示すように一定間隔を
保つて縦と横にそれぞれ長い部材を交叉しスクリ
ーン桁９に固定して構成される。このスクリーン
の先端近くにフロート１０が固着している。その
他主な装着物としてスクリーン支持台１１、ガイ
ド昇降用の主ローラ１２など公知の部材が取り付
けられる。

先に述べたように浮遊物の係止によるサイフオ
ン流況への影響は避ける必要があるから、通常時
におけるスクリーンの上方への傾斜角は45°程度、
洪水時におけるスクリーンの下方への傾斜角も
45°程度と設定しておくのが望ましい。この設定
は通常時における平均的上流側水位、回転軸の位
置、支持台の位置によつて容易に算出することが
できる。また前記影響を避けるために、たとえば
サイフオン管路の厚さを150mmとした場合には経
験的にスクリーンの傾斜仰角を45°とし、その中
心点Ｃは扉体の前壁からの距離Ｌが700mm程度、
サイフオン管路の天端底からの距離Ｈが500mm程
度を形成しておくことが望ましい。

〔考案の効果〕

本願考案のサイフオン付き扉体の防塵装置は先
に述べた作用を生じるから、通常時においてはサ
イフオン呑口よりかなり隔たつた上流側水面に浮
遊物が係止しているに過ぎず、呑口への水流入に
は全く影響を及ぼさない。

洪水時には扉体自体を上昇させ、流路は扉体の
上部から下部へ移り、スクリーンの角度は扉体に
対して上方45°から90°を経て下方への逆勾配に変
り、この間に係止累積した浮遊物は洪水時特有の
大量の浮遊物とともに下流側へ流れ去り、スクリ
ーン上は異物一掃の状態となる。したがつてあら
ためてスクリーンに係止した浮遊物を取り除く必
要はない。

本願は比較的構造が簡単であり、既設のサイフ
オン付き扉体に対しても容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ，Ｃは本願実施例の作用を示す側
面断面図、第２図は上流側から見た正面図、第３
図は平面図である。 １……サイフオン付き扉体、２……サイフオン
管路、３……呑口、４……天端、５……吐出口、
６……前壁、７……回転軸、８……スクリーン、
９……スクリーン桁、１０……フロート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上流側呑口３と天端４と下流側吐出口５とを繋
   ぐサイフオン管路２を上架したサイフオン付き扉
   体１の上流側前壁６に回転軸７を枢支し、該回転
   軸にスクリーン８を取り付けたスクリーン桁９を
   固着し、該スクリーンの先端附近にフロート１０
   を取り付けることによりスクリーンが上流側に水
   位に応じて回動するサイフオン付き扉体の防塵装
   置。