JP2003227149A - 洪水時河川水の河道外貯留施設 - Google Patents

洪水時河川水の河道外貯留施設

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JP2003227149A
JP2003227149A JP2002026686A JP2002026686A JP2003227149A JP 2003227149 A JP2003227149 A JP 2003227149A JP 2002026686 A JP2002026686 A JP 2002026686A JP 2002026686 A JP2002026686 A JP 2002026686A JP 2003227149 A JP2003227149 A JP 2003227149A
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river water
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Hironori Momota
博宣 百田
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 洪水時に増水した余剰河川水を生活用水等と
して有効利用する。 【解決手段】 河道外に河川1ら取水した洪水時河川水
に含まれる夾雑物を除去する前処理部10と、前処理部
10から送水された洪水時の余剰河川水を河川水貯留部
20で一時貯留するとともに、河川水を流量調整して下
流浄水施設に送水する。また、前処理部10において、
2池構成としているので、洪水時の大量流入や、稼働日
数が少ない条件下にも柔軟に対応でき、初期コスト、維
持管理費も小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は洪水時河川水の河道
外貯留施設に係り、洪水時の河川水を、前処理を施して
地下空洞等に貯留し、必要に応じて生活用水等の貯水運
用に用いるようにした洪水時河川水の河道外貯留施設に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】河川水
の安定水利権は、図5に示したように、年間を通じた一
定の安定流量(渇水流量)に設定されており、渇水流量
を越す洪水時の豊水流量等は活用されていないのが現状
であった。従来、豊水時等に放流していた膨大な河川水
を河道外に設けられた所定容量の確保された貯留施設に
貯留すれば、貯留施設における貯水運用によって、新た
な生活用水、工業用水または農業用水に活用できる新規
利水量を生み出すことが期待できる。しかし、洪水時の
河川水は濁水化している可能性が高い。したがって、そ
のまま貯水すれば、貯留施設内へ砂等が流入沈殿し、こ
れにより貯留容積が侵され、貯水機能が損なわれるおそ
れがある。したがって、河川水の前処理装置や施設を設
けることが好ましい。
【0003】この場合、河川水の前処埋施設として公知
の沈殿池、急速ろ過装置、渦流式の砂分離装置などの各
種の浄化装置およびこれらの複数の装置を組み合わせた
処理施設の適用が考えられる。しかし、これらの施設を
設ける場合、洪水時における河川水の流入を考慮してい
るため、流入時は大量流入方式となり、沈殿池などの既
存の施設で対応させると、施設が大規模なものになって
コスト効果が伴わないおそれがある。また、設置される
運転設備は常時稼働するものではないため、運転効率が
悪い。このため、大規模で精密な運転機械の設置は設備
投資上も好ましくない。
【0004】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、一時貯留した余剰の河川水
を生活用水等として有効利用を図れるようにした洪水時
河川水の河道外貯留施設を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は取水された洪水時河川水に含まれる夾雑物
を除去する前処理部と、該前処理部から送水された河川
水を一時貯留するとともに、該河川水を流量調整して下
流浄水施設に送水可能な河川水貯留部とから構成された
ことを特徴とする。
【0006】前記前処理部は、並列した2池構成の前処
理池を有し、送水系統の切替を行って所定の前処理池に
て前記河川水に含まれる夾雑物を除去するとともに沈砂
処理して、前記河川水を前記河道外貯留施設へ送水する
ことが好ましい。
【0007】このとき前記前処理池は、流下方向に複数
区画され、流下方向に向かい順次、各処理区画での処理
レベルを高めるようにすることが好ましい。
【0008】また、前記前処理池は、各処理区画に取り
出し可能な堆砂バスケットが沈設され、前記沈砂処理に
よって前記堆砂バスケット内に沈降堆積した砂を、バス
ケットの取り出し作業によって施設外に排出するように
することが好ましい。
【0009】前記河川水貯留部は、岩盤内地下空洞とし
たり、既存の溜池等を用いたりすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の洪水時河川水の河
道外貯留施設の一実施の形態について、添付図面を参照
して説明する。図1は、本発明の洪水時河川水の河道外
貯留施設の全体の概略構成を模式的に示した構成図であ
る。貯水運用の対象となる河川に対して取水施設を設
け、河道外貯留施設に洪水時の河川水を導く構成となっ
ている。この河道外貯留施設においても、貯水運用の対
象となる河川流量は、図5に示したように、設定された
基準渇水流量を超える豊水流量を対象している。
【0011】図1において、本実施の形態では河川取水
施設として河川1の横断方向に取水堰2が設けられ、堰
2手前の取水口3から、洪水時等に無効放流される基準
渇水流量を超えた河川流量を河川水流入水路4に取り入
れるようになっている。この河川流入水路4は本実施の
形態では洪水時の夾雑物による管閉塞を防止するため
に、開水路式が採用されている。河川水流入水路4の経
路中には、前処理部として、後述する河川水前処理施設
10が設けられている。さらに河川水前処理施設10の
下流には所定貯水容量を擁する河道外貯留施設20が設
けられている。この貯留施設20としては、図2各図に
示したように地下空洞21を利用した閉鎖性貯留施設、
地上の貯水池22等を利用した開放性貯留施設を想定し
ている。この貯留施設20から既存の浄水場(図示せ
ず)への送水は設定した水路の水位関係により自然流下
させるか、ポンプ圧送させるかの送水方式がとられてい
る。本実施の形態では、貯留施設20からの送水制御を
行うために送水量調整を行える制御弁等の送水制御部2
5が設けられている。
【0012】図2は、河道外貯留施設20の構成例を示
した構成図である。同図に示したように、本実施の形態
では、河道外貯留施設20として地下空洞(貯水空洞)
方式と貯水池方式とを提案している。図2(a)は池下
空洞方式を示した模式構成図である。本例では堅固な岩
盤内に構築された地下空洞21を河道外貯留施設として
利用する。この場合、岩盤周囲の地下水面下に地下空洞
21を設置すれば、水封方式施設として貯水可能であ
り、施設の簡便化が図れると共に、地下空洞21内に流
入する周辺湧水も用水の一部として活用することができ
る。地下空洞21の形状は、図示したかまぼこ形状の
他、河道外貯留施設20が構築される岩盤強度を考慮し
た安定形状とすることが好ましい。また、流入水路4は
一部岩盤内を通過する管路トンネルとなるが、トンネル
内に夾雑物が詰まったり沈殿しないような水路勾配、水
路断面とすることが好ましい。
【0013】図2(b)は貯水池方式を示した施設模式
構成図である。同図では自然貯水池22を河道外貯留施
設20として利用した例を示している。この貯水池方式
については、貯留に伴う水没地域の補償問題、環境問題
が予想され、適地も減少しつつあるが、水資源が不足す
る地域では従来から農業用水溜池などの貯水池22が多
数ある例が多い。都市化のなかでこの種の農業用水溜池
を、本発明の貯水池22に転用すれば、水資源が不足す
る地域では貯水池方式も十分有効である。
【0014】ところで、上述した地下空洞21や貯水池
22に洪水時の河川水を流入させる場合、洪水時の河川
水は流木、砂、泥等の夾雑物を伴う濁水であり、そのま
ま流入させると、貯留施設としての地下空洞や貯水池の
底部に砂等が早期に堆積し、貯水機能を損なう恐れが大
きい。このため本発明では、河川水流入水路4中に前処
理施設10を設置している。
【0015】本発明では、濁水化した河川水を貯留する
場合、流木等の粗大物は取水口3(図1)に設置された
スクリーン(図示せず)で流入水路4への流入を阻止し
ている。さらに砂、泥および微粒な懸濁物を河川水前処
理施設10で処理するものとした。河川水前処理施設1
0の処理程度は目的に応じて設定可能であるが、ここで
は洪水時以外の水量が少ない平水時の河川水質程度を想
定している。
【0016】図3(a)は河川水前処理施設10の概略
構成を示した平面図、図3(b)は同側面図である。図
3(a)に示したように、河川水前処理施設10は処理
系統を切替えて使用する前処理池11が並列して設けら
れた2池方式を基本構成としている。したがって、河川
水前処理施設10の各系統は、まったく同一の形状寸法
の池、水路から構成され、これらは流入側に設けられた
切替弁12によって切替が行われる。前処理池11は本
実施の形態では、流下方向に複数の処理区画に区分され
た鉄筋コンクリート躯体構造からなる。
【0017】施設の構成について図3(b)を併せて参
照して説明する。流入水路4中の切替弁12で2又に分
岐された分岐流入水路4A,4Bは所定の勾配で前処理
池11まで続き、前処理池11の流入口直前に砂溜まり
ピット5が設けられている。砂溜まりピット5内にはピ
ット5内の堆砂を吸い上げ可能なサンドポンプ6が設置
されている。なお、ピット5、サンドポンプ6の設置の
有無、各設備の規模、容量は適宜設定することができる
ことはいうまでもない。なお、図3(a)では独立した
2本の前処理池11を構成する鉄筋コンクリート構造物
を独立して構築したが、一つの躯体を中央隔壁で仕切
り、並列した2池にした構造物を構築しても良い。
【0018】前処理池11の処理区画は上流側からほぼ
等しい容量の複数室に区画され、上流側から一次処理区
画12、二次処理区画13と続き前処理レベルが区画ご
とに順次高くなるように設計されている。そして流出側
に最終処理区画14が設けられている。また各前処理池
11の流出側には流出水路7が接続され、合流部8を経
て河道外貯留施設20に導かれている(図1参照)。こ
のとき流出水路7の経路中には閉鎖弁15が設けられ、
休止している系統の前処理池11内の清掃等を行いやす
くなっている。河川水は合流部8を通過した後に河道外
貯留施設(図示せず)に送水されるが、この場合、水路
方式は自由流下でもポンプ圧送方式でもよい。一般に河
道外貯留施設20が貯水池22の場合には、貯水池22
のレベルまでポンプアップすることもある(図2(b)
参照)。そのために図3(b)に示したように、揚水ポ
ンプ9を設置して揚水することも好ましい。この場合、
揚水は前処理池11を経て水質が改善されているため、
揚水負荷を十分小さくできる。
【0019】図4は前処理池の構成を模式的に示した概
略斜視図である。池内において同図に示したように、一
次処理区画12と二次処理区画13とは流下方向に隣接
して配置されて、一次処理区画12と二次処理区画13
との間には一次スクリーン16が、二次処理区画13の
下流側には一次スクリーンの網目より細かい網目を有す
る二次スクリーン17が設けられている。さらに各処理
区画12,13には、池の有効水深以上の深さにわたっ
て、各区画の床面積よりわずかに小さい底面積の堆砂バ
スケット30が沈設されている。堆砂バスケット30は
側面31がメッシュで囲まれた篭状体で、底面32はス
テンレススチール板で構成されている。この堆砂バスケ
ット30が各処理区画12,13内に沈設されているの
で、堆砂バスケット30の側面のメッシュを通じて河川
水が通過する際に、比較的網目の粗い一次スクリーン1
6で遮られて比較的粒径の大きい砂分が一次処理区画1
2内の堆砂バスケット30内に堆積する。さらに二次処
理区画13に流入した河川水に混ざっている比較的細径
の砂分は二次スクリーン17によって捕捉され、二次処
理区画13内のバスケット30内で沈降堆積する。この
とき河川で発生する洪水は1日〜数日で高水位から水か
引くため、洪水終了後、各堆砂バスケット30を図示し
ない揚重装置を用いて池外に引き上げ、バスケット30
内に堆積した砂Sを除去することができる(図4)。揚
重装置としてはたとえば前処理池11に沿って走行可能
な走行クレーン等が好ましい。
【0020】このようにして洪水時に河道外貯留施設2
0に導かれる河川水を、夾雑物を前処理により除去して
一時的に貯留しておき、必要に応じて流量調整を行って
下流の浄水場に用水として送水することができる。
【0021】
【発明の効果】洪水時の河川水を、前処理施設を経て河
道外に貯水するようにしたので、洪水時の河川水の水質
改善を図り、用水として使用することを前提に貯留する
ことができ、洪水時の河川水を用水として有効に利用す
ることができる。また、その過程において設けられた前
処理施設において、2池構成としているので、洪水時の
大量流入や、稼働日数が少ない条件下にも柔軟に対応で
き、初期コスト、維持管理費も小さくすることができる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】洪水時河川水の河道外貯留施設の一実施の形態
を示した模式構成図。
【図2】洪水時河川水の河道外貯留施設の構成例(地下
空洞)を示した概略斜視図。
【図3】河川水前処理施設の構成例を示した模式平面
図、側面図。
【図4】前処理池の概略構成を示した模式斜視図。
【図5】河川における安定流量と実際の河川流量の関係
を示した関係図。
【符号の説明】
1 河川 3 取水口 4 河川水流入水路 7 水路 10 河川水前処理施設 12 一次処理区画 13 二次処理区画 16 一次スクリーン 17 二次スクリーン 20 河道外貯留施設 21 地下空洞 22 貯水池 30 堆砂バスケット

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】取水された洪水時河川水に含まれる夾雑物
    を除去する前処理部と、該前処理部から送水された河川
    水を一時貯留するとともに、該河川水を流量調整して下
    流浄水施設に送水可能な河川水貯留部とから構成された
    ことを特徴とする洪水時河川水の河道外貯留施設。
  2. 【請求項2】前記前処理部は、並列2池構成の前処理池
    を有し、送水系統の切替を行って所定の前処理池にて前
    記河川水に含まれる夾雑物を除去するとともに沈砂処理
    して、前記河川水を前記河道外貯留施設へ送水すること
    を特徴とする請求項1記載の河道外貯留施設。
  3. 【請求項3】前記前処理池は、流下方向に複数区画さ
    れ、流下方向に向かい順次、各処理区画での処理レベル
    を高めるようにしたことを特徴とする請求項2記載の河
    道外貯留施設。
  4. 【請求項4】前記前処理池は、各処理区画に取り出し可
    能な堆砂バスケットが沈設され、前記沈砂処理によって
    前記堆砂バスケット内に沈降堆積した砂を、バスケット
    の取り出し作業によって施設外に排出するようにしたこ
    とを特徴とする請求項2記載の河道外貯留施設。
  5. 【請求項5】前記河川水貯留部は、岩盤内地下空洞であ
    ることを特徴とする請求項1記載の河道外貯留施設。
  6. 【請求項6】前記河川水貯留部に、既存の溜池を用いた
    ことを特徴とする請求項1記載の河道外貯留施設。
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