JPH0520527B2

JPH0520527B2 -

Info

Publication number: JPH0520527B2
Application number: JP2404455A
Authority: JP
Inventors: Rumupurieeru Furansowa
Original assignee: KATEIMINI
Current assignee: KATEIMINI
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1993-03-19
Also published as: UA26373A; JPH03290519A; EP0434521A1; PT96136A; ZW20290A1; FR2656354A1; PT96136B; US5032038A; CY1961A; NO905383L; KR0158879B1; RU2049195C1; DK0434521T3; DZ1464A1; CN1023722C; ES2046747T3; CN1052914A; MY105424A; AU6805490A; CA2032275A1

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は頂部がダムが設
計された貯水池の最高水位に相当する所定の第２
レベルよりも低い所定の第１レベルに設定された
溢出シルと、該溢出シル上の移動可能な水位上昇
装置とを備え、前記の所定の第１レベルと所定の
第２レベルとの差が設計基準洪水の所定の最大放
出量に相当するダムおよび同様な構造体のための
余水路に関する。

【0002】

【従来の技術】溢出ダムの設計および構造に関
する現在の慣行によれば、溢出ダムは溢出時（シ
ル上の水深が1mないし5m程度である）にシル上
に非常に高い水頭を生ずる洪水状態（例えば、
1000年に一回の洪水）に対して設計されている。

【0003】管理されていない、即ち制御されてい
ない、余水路は、所定の洪水放出能力に対して、
水門を備えた放出ダム構造よりも水文学的が不確
実性（ダムにとつて最も重要なリスクの一つ）に
対して安全性が高い。

【0004】完全に管理されていない溢出ダムは、
この利点と引き換えに、シル上に水の最大水頭に
相当する量、すなわち、前記の所定の二つのレベ
ルの間の高さの差に相当する水量だけ有効貯水能
力をむだにしている。このようにして失われる貯
水能力は、特に小さいサイズから中程度のサイズ
までのダムにおいては、総有効貯水能力の可成り
大きい比率（50％またはそれ以上）を占めること
がある。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決
しようとする課題は単一または組み合わせて得ら
れる以下の二つの主な目標に要約することができ
る。 (1) 管理されていない余水路を備えたダムの貯水
能力をほぼ恒久的に増大すること。 (2) 外部から措置をとりまたは既存の構造体に大
幅な改造を施さないで大きい洪水を妨害するこ
となく通過可能にすると共に、小さい洪水また
は中程度の洪水による水の溢出を許容すること
により管理されていない余水路の本来の特徴で
ある操作の安全性および信頼性を維持しかつ／
または増大すること。

【0006】貯水能力を増大させるための種々の装
置が提案され、そして現在使用されている。その
大部分の装置は、基本的には、閉ざされたときに
水がシルを越えて流れることを阻止する水門のあ
るシステムからなつている。自動的に作動しまた
は手動で操作されるすべての種類の慣用の型式ま
たはふくらませることができる水門は、一般に高
い資本的支出経費を必要としかつ日常の保守およ
び定期的なテストを必要とする。また、これらの
水門は人間による連続した監視を必要とし、また
は貯水池内の水位により制御されるしばしばコス
トが高くかつ精巧な自動システムを必要とし、こ
の自動システムは故障または機能不良が起こるお
それが全く無いわけではない。最後に、所定の放
出能力に対して、水門による水の放出を制御する
ダム構造の操作の安全性および信頼性は管理され
ていない（水門を備えていない）余水路よりも低
い。

【0007】貯水池の貯水能力を一時的に増大する
装置としては、例えば、砂袋またはフラツシユボ
ード（せき板）があるが、これらの装置の有用性
は限られており、川の洪水の到達前に人間による
措置を必要とするで、大きなリスクをはらんでい
る。

【0008】ある大きい堤防ダムは非常に大きい洪
水により上流の水位が大幅に上昇したときに構成
材料の浸食による作動する主ダムよりも低い頂部
が平坦に仕上げられた「フユーズプラグ」部分を
備えている。このフユーズプラグは浸食により流
し去られて余分の放出能力が得られるように設計
された特殊に調製された部分にその作用を集中す
ることにより主ダムを越える大洪水による抑制し
えない大災害をもたらす溢出を阻止するように設
計されている。フユーズプラグがいつたん破壊さ
れると、ダムを通常の使用状態に復旧する前に、
大規模な修理工場が必要になる。

【0009】本発明の出願人の知るかぎりでは、操
作が簡単でありかつ妥当なコストで前述した目標
を十分に達成できる装置は現在では未だ存在して
いないように思われる。

【0010】

【課題を解決するための手段】本発明によれ
ば、前述した問題は、水位上昇装置が余水路のシ
ルの頂部上に着座しかつ該頂部上の所定位置に重
力により保持された少なくとも１個の剛性の重い
要素を備え、前記要素が所定の第１レベルと所定
の第２レベルとの間の差より小さくかつ前記第２
レベル、すなわち、最高水位に実質的に等しい上
流の水位に対して、所定の最大放出量よりも小さ
い所定の放出量を有する平均の洪水に相当する所
定の高さを有し、前記要素は上流が該要素の頂部
よりも高く、しかも所定の第２レベルよりも高く
ない所定の第３レベル達したときに上流により該
要素に作用せしめられる力のモーメントが該要素
をシル上の所定位置に維持する傾向を生ずる重力
のモーメントと等しくなり、その結果該要素を不
安定にするようなサイズおよび重量を有する事実
により解決される。

【0011】これらの状況の下では、ダムの貯水能
力が水位上昇要素の高さに相当する量だけ増大さ
れることは明らかである。これらの水位上昇要素
は水門より安いコストで製造することができ、そ
してもしも水位上昇要素が既存のダムのシル上に
設置されれば、以下に記載するように、既存のダ
ムに大きい改造を施す必要がない。また、中程度
のサイズの洪水の間、上流が実際に前記の所定の
第２レベル（すなわち、最高レベルまたは貯水池
の最高水位）と等しくまたはそれよりも僅かに低
い前記の所定の第３レベルに達しない限り、水が
水位上昇要素から溢流して、それにより該水位上
昇要素を破壊することなく、そしてそれによりダ
ムの増大した貯水能力をなんら減少させることな
く洪水を放出させることができることは明らかで
ある。大きい洪水の間、上流は前記の所定の第３
レベルに達し、そして前記水位上昇要素が不安定
になりかつ水の負荷の作用のみにより、なんら外
部からの助けによらないで、水により排除され
て、それにより余水路をダムが設計されたシル上
の水頭により決定されたその最大の放出能力まで
復旧させる。

【0012】所定の高さのアバツトメントが、理論
的には不可欠ではないけれども、上流が前記の所
定の第３レベルに達したときに、水位上昇要素が
アバツトメント上で転倒することを阻止しないよ
うにして該水位上昇要素が溢出シル上で下流側に
滑動することを阻止するために、溢出シル上で水
位上昇要素の基部の先端部およびその下流側に設
けられることが好ましい。このアバツトメントの
高さは、勿論、前記水位上昇要素のサイズおよび
重量を決定する場合に、以下に記載するように考
慮される。

【0013】シルと前記水位上昇要素のベース部分
との間の前記ベース部分の上流側端縁の近くにシ
ールを設けることができる。それにもかかわら
ず、もしも水位上昇要素とシルとの間の漏洩が僅
小でありかつ前記水位上昇要素が着座したシルの
部分が適切に排水され、それによりシールが設け
られない場合に、前記水位上昇要素の下方に可成
りの持上げ圧力を発生させないようにすることが
できれば、このようなシールは絶対に不可欠では
ない。以下に記載するように、大きい洪水を放出
させることが必要なときに、前記水位上昇要素が
不安定になりかつ転倒することを助けるために、
上流が前記の所定の第３レベルに達したときに前
記水位上昇要素の下方に持上げ圧力を自動的に確
実に作用させるための装置を設けることができ
る。

【0014】本発明は既存のダムの余水路ならびに
建設中の余水路のシルに適用可能である。前者の
場合には、既存のシルの頂部は好ましくは前記の
所定の第１レベルよりも低い位置まで切断され、
かつ水位上昇要素が低くしたシル上に配置され
る。この場合には、ダムの貯水能力はシールを低
くする前と同じ値に維持することができ、または
水位上昇要素の頂部が前記の所定の第１レベルと
同じかまたはそれよりも高く、しかも前記の所定
の第３レベルよりも低くなるように水位上昇要素
の高さが設定されているか否かにより増大するこ
とができる。余水路が当初の設計された洪水より
も大きい洪水を流出させることができるようにシ
ルが低くされた場合には、水位上昇要素が転倒し
た後に得られる自由な通路が深いので、水位上昇
要素の高さが前記限度以内にあるか否かとは関係
無く、高さを低くしていない余水路のシルの場合
よりも安全性が高くなる。

【0015】新しいダムを設計する場合には、前述
したように一つまたはそれ以上の水位上昇要素を
設けることにより安全性を損なうことなく貯水能
力を維持しまたは増大することができるので、貯
水能力を減少しないで所定の第１水位と所定の第
２水位との差を増大する（その結果、安全性を高
める）ことができる。

【0016】もしも１個よりも多数の水位上昇要素
を設ける場合には、１個または一群の水位上昇要
素を別の１個または一群の水位上昇要素よりも低
い上流の所定の水位において転倒するように設定
することができ、また前記の別の１個または一群
の水位上昇要素自体を第３の水位上昇要素または
一群の水位上昇要素よりも低い上流の水位におい
て転倒するように設計し、以後の水位上昇要素も
同様に設計することができる。このようにして、
所望されれば、放出能力を川の洪水のサイズに適
合するように漸進的に増大することができる。

【0017】もしも１個またはそれ以上の水位上昇
要素が大洪水により転倒されかつ排除されれば、
水位上昇要素は洪水が退いた後になんら大修理を
施す必要がなく新しい水位上昇要素と便利にかつ
安価に取り替えることができる。

【0018】

【実施例】本発明のその他の特徴、利益および
利点は添付図面に例示した本発明の種々の実施例
に関する以下の説明から明らかになろう。図１に示した構造体１はアースダムまたはロツ
クダムまたはコンクリートダムまたは石造ダムと
することができる。本発明が図１に示した型式の
ダムに限定されるものではなく、管理されていな
い余水路を有する任意の型式の既知のダムに適用
可能であることを強調したい。

【0019】図１において、符号２はダムの頂部を
示し、符号３は下流側のダム面を示し、符号４は
上流側のダム面を示し、符号５は余水路を示し、
符号６は余水路５のシルを示し、そして符号７は
放出水路を示す。余水路５はダム１の中央部分ま
たはその一つの末端に配置することができ、また
は本発明の適用に影響をおよぼさないように川の
堤防に掘削することができる。

【0020】管理されていない余水路を備えたダム
においては、ダムが稼動しているときの最高供給
水位と呼ばれているレベルRN（図２のａをも参
照）はシル６の頂部８により決定される。レベル
RNの高さはダムにより貯えることができる水の
最大容積である貯蔵池の最大貯水能力を決定す
る。余水路の頂部８とダムの頂部２との間の余裕
高と呼ばれている垂直距離Ｒは二つの値、すなわ
ち、川の洪水が到達したために余水路が設計され
た最大流量を放出しているときに洪水の最高水位
RM、すなわち、最高水位PHE図２のａまでの上
流の水位の上昇量h₁と、ダムの頂部２をRMにお
ける水面の振動（波、セイシ等）から保護する付
加的な高さh₂との和である。

【0021】図１に示した構造体のように管理され
ていない余水路を備えた慣用のダムにおいては、
最大供給水位RNと最高水位RMとの間の容積の
水は貯えられず、それ故に、むだになる。本発明
の目的の一つは貯水池の最高供給水位をほぼ恒久
的に高めてそれにより最大の洪水を放出させなけ
ればならない場合を除いて貯水池の貯水能力を増
大することである。

【0022】この目的のために、本発明は溢出シル
６上に少なくとも１個の要素１１、例えば、図３
および図４に例示したように、５個の要素１１ａ
ないし１１ｅを備えた水位上昇装置１０を配置す
ることを含む。水位上昇装置１０またはその要素
１１は（よりひんぱんに起こる洪水を放出させる
ために）中程度の水の溢流により生ずる水の水頭
に対して破壊しないで重力の作用により耐えるこ
とができ、しかも最高水位RMよりも高くないレ
ベルＮに相当する所定の水頭を受けたときに転倒
することにより破壊して最大の洪水を放出させる
ことができる。

【0023】水位上昇装置における要素１１の数
は、図３および図４に示したような５個に限定さ
れず、余水路５の（ダムに沿つて長手方向に測定
された）長さに適合するように５個よりも多数ま
たは小数とすることができる。水位上昇要素１１
の数は、好ましくは、前記要素の設置および取替
えを容易にするために小さい単位重量を有するよ
うに選択される。

【0024】各々の水位上昇要素１１は余水路のシ
ル６上に据えつけられかつ重力により所定位置に
保持される。各々の水位上昇要素１１は、該水位
上昇要素の基部の下流側の先端部において下流側
に滑動するこをアバツトメント１２により阻止さ
れることが好ましい。アバツトメント１２は、例
えば、図５のａの実施例により示したように、シ
ル６の中にはめ込むことができ、かつ図３および
図４に例示したように不連続に配置することがで
きる。それにもかかわらず、アバツトメント１２
は、所望されれば、連続して配置することができ
る。アバツトメント１２の高さは、以下に記載す
るように、所定の値になつているが、作用する荷
重および各々の要素１１が転倒し始めることが所
望される上流の水位により変更することができ
る。

【0025】水位上昇装置１０と余水路５の後壁部
１４との間の前記水位上昇装置１０の各々の端部
には、図４に例示したように、例えば、ゴム製の
慣用のシール１３が設けられている。水位上昇装
置１０が１個よりも多数の要素１１から構成され
ている場合には、シール１３は図４に示したよう
に、隣接した要素１１の垂直側面の間にも設けら
れる。また、別のシール１５が、好ましくは、図
４および図５のａに実施例として例示したよう
に、余水路のシル６と水位上昇要素１１の下側部
との間の前記下側部の上流側の端縁１６の近くに
設けられている。図５のｃには、水位上昇要素１
１に固定されたシール１５を示してあるが、前記
シールはシル６のみぞ内の同様にはめ込むことも
できよう。シール１３および１５（後者のシール
が設けられている場合）は、図４に例示したよう
に、同一垂直面内に取り付けられている。水位上
昇装置１０の下の余水路シル６には、通常の状態
でこの領域を乾燥状態に保ちかつ水位上昇要素１
１に持上げ圧力が作用することを阻止するため
に、シール１５に付け加えてまたはシール１５の
かわりに排水装置を既知の方法で設けることがで
きる。

【0026】本発明の水位上昇装置１０は、図５の
ａに例示したように、貯水池の最高供給水位を水
位上昇装置１０が設けられていない場合の余水路
シルの頂部の高さであるレベルRNからのジル６
上の水位上昇装置１０の高さの相当するレベル
RNまで上昇させる。以下に説明するように、
各々の水位上昇要素１１は、前述した最高水位
RMよりも高くない所定の水位Ｎにより作用せし
められる水頭を超えない水の荷重を受けたとき
に、それ自体が安定するように設計されている。
もしも例えば前記の所定の水位Ｎが最高水位RM
と等しいとすれば、小さいサイズから中程度のサ
イズまでの洪水の間の水位がRMよりも低く、し
かもRN′とRMとの間であるかぎりは、過剰の水
は図５のｂに示すように前記水位上昇要素１１を
洗い流さないで水位上昇装置１０を越えて溢流す
る。洪水が退いた後、上流の水位は、水位RN′ま
で低下し、またはもしも貯水池から水がその他の
方法で取り出されば、さらに低い水位まで低下す
る。

【0027】しかしながら、もしも前述した状態の
と下で大きい洪水または異常な洪水が到達して上
流の水位がRMに等しいかまたは僅かに低い所定
の水位Ｎに達したとすれば、水位上昇装置１０を
構成する要素１１の少なくとも１個が水圧により
不安定になり、そして図５のｃに示したようにア
バツトメント１２のまわりに回転し、そしてこの
ようにして転倒した要素１１は洪水の水により排
除されかつ少なくとも余水路５の基部まで運ば
れ、それにより最大の洪水の水を放出させること
ができる。水位上昇装置１０を転倒させた大洪水
が退いた後、溢流シル６は図５のｄに示すような
状態になり、上流の水位はRNまたはそれよりも
低い水位になる。現場に小数の予備の要素１１を
常に利用できるように保管して必要に応じて水位
上昇装置１０の不足分を補ないかつ水位を図５の
ａに示したより高い最高供給水位RN′まで復旧す
ることができる。大洪水が少なくとも１個の要素
１１を転倒させた後、いかなる要素の取替えばで
きない場合にも、決して構造体１の機能上の安全
性に影響をおよぼすことがないことを強調した
い。

【0028】浮遊する屑のために装置が詰まりまた
は装置のその他の型式の作動上の故障が発生する
おそれは個々の場合に適合した慣用の上流側の保
護技術を使用することにより容易に解消すること
ができる。このような保護は、例えば、余水路の
上流側からある距離に貯水池を横切つて設置され
た浮動ビームまたはダムの上流側の面上に設けら
れたバリヤからなつている。

【0029】さて、本発明の水位上昇装置の設計の
定量化された一例について次に述べる。通常の慣
行では、ダムおよび余水路の寸法は、設計基準洪
水と呼ばれる所定の洪水の通過中、上流の水位
（すなわち、貯水池の水位）が最高水位RMに達
するように設定されている。これは、例えば、
1000年の間に一年のみに起こる洪水（1000年に一
回の洪水）であるかもしれない。

【0030】設計基準洪水中の川の流れの流量が例
えば200M³／秒であり、かつ管理されていない溢
流シル６の長さが40米であると仮定する。そのう
え、設計基準洪水の流れを放出させるために必要
なシル６の水の水頭の高さＨ（溢流するナツプ
（nappe）の深さまたは厚さ）はシルの直線の長
さ1mあたり5M³／秒の流量で水を放出させるよ
うに設定されなければならない。この高さＨは次
式により算定することができる。

【0031】

【数１】Ｑ＝1.8H^3/2 −(1) 上式から上記の仮定の下でＨがほぼ2mに等し
いことを理解することができる。また、これらの
仮定の下では、もしもシルを越える流れを阻止す
る水門システムまたはその他の装置がなければ、
余水路５のシル６の高さは1000年に一回の洪水を
放出させるために最高水位RMよりも2m低く設
定しなければならず、かつこの2mの高さに相当
する水の容積が営利的に使用するために失われ
る。

【0031】本発明は、水位上昇要素１１の適正な
高さＨを設計する場合に、平均して20年の期間に
わたつて観察された川の最大放出量が設計基準洪
水の流量よりもかるかに低いという事実に基づい
ている。例示した実施例においては、川の最大放
出量は約50M³／秒となろう。式１から、この流
量は約0.8mのシル上の水頭により放出させるこ
とができることが判る。もしも水位上昇要素１１
が平均して20年毎に１回洪水で破壊されることが
容認されるとすれば、前記水位上昇要素１１は該
要素上の水深が0.8mである状態で該要素を越え
る溢流を50M³／秒の流量で放出可能にするため
に、1.2m（2m−0.8m＝1.2m）の高さとすことが
できる。これらの状況下では、最高供給水位
RN′は水位上昇装置が設けられていない場合の管
理されていない余水路のシル６に対する最高供給
水位RNよりも1.2m高くなる。もしも水位上昇要
素の高さを1.2mより大きくすると、溢流水の深
さは0.8mよりも小さくなり、その結果前記水位
上昇要素が例えば10年毎に破壊され、一方最高供
給水位はさらに高くなることを容認しなければな
らないであろう。もしも水位上昇要素の高さを逆
に1.2mよりも低くすると、溢流水の深さは0.8m
よりも深くなり、したがつて、前記水位上昇要素
は50年または100年に１回だけ破壊されるが、そ
の場合には、最高供給水位は前述した場合よりも
低くなろう。したがつて、水位上昇要素の高さの
選択は主として経済性に基づくことになる。おそ
らくは、水位上昇要素の二回の完全な破壊の間隔
として20年を設定することが好ましく、これは前
述した実施例における水位上昇要素の理論的な高
さが1.2mであることを意味している。

【0033】すべての水位上昇要素１１を同り上流
の水位に対して転倒させないようにすると、利点
が得られる。例えば、単一の水位上昇要素、例え
ば、図３および図４に示した要素１１ｃは水位が
最高水位RMよりも約10cm低い第１レベルＮ１に
達したときに転倒するように配置することがで
き、少なくとも１個のその他の要素１１、たとえ
ば、要素１１ｂおよび１１ｄは水位が最高水位
RMよりも約５cm低い第２レベルＮ２に達したと
きに転倒するように配置することができ、そして
その他の要素１１、例えば、１１ａおよび１１ｅ
は水位が前記最高水位RMに達したときに転倒す
るように配置することができる。

【0034】このようにして、中程度のサイズの洪
水により第１要素１１ｃが破壊されると、上流の
水位をそれ以上上昇させないで洪水を十分に放出
させることができ、それにより要素１１ａ，１１
ｂ，１１ｄおよび１１ｅの破壊が阻止される。し
かしながら、このようにして許容された10CMの
余裕は水位上昇要素から溢流するナツプの深さを
増し、その結果水位上昇要素の高さおよび貯えら
れる余分の水の高さ（RN′−RN）がこの例では
1.1m（2m−0.8m−0.1m）になる。

【0035】水位上昇要素１１の転倒およびそれら
の排除は、(i)関連した水位上昇要素を転倒させる
傾向を生ずる力のモーメントである駆動モーメン
トMmと、(ii)該水位上昇要素を安定状態に維持す
る傾向を生ずる力のモーメントである抵抗モーメ
ントMrとにより決定される。もしも正確に所定
の水位における水位上昇要素の転倒をひき起こす
ために水位により直接に制御されるトリガ装置が
設けられていなければ、対抗する力が釣り合わさ
れる水位はある程度の不確実性を含む値以内にの
み決定することができ、この不確実性は0.2m程
度になろう。これらの状況の下では、安全上の理
由から、水位上昇要素の高さをこの不確実性の余
裕に相当する量、例えば0.2mだけ減少させるこ
とが必要であるかもしれない。それにもかかわら
ず、図９によつて以下に記載するトリガ装置を設
けることにより、水位上昇要素の高さを減少させ
る必要をなくすことができる。

【0036】この実施例において考慮した流量
50M³／秒に対しては、前記の流量を放出するた
めに利用しうる長さを増大するために、単一また
は組み合わされた考慮された水位上昇要素１１の
頂部を余水路シル６の頂部に対して直線状であり
かつ平行な形状から非直線状の形状、例えば、く
の字形、ジグザグまたは湾曲した線の形に変更す
ることにより、水位上昇要素の転倒前に該要素に
作用する最大の水頭である溢流水の0.8mの深さ
を減少させることができる。もしもこの方法によ
り長さが二倍になれば、50M³／秒の流量が40m
のかわりに80mの長さにわたつて広がり、その結
果水位上昇要素の頂部に作用する最大水頭は
0.8mから0.5mまで減少せしめられる。もしもそ
の他のすべての条件が変わらなければ、水位上昇
要素１１を0.3m高くすることができ、そしてそ
れにより貯水池に溜められる水の容積もそれに応
じて増大する。溢流の長さを増大させるための水
位上昇要素の種々の形態を図１１のｅないしｇに
ついて以下に記載する。図６は使用中の本発明の
水位上昇要素１１に作用させることができる力を
示す。以下の説明において、水位上昇要素１１が
幅（すなわち、上流側から下流側えの方向の寸
法）Ｌおよび高さH₁を有する平行六面体の形状
を有するものと仮定する。図６において、RMは
前述したように貯水池の最高水位を示し、Ｂはシ
ル６上のアバツトメント１２の高さを示し、H₂
は水位上昇要素１１の頂部上の最高水位（水位上
昇要素１１の転倒前の溢流水に最大の深さ）を示
し、そしてＺはシル６上の水位を示す。水位上昇
要素１１を転倒させる傾向を生ずる駆動力は水位
上昇要素１１の上流側の面に作用する水の圧力Ｐ
と、もしも水がシールを通して漏洩すれば、また
はもしも以下に記載するトリガ装置が作用すれ
ば、ある状態の下で前記要素１１の下側に作用す
る持上げ圧力Ｕである。要素１１を安定状態に維
持する傾向を生ずる抵抗力は要素１１の重量と、
ある状態の下で要素１１の頂部上に存在する水の
重量との合計Ｗである。

【0038】Ｐ，ＵおよびＷの値およびアバツトメ
ント１２に対する相応した駆動モーメントおよび
抵抗モーメントの値を算定する場合には、シル６
上の水の深さＺから生ずるいくつかの状態を考慮
することが必要である。これらの異なる状態に対
するＰ，ＵおよびＷならびに相当する駆動モーメ
ントおよび抵抗モーメントの値を以下に要約す
る。これらの値は要素１１の単位長あたりで示し
てある。

【0039】

【数２】 (a) もしも０＜ｚ＜3Bであれば、Ｐ＝1/2、γ_w、z² (2) Ｕ＝1/2、γ_w、ｚ、Ｌ (3) Ｗ＝γ_b、H₁、Ｌ (4) Mm＝０ (5) MmU＝1/3、γ_w、ｚ、L² (6) Mr＝1/2、γ_b、H₁、L²＋1/2、 γ_w、z²、（Ｂ−ｚ／３） (7)

【0040】

【数３】 (b) もしも 3B＜ｚ＜H₁でれば、Ｐ＝1/2、γ_w、z² (8) Ｕ＝1/2、γ_w、ｚ、Ｌ (9) Ｗ＝γ_b、H₁、Ｌ (10) Mm＝1/2、γ_w、z²、（ｚ／３−Ｂ） (11) MmU＝Mm＋1/3、γ_w、ｚ、L² (12) Mr＝1/2、γ_b、H₁、L² (13)

【0041】

【数４】 (c) もしもH₁＜ｚであれば、Ｐ＝1/2、γ_W、H² ₁＋γ_w、H₁（ｚ−H₁） (14) Ｕ＝1/2、γ_w、ｚ、Ｌ (15) Ｗ＝γ_b、H₁、Ｌ＋γ_w（ｚ−H₁）、Ｌ (16) Mm＝1/2、γ_w、H² ₁、（H₁／３−Ｂ）＋γ_w、H₁、（ｚ−H₁）（H₁／２−Ｂ） (17) MmU＝Mm＋1/3、γ_w、ｚ、L² (18) Mr＝1/2、γ_b、H₁、L²＋1/2γ_w、（ｚ−H₁）、
L² (19) 上式において、Ｐ、Ｕ、Ｗ、Ｌ、H₁、Ｂおよ
びＺは、前述したように、パラメータを示す。
Mmは持上げ圧力Ｕが作用していないときの駆動
モーメント、MmUは持上げ圧力Ｕが作用してい
るときの駆動モーメント、γ_wは水の単位重量、γ_b
は水位上昇要素の平均単位重量、そしてMrは抵
抗モーメントである。

【0042】図７に示したグラフにおいて、曲線
Ａ，ＣおよびＤはシル６上の水の深さＺの関数と
してのMr.MmおよびMmUのそれぞれの値を示
し、そして曲線Ｅは溢流ナツプの深さＨの関数と
して放出される水の流量Ｑの値を表わす。（Ｑ＝
1.8H^3/2、ただし、Ｈは要素１１が転倒する前は
（Ｚ−H₁）と等しく、また前記要素１１が転倒し
た後はＺと等しい。）曲線Ａ，Ｃ，ＤおよびＥは
H₁＝1.2m、Ｌ＝1.1m、Ｂ＝0.15m、γ_w＝１およ
びγ_b＝2.4に対して上式からプロツトしたもので
ある。

【0043】曲線ＡおよびＣからＺの値が約2.4で
あるときに、（持上げ圧力Ｕが作用しないときの）
駆動モーメントMmが抵抗モーメントMrと同じ
値になることが理解できよう。換言すると、持上
げ圧力Ｕが作用していない場合には、シル６上の
水位が2.4mの高さに達したときに、水位上昇要
素１１が転倒する。曲線ＡおよびＤから、もしも
持上げ圧力Ｕが作用すれば、Ｚの値が考慮された
数値を示す例において最高水位RMである約2m
であるときに、駆動モーメントMmUは抵抗モー
メントMrと同じ値に達することが理解できよう。
換言すると、持上げ圧力Ｕが作用している場合に
は、水位が最高水位RMに達したときに、要素１
１が転倒する。式17および19から、もしも持上げ
圧力Ｕが作用していない場合に、Ｚの値が2mで
あるときに、すなわち、最高水位RMに対して要
素１１の高さH₁の値を変更しないで要素１１を
転倒させることが所望されるとすれば、前記の数
値からγ_bの値および／またはＬの値および／また
はＢの値を減ずることが必要であることが理解で
きるよう。

【0044】このことから、水位上昇要素１１のサ
イズおよび重量ならびにアバツトメント１２のサ
イズを適切に選択することにより、水位上昇要素
１１が上流の所定の水位において転倒するように
配置することができることが理解できよう。ま
た、もしも水位上昇要素１１がその下側になんら
持上げ圧力が作用しない状態で所定の水位におい
て転倒するように設計されており、かつもしも要
素１１とシル６との間のシールが十分に機能して
いないとすれば、持上げ圧力が水位上昇要素１１
の下側に作用して前記の所定の水位よりも低い水
位において水位上昇要素１１を転倒させることは
理解できよう。したがつて、水位上昇要素とシル
との間の水密性が不良であることは危険ではな
く、水位上昇要素の転倒を促進するために、安全
率が高くなる。

【0045】これは水位上昇要素１１を所定の水位
に対してより確実にかつより正確に転倒させるた
めに効果的に使用することができる。上流の水位
が所定の水位よりも低いときには、水位上昇要素
１１に持上げ圧力Ｕをほとんどまたは全く作用さ
せないようにし、そして水位が前記の所定の水位
に達したときに、要素１１に対して実質的に高い
持上げ圧力を突然に作用させて、設計された要素
１１に対して正確にこの時間に駆動モーメントと
抵抗モーメントMrの値よりも僅かに低い値Mm
から前記抵抗モーメントMrの値よりも実質的に
高い値MmUまで突然に変化させると有利である
かもしれない。この目的のために、図９に示した
実施例のようなトリガ装置を設けることができ
る。図９に示したトリガ装置は、基本的には、通
気管２１からなつている。通気管２１は、通常の
状態では、水位上昇要素１１の下方の領域を大気
圧に維持し、通気管２１の上端部２１ａな水位上
昇要素１１を転倒させることが所望される水位で
あるレベルＮに配置されている。通気管２１は図
９に実線で示したように真直ぐに構成しかつ要素
１１に貫通させることができ、または通気管を図
９に点鎖線２１′で示したように湾曲させて、そ
の最上端部を要素１１よりも上流側に配置するこ
とができ、または通気管２１を図９に点鎖線２
１″で示したようにシル６に通すことができる。
もしも１個よりも多数の水位上昇要素１１が設け
られかつ異なる水位、例えば、２Ｎ１，Ｎ２およ
びRM（図３）において転倒するように設計され
ているとすれば、少なくとも１個の通気管２１が
各々の水位上昇要素１１のために設けられ、かつ
各々の通気管２１は関連した水位上昇要素１１が
転倒する水位Ｎ１またはＮ２またはRMに等しい
水位Ｎまで立ち上つている。勿論、この場合に
は、異なる水位において転倒するように設計され
た水位上昇要素の下方のシル６の領域は適当なパ
ターンのシールにより相互から離隔されなけれは
せならない。

【0046】各々の通気管２１の上端部には、浮遊
する屑により閉塞することを阻止するための浮遊
する屑から保護する装置または一つまたはそれ以
上の連続した波が誤まつた時期に水位上昇要素１
１の転倒をひき起こすことを阻止するための波に
対する保護装置を取り付けることができる。これ
らの保護装置は図１０のａないしｃに例示してあ
る。図１０のａに示した保護装置は、基本的に
は、漏斗２２からなり、漏斗２２の頂縁２３が水
位Ｎよりも高く、かつ水位Ｎよりも低い水位にお
いて少なくとも１個の穴２４を有している。図１
０のｂにおいては、保護装置は頂部がサイホンの
形状２５に湾曲した通気管２１からなつている。
最後に、図１０のｃに示した保護装置は通気管２
１の頂端部２１ａの上方に設けられたフツド、す
なわち、ベル形の部材からなり、該フツドの頂面
２７は水位Ｎよりも僅か高く配置されている。

【0047】溢出シル６が当初に見積られた設計基
準洪水に対して適切なレベルに設定されかつ最高
供給水位RN（図８のｃ）を決定する既存のダム
の安全性を高めるために、シル６を（当初の水位
RNを設定する）その当初のレベルから下方に数
デシメートル低くしかつ上流の水位が設計基準洪
水に相当する最高水位RMよりも高くない所定レ
ベルに達したときに、アバツトメント１２のまわ
りに回転することにより転倒するように前述した
ように選択されたサイズおよび重量を有する少な
くとも１個の要素１１からなる本発明の水位上昇
要素１１を高さを低くしたシル６上に据えつける
と、有利であるかもしれない。これらの状況の下
では、水位上昇装置１０が破損する確率は変わら
ないが、異常に大きい洪水が到達した場合には、
水位上昇装置１０の完全な破壊後に得られる自由
放出部分が貯水池内の同一の上流の水位に対して
増大され、ダムが当初に設計された洪水よりもか
るかに大きい洪水をなんら災害のおそれがなく放
出することができる。もしも水位上昇要素１１の
高さをシル６を低くした量と等しく（図８のａ）
すれば、その結果、シル６を低くする前（図８の
ｃ）と同じ最高供給水位に対して、構造体の安全
性のみが高められる。しかしながら、水位上昇要
素１１の高さを該水位上昇要素の頂部がRNより
も高く、しかもRMよりも低いレベルに配置され
るように設定する（図８のｂ）ことにより、構造
体の安全性を高めると共に、最高供給水位をより
高いレベルRN′まで高くすることができる。

【0048】前記の説明においては、各々の水位上
昇要素１１が実質的に平行六面体の形状のブロツ
クからなるものと仮定した。ブロツク１１は平坦
な頂面（図１１のａ）または両端縁が垂下した頂
面（図１１のｂ）を有する無筋のコンクリートま
たは鉄筋コンクリートの中実のブロツクに形成す
ることができる。別の構造形態においては、各々
の水位上昇要素１１は荷重材料、すなわち、バラ
スト材料３２、例えば、砂、砂利またはその他の
重いばら材料が充填された一つまたはそれ以上の
区画室３１を有する図１１のｃに示したような中
空ブロツクからなることができる。区画室３１を
荷重材料による充填後に閉ざすために、カバー
（例示せず）を設けることができる。図１１のｃ
に示した構造の型式は水位上昇装置１０がすべて
が同じ高さであり、しかも異なる上流の水位にお
いて転倒する複数個の要素１１からなる場合に特
に好適である。この場合には、各々の要素１１の
重量は、各々の要素１１が上流の所定の水位にお
いて転倒することを保証するために、適当な量の
荷重材料を充填することにより調整することがで
きる。

【0049】本発明の別の実施例においては、各々
の水位上昇要素１１はコンクリート、スチールま
たは任意のその他の適当な剛くかつ重い材料で製
造されたプレートの組立体からなることができ
る。この組立体は、図１１のｄに示したように、
水平なまたはほぼ水平な長方形のベースプレート
３３と、ベースプレート３３の後端縁または下流
側の端縁から立ち上がる垂直なまたはほぼ垂直な
長方形のプレート３４とを備えることができる。
この場合には、ベースプレート３３の上方の水の
重量が抵抗荷重Ｗを加えかつ上流の水位が前記水
位上昇要素１１を転倒させる所定の水位に達して
いない限り、水位上昇要素１１の安定性に寄与す
ることは理解できよう。

【0050】プレートの組立体は、図１１のｅない
しｇに示したように、下端縁がベースプレート３
３に固定されかつ隣接した垂直端縁において一緒
に結合されて、それによりアコーデイオンスクリ
ーンに似た構造体を形成する複数個の実質的に長
方形の垂直またはほぼ垂直のプレート３４を備え
ることができる。すべてのプレート３４は同じ高
さに形成されているが、該プレートの幅は同じ
（図１１のｅ）にしまたは異なる（図１１のｆお
よびｇ）ように設定することができる。この場合
には、各々の要素は非直線状の頂上線、例えは、
この歯状線（図１１のｅ）、または裁頭のこ歯状
線（図１１のｆ）、または方形波状線（図１１の
ｇ）を有している。水位上昇要素１１を下流側か
ら見た状態を示した図１１のｄと異なり、図１１
のｅ，ｆおよびｇにおいては、要素１１を上流側
から見た状態を示している。図１１のｅないしｇ
に例示した実施例は、溢出部の展開された長さを
長くして、それにより所定の上流の水位に対し
て、前述したように、水位上昇装置を破壊するこ
となく、または安全性に悪影響をおよぼすことな
く、小さい洪水、そしてそれによりさらにひんぱ
んに起こる洪水を放出させるためにシル上に作用
する水頭を減少させるという点で魅力がある。そ
のうえ、これらの実施例は水位上昇要素の高さを
それに応じてかつ上流の水位に相応して増大する
ことができる。例えば、図１１のｇに示した小鈍
のこ歯状周縁を有する構造は、溢出部の長さを三
倍に増大し、したがつて、低い放出量においてシ
ルに作用する水頭を半分に減少させ、それにより
大洪水を放出する能力に影響をおよぼさないで貯
水池の貯水能力を相応して増大させることができ
る。

【0051】プレート３４は、平坦に形成するかわ
りに、溢出部の長さを増大させるために、弓形ま
たは波形に形成することができる。

【0052】図１２は図９の実施例と同じ目的のた
めに設けられた通気管２１を付加的に加えた図１
１のｄないしｇに示した水位上昇要素と類似の水
位上昇要素１１の垂直横断面である。図１２にお
いては、水平プレート３３は垂直プレート３４を
余水路のシル６の上方にある距離に配置するよう
に垂直プレート３４に固定され、かつ上流側に下
方に湾曲したリツプ３３ａを有している。シール
１５がリツプ３３ａと余水路のシル６との間に配
置されている。この構造では、プレート３３の下
方に室３５が形成され、そして室３４中には通気
管２１の下端部が開口している。プレート３４の
底部には、穴３６が設けられている。この穴３６
は通気管２１の口径よりも小さい直径を有してい
る。

【0053】図１２に示した水位上昇装置の場合に
は、上流の水位がレベルＮに近いが、レベルＮよ
りも低いときに、水面上の波により水が通気管２
１内の浸入することがありうる。この水の浸入に
より、室３５内が部分的に水で満たされるが、こ
の浸入した水は穴３６を通して同時に排出され
る。これにより、上流の水位が水位上昇要素１１
が転倒することが所望されるレベルＮに達してい
ない限り、波の作用のためにプレート３３の下方
における持上げ圧力が高まることを阻止すること
ができる。

【0054】図１３はモジユール１１ないし１１ｈ
の積重ねにより構成された水位上昇要素１１の垂
直横断面である。これらのモジユールの形状はモ
ジユールが使用中に作用する水の荷重により相互
に摺動することを阻止するように組み合わされて
いる。これらのモジユールのすべては同じまたは
異なる垂直方向の寸法を有することができ、例え
ば、頂部のモジユール１１ｊは図示したその他の
モジユールよりも小さい垂直方向の寸法を有して
いる。この型式の水位上昇要素の構造は、水位上
昇装置の取付けを容易にしかつ便利にするが、ま
たなんら特定の人間の監視を必要としないでその
年の季節により前記水位上昇装置の高さを変更す
ることができる。

【0055】図１４は図１３に示した構造と類似し
ており、しかもプレート３３，３４および３７の
組立体からなるモジユール方式である水位上昇要
素１１を例示している。プレート３３および３４
は図１１のｄの要素１１と同様に一緒に強固に結
合されると共に、プレート３７は前記プレート３
４の高さを高くする目的のために、所望通りに半
恒久的にプレート３４に取り付けることができ
る。プレート３４および３７は該プレート３４ま
たは３７の一方に固定して取り付けられた２組ま
たはそれ以上の組の継ぎ目板３８（そのうちの１
組が図１４および図１５に示してある）により一
緒に保持することができる。これらの継ぎ目板３
８のかわりに、プレート３４および３７の長さま
たは幅全体にわたつて延びるストリツプを使用す
ることができる。プレート３４とプレート３７と
の間には、シール３９が設けられている。勿論、
図１４に符号３４および３７で示した２個のプレ
ートのかわりに、多数の垂直プレートを使用する
ことができる。

【0056】結論として、水位上昇装置１０、そし
てそれによりその要素１１の高さは、経済性、異
なる水位上昇要素１１の転倒における所望された
進行、所定の水位に対する水位上昇要素の転倒の
精度（精度は前述したように水位上昇要素の下側
に水を送るトリガ装置を設けることにより改良す
ることができる）ならびに直線状、くの字形、ジ
グサグ形、湾曲した形状または波形とすることが
できる水位上昇装置の頂上線の形状に基づいて決
定される。上記の数値で示した実施例において
は、このようにして算定された水位上昇要素の高
さは0.9mから1.5mまでの範囲になり、それによ
り水位上昇装置が設けられなければむだになる水
の45％ないし75％（これは最終の設計に依存す
る）を節減することができる。

【0057】

【発明の効果】上記の説明から、本発明の水位
上昇装置が管理されていない溢出水放出堤防構造
によりダムまたはその他に構造体の貯水能力を実
質的にかつ準恒久的に増大することができ、一方
同時に大洪水および異常な洪水が人間による監視
を行ないまたは措置を取ることなく、また制御機
構または制御装置を必要としないで、（少なくと
も１個の水位上昇要素の転倒による）自動的な開
放により確実に放出されるという点で管理されて
いない溢出シルに固有の安全性を維持しまたは高
めることができることは明らかである。また、水
位上昇装置は従来使用されてきた余水路の水門よ
りもはるかに低廉なコストで、しかも余水路のシ
ルになんら大きい改造を施すことなく構成しかつ
設置することができる。

【0058】前記の本発明の実施例は単に例示のた
めに記載したものであり、その他の別の形態を除
外するものではなく、かつ当業者により種々の変
更、変型を本発明の基本原理から逸脱することな
く容易に考案することができることは明らかに理
解されよう。例えば、シール１５は水位上昇要素
の基部の上流側の端縁に近く設けられているが、
このシールを基部の下方のその他の所望の位置に
配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用することができる管理され
ていない余水路を備えた構造体、例えば、ダムの
斜視図。

【図２】上流の二つの異なる水位に対して図１に
示したダムの管理されていない余水路シルの頂部
を大きい縮尺で示した垂直断面図。

【図３】下流側から見た本発明の水位上昇装置を
備えた図１に示した余水路の側面図。

【図４】図３に示した余水路の平面図。

【図５】本発明の水位上昇装置が川の洪水の放出
前、放出中および放出後に作用する態様を示した
垂直断面図。

【図６】使用中の本発明の水位上昇要素に作用す
る力をグラフで示した図。

【図７】溢出シル上の水の水頭に対する駆動力お
よび抵抗力ならびに溢出ナツプの厚さに対する余
水路の放出量を示した図表。

【図８】異なる高さを有する水位上昇要素（図８
のａおよびｂ）ならびに既知の管理されていない
溢出シル（図８のｃ）に対して本発明の場合の水
の最大ナツプを比較した横断面図。

【図９】水位上昇要素を転倒させるトリガ装置を
備えた本発明の水位上昇要素を示した横断面図。

【図１０】図９に示したトリガ装置の上端部に設
けることができる種々の保護装置を大きい縮尺で
示した図。

【図１１】本発明の水位上昇要素の種々の実施例
の斜視図。

【図１２】本発明の水位上昇要素のその他の変型
の垂直断面図。

【図１３】本発明の水位上昇要素のその他の変型
の垂直断面図。

【図１４】本発明の水位上昇要素のその他の変型
の垂直断面図。

【図１５】図１４に示した水位上昇要素の細部を
示した斜視図。

【符号の説明】

１ダム２ダムの頂部５余水路６シル８シルの頂部１０水位上昇装置１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１
ｅ）水位上昇要素１２アバツトメント１３シール１５シール１６上流側端縁２１通気管３２荷重材料３３，３４プレート３５室３６穴 PHE 貯水池の最高水位 RN 第１レベル RM 第２レベルＮ１第３レベルＮ２第４レベル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頂部８がダム１が設計された貯水
池の最高水位PHEに相当する所定の第２レベル
RMよりも低い所定の第１レベルRNに設定され
た溢出シル６を備え、前記の所定の第１レベル
RNと前記の所定の第２レベルRMとの間の差は
設計基準とした洪水の所定の最大放出量に相当し
ており、さらに、余水路５のシル６上に設けられ
た移動可能な水位上昇装置１０とを備えたダムお
よび同様な構造体用の余水路において、水位上昇
装置１０が余水路のシル６の頂部８上に着座しか
つ該頂部上の所定位置に重力により保持された少
なくとも１個の剛性の強い要素１１を備え、前記
要素１１が所定の第１レベルRNと所定の第２レ
ベルRMとの間の差よりも小さくかつ前記最高レ
ベルRMに実質的に等しい上流の水位に対して所
定の最大放出量よりも小さい所定の放出量を有す
る平均の洪水に相当する所定の高さH₁を有し、
前記要素１１は水位が要素１１の頂部よりも高
く、しかも所定の、第２レベルRMよりも高くな
い所定の第３レベルＮに達したときに上流の水に
より要素１１に作用せしめられる力のモーメント
が該要素１１をシル６上の所定位置に維持する傾
向を生ずる重力のモーメントと等しくなり、その
結果要素１１を不安定にするようなサイズおよび
重量を有することを特徴とする前記余水路。
【請求項２】前記要素１１が前記シル６上で下
流側に滑動することを阻止するために、所定の高
さＢを有するアバツトメント１２を水位上昇要素
１１の基部の下流側の先端部において余水路のシ
ル６上に設けたことを特徴とする請求項１記載の
余水路。
【請求項３】既存の余水路５の場合には、溢出
シル６の頂部８が前記の所定の第１レベルRNよ
りも低いレベルまで低くされかつ水位上昇要素１
１が低くされたシル上に設置されかつその頂部が
少なくとも前記の所定の第１レベルRNに等し
く、しかも前記の所定の第３レベルＮよりも低い
レベルRN′に配置されるような高さを有すること
を特徴とする請求項１または２のいずれか一項に
記載の余水路。
【請求項４】シール１５が溢出シル６と水位上
昇要素のベース部分との間の前記ベース部分の上
流側端縁１６の近くに設けられたことを特徴とす
る請求項１から３までのいずれか一項に記載の余
水路。
【請求項５】前記水位上昇要素１１が実質的に
平行六面体の中実のブロツクの本質的な形態を有
することを特徴とする請求項１から４までのいず
れか一項に記載の余水路。
【請求項６】前記水位上昇要素が荷重材料３２
を収納する実質的に平行六面体の中空のブロツク
の本質的な形態を有することを特徴とする請求項
１から４までのいずれか一項に記載の余水路。
【請求項７】前記水位上昇要素１１が少なくと
も１個の実質的に水平なベースプレート３３と、
ベースプレート３３から立ち上がる少なくとも１
個の実質的に垂直でありかつ実質的に長方形のプ
レート３４とを備えたプレート３３，３４の組立
体からなることを特徴とする請求項１から４まで
のいずれか一項に記載の余水路。
【請求項８】垂直のプレート３４がベースプレ
ート３３の下流側端縁から立ち上がることを特徴
とする請求項７記載の余水路。
【請求項９】前記プレート組立体が下端縁がベ
ースプレート３３と接合されかつ隣接した垂直の
端縁が一種のアコーデイオンスクリーンを形成す
るように一緒に接合された複数個の実質的に長方
形でありかつ実質的に垂直なプレート３４を備え
たことを特徴とする請求項７記載の余水路。
【請求項１０】前記水位上昇要素１１が非直線
状の頂上線を示すことを特徴とする請求項１から
９までのいずずれか一項に記載の余水路。
【請求項１１】通常の使用状態の下で水位上昇
要素１１の下方の領域を大気圧に維持する少なく
とも１個の通気管２１を備え、通気管２１の上端
部が前記の所定の第３レベルＮに等しくかつ水位
上昇要素１１の垂直方向に上方にまたは上流側の
レベルに配置されることを特徴とする請求項１か
ら１０までのいずれか一項に記載の余水路。
【請求項１２】複数固の水位上昇要素１１が余
水路シル６の頂部８に沿つて相並んで配置されか
つ前記水位上昇要素１１の隣接した側面の間にシ
ール１３を備えたことを特徴とする請求項１から
１１までのいずれか一項に記載の余水路。
【請求項１３】水位上昇要素１１のサイズおよ
び重量が上流が前記の所定の第２レベルRMより
も低い前記の所定の第３レベルＮ１に達したとき
に前記水位上昇要素１１のうちの少なくとも第１
要素１１Ｃが不安定になり、かつ上流が所定の第
２レベルRMと所定の第３レベルＮ１との間の所
定の第４レベルＮ２に達したときに前記水位上昇
要素１１のうちの少なくとも第２要素１１ｂ，１
１ｄが不安定になり、かつ上流が第４レベルＮ２
よりも高くしかも所定の第２レベル（RM）より
も高くない所定の第４レベルに達したときに水位
上昇要素１１のうち少なくとも第３要素１１ａ，
１１ｅが不安定になるような値にそれぞれ設定さ
れたことを特徴とする請求項１２記載の余水路。
【請求項１４】室３５が水位上昇要素１１と余
水路シル６との間の前記水位上昇要素の底部に設
けられかつ穴３６が前記水位上昇要素１１の下流
側に前記室３５内の水を排出するために設けられ
たことを特徴とする請求項１から１３までのいず
れか一項に記載の余水路。
【請求項１５】通気管２１の下端部が前記室３
５中に開口したことを特徴とする請求項１１およ
び１４のいずれか一項に記載の余水路。
【請求項１６】水位上昇要素１１が複数個の積
み重ねられた部分１１ｇ−１１ｊ，３４，３７を
備えたことを特徴とする請求項１から１５までの
いずれか一項に記載の余水路。