JPH06509612A - 貯水池及び他の水路の底部から粒子を除去するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 貯水池及び他の水路の底部から粒子を除去するための装置本発明は、請求の範囲 ｌの出だしに示されるように、貯水池及び他の水路の底部から粒子を除去するた めの装置に関するものである。 本発明は、例えば河川における底部プロセスに影響を及ぼすために、または、農 業、砂及び砂利製造、土地改良プロジェクトのための化合物充填、鉱物探索、河 川における固形物輸送量の測定等との関係で、ｆｉ’７の目的に対して固形物を 利用するために、固形物を運ぶ河川から固形物を除去することに適用される。 本発明は特に発電所、１激設備、そして通常の給水設備のような設備に接続する 水路の中の貯水池を含む用途のために意図されている。 貯水池の仕事は、消費者が要求する時に水が使えるように河川の自然な漏出量を 調節することである。　大量に固形物を流す河川では、低水流の時期に用水量の 調節を維持することは困難である。 本発明は、河川によって輸送された固形物が貯水池に完全にまたは部分的に溜ま った後にこの調節量を再生するために使用される。 貯水池内に沈殿した固形物を除去するための現存のシステムは沈殿した固形物の 堆積の中に浸触して作るべき十分な輸送容量を有する川が生成されるように排出 することに基づくか、種々の浚渫技術の助力で底部のｉｔｌ、殿固形物を吸い出 し、掻き出し、或いは掘り上げることに基づいている。 最も大きく、最も重い粒子は河川の貯水池入口のみにおいて沈殿するであろう。 　したがって最大の粒子は排水またはフラッシングにより貯水池全体を通って輸 送されなければならない。　排水またｔよフラッシングは豊富な水量がある時１ こ行われなければならない。 なぜなら豊富な水量によって底部の沈殿固形物の堆積の中に侵蝕を起こすのに十 分な速度を発生させることができるからである。 しかしその場合にはダムの後方の水位を低下させることはできないであろうから 、あまり多量の水は使用されない。　沈殿固形物を除去することにより提起され る問題は同一出願人によるノルウェー特許出願Ｎｏ、１６５８５１に示されるよ うな装置により大幅に解決される。　特許出願Ｎｏ、１６５８５１においては、 フラッシング水路は沈殿池の下に接続され、沈殿池の全長にわたって長手方向の 溝が設けられる内容の装置が記載されている。　その溝は、フラッシング水路の フラッシング容量が完全に沈殿池の底部に沿って移転できるように、沈殿池の全 長にわたって連続的に開いたり閉じたりしている。　そして、フラッシング容量 はフラッシング水路の開いた部分に、さらに閉じた部分の上流側に集中している 。　曲げられる浮上要素、例えば可撓管が沈殿池とフラッシング水路の間の溝を 開いたり閉じたりするために使用される。　浮上要素はガス及び／または液体を その中に入れたり出したりして使用・不使用をくり返す。　それによって沈殿池 の底部に沿って吸引点を移転することができる。 特許出願Ｎｏ、１．６５８５１に示される装置は、新しい設備によって、または 、排水と再生成によって、沈殿池の底部に設置しなければならない。　それは固 定的装置を含んでおり、したがって使用後、または洪水期の前に取り外すことは できず、また、メンテナンスの目的のために排水と乾燥を必要とする。 したがって本発明の主目的は、新しい設備と同様、古い設備でも使用することが でき、そして、沈殿し、また、他の何かの理由で池の底部に溜まった粒子を効果 的に除去することのできる装置を得ることである。　本発明の目的は、請求の範 囲１の特徴を記述した部分に示されるような特徴を持つ装置により達成される。 他の特徴は従属的請求の範囲から明らかであろう。 次の本文で、本発明は発明の実施例の助力により、また、同封の図面の讐昭によ り、より詳細に説明される。 ただし、Ｖ面のうち、 図１は従来技術による沈殿池に引き込まれる固形物を運ぶ河川におけるダムと、 本発明による装置を示している。 図２は図１の沈殿池の長平方向の断面を示し、本発明の第一の主実施例の長平方 向の概念図となっている。　図３は図２の要素の一つの断面を示しており、浮上 要素も描かれている。そして、図４は図３の要素の一つの側断面を示し、また、 図６は図４の要素の一つの断面を示しており、浮上要素も描かれている。 まず図１を参関すると、貯水池１はダム２に接続されているのを示している。　 貯水池ｌの中では、河川から貯水池に輸送された固形物が分離され、河川の底に 溜まっている。　暫（して、固形物３は調節ノルマのために必要な水量を減少さ せるので問題となる。 従来技術による沈殿池は、例えば特許出願Ｎｏ、１６５８５１に示されるように 、参照番号４で示される。　この点から、清水が発電所や１廐設備の方へ流れる ので、或いは他の何かの目的のために流れるので、砂とフラッシングは、ダムが ら下流の河川へ流下する。 図１においてはまた、７で示される本発明による装置の絵が描がねている。　こ の装置はダム２により上流路に連結されており、したがって、水平面内で回転可 能であり、それにより、貯水池内の広い面積をカバーすることができる。　この 装置は参照番号７で示されている。装置は容易に動かずことができ、もし望まれ れば貯水池全体をカバーできるようにダムに沿った数箇所に接続される。 さらに図２及び図３を参関することにより、本発明によるフラッシング管７の主 実施例が理解される。　フラッシング管７は複数のｐ累ｔｏから成るバイブとし て作られている。　原理的に、フラッシング管７は等間隔で切られてはいるが完 全には切られていないパイプを含んでおり、それにより要素１０を開放端を持つ パイプ片とし、切られていないバイブ断面の部分において隣の要素に連結してい る。　連結のメカニズムは幾つかの異なった方法で与えられる。 下流端においては、フラッシング管７は出口管１４に接続されている。　上流端 においては、フラッシング管は閉じているが、しかしながら、小さい開口部が沈 殿物の中に広がって、フラッシング中に放出されるガスを排出するために与えら れる。　要素１０は、操作バイブ２６により水及び／または空気で満たされ、そ してそれらを排出する可撓管として構成される２またはそれ以上の浮上／沈降要 素１７に接続されている。　浮上要素１７はフラッシング管要素ｌＯの両側の導 管２７を貫いている。　浮上要素１７は端部要素２８及び２９にのみ固定されて いる。　浮上要素１７は成る程度長手方向に弾力性があり、垂直面内での側面負 荷にさらされない時は要素が互いの方向に接近するように幾分引き伸ばされる。 　要　素１０はそれにより、フラッシング管７が沈殿物を吸い込む領域１３を持 つように曲がっている時は連結点は上にあり、フラッシング管７が表面位置の方 へ曲がっている時は連結点は下にあるように、関節で連なっている。 要素はさらに、シールをし、水と固形物のみが図２において矢印と参照番号１３ で示されるように下から吸引されることを確実にする、例えばゴム製のソケット ・パイプを備えることができる。 上流端においては、浮上要素１７は、浮上要素１７がそれぞれ排水され、そして 、操作パイプ２６より水で満たされるため空気が流入したり、流出したりするよ うに、フロート１８または類似の効果を持つ物に固定される。 浮上要素が水を排出する時、フラッシング管７は浮力のために曲がる。　このこ とは参照番号１３によって示されるように２隣接要素１０間の開口部に影響する であろう。　フラッシング管７の出口１４は水面５、上流のダム２より低いので 、または、即ちポンプ作用により与えられるより低い潜在圧力を有するので、こ のことは、水と固形物３が開口部１３より吸引され、フラッシング管の出口１４ より噴出するのを許容する低圧を付与するであろう。 水でゆっくり満たすことにより浮上要素を操作することにより、開［−１部１３ は、固形物３が噴出されるにつれて、貯水池の内側に動くことができる。この吸 引領域はそれによりフラッシング管７の全長に沿って移転することができる。　 要素１０は、フラッシング管７が沈んでいる間所期の深さに要素を確実に固定す るローブ３１または類似品の助けによりフロートに固定されている。 ダｊ、２における接続点の回りに水平面内でフラッシング管７を回転させること により、図１において７で示されるように貯水池の所期の領域をカバーすること ができる。 図４、図５及び図６において、本発明の好ましい実施例が示されている。　原理 的に、Ｍｆ１７は図２及び図３において示されるものと同ｔ１に機能する。　要 素１０は両端が開いている管状体１１より１成される。リンク１２は１要素を隣 の要素と接続し、要素間の出入りのためにシールする。　下方に突出するパイプ ・コネクション１８はバイブ・コネクション１１に通じており、パイプ・コネク ション１１より小さい断面を有する。　バイブ・コネクション１８は曲がってお り、バイブ・コネクション１１の長平方向に対して本質的に直角をなし、そして 開口部２０を有する端部１９を形成−１゛る。間［１部２０において、断面は選 択的に幾分狭くなっている。 Ｆ流端において、要素ｌＯはパイプ・コネクション１１の両側にブし一トまたは 類似の効果を持つ物２１を有しており、それはその低い領域においてシール装置 ２２を備えている。これは例えばゴムのプレートとすることができる。　シール 装置２２は、フラッシング管７隆び後続するフラッシング管が互いに隣接し、ま たは表面位置の方に曲がっている時には下流（ｐ］１の隣接要素のバイブ・コネ クション１８の開口部２０をシールし、それが外側に曲がっている時は開いてい る。　凸丁撓コム管ス１１−ブ２：３はり〉り１２に接続している。　２隣接要 素は、要素ｌＯの一端及び他端におけるそれぞれ２つの角度２４及び２５の合計 に対応する角度で互いに揺動することができる。　これらの角度２４及び２５は 選択的に等しいが、選択的に５度から１０度の範囲に取る。 図５において、浮上／沈降要素は描かれていない。　図６は１つの可能な実施例 における浮上／沈降要素１７を持つ要素１０の断面を示す。浮上／沈降要素１７ はフラッシング管７の全長を伸ばす２つの可撓管１７として構成される。　空気 と水の供給と排出の手段は図示されていないが、これは図２に対応する方法で行 われる。 本発明は、その機能的原理と特徴の記述により、次のように述べられている。　 フラッシング管７の助けにより、吸引領域は、固形物粒子が最小の開口部からフ ラッシング管内に吸引されるように、貯水池内に移転することができる。　浮力 が吸引領域を移転するために利用される。装置は固定的ではな（、貯水池内に広 範囲な構造物を必要としない。 このことは既設の貯水池にもその適用性を可能にする。 固形物のフラッシングは結果として生じる水と生成物の損失を伴い、貯水池の排 水なしに行われる。　フラッシング・プロセスは、水の損失が最小となるように 、水が欠乏しない時には１年のうち時り成就され、水流が最小で（＠魅）、貯水 池の値がピークに達する時には貯水池は元のままである。　固形物の高い濃度は フラッシング水の中で成就される。 本発明は重力によってのみ操作され、フラッシング・プロセスを実施するために 要求されるエネルギーは低量でよい。　設備は操作において星純であり、モニタ リングにおいて単純である。　フラッシング・プロセスは逆にしてもよく、プロ セス中のどの時点においても繰り返すことができる。　そのコンセプトは多量の 固形物を運ぶ河川における貯水池の中の沈殿固形物の除去のためのシステムを表 わす。　固形物流の限界は、例えば水路における湖のように自然の調節溜池はな いことを昔保証していた。　人工の貯水池はすぐ一杯になるので短いライフ・ス パンを有するであろう。　このことにより、より大きな設備はより小さな貯水池 と同様に早く一杯にならないので、より大きな設備は好まれない。 本発明を使用すれば、調節容量をより小さくて中間サイズの貯水池の中で維持す ることができ、貯水池が固形物で一杯になるのを防止することができる。　河川 の発電所は、ある時間以上に調節容量を維持することができなくなっているので 、伝統的に広範囲な量の固形物を運ぶ河川においては述べる価値のある貯水池を 付属させて建設されない。　供給網内の一般の固形物の輸送量が大きければ大き いほど、しかしながら、水を蓄久るのが不可能なため、日調節の貯蔵値は大きく なる。　したがって、どんな時でも河川の水流のなすがままである。　発電所で あることの結果は最小水流に対して対応することであり、他のエネルギー源で調 整することである。　このことは河川の潜在エネルギーの一部のみの使用、同時 にもしエネルギー供給に高い調節を維持しようとするならばエネルギー供給シス テムを補正するために投資しなければならないことに結果する。 これに代わるものとしては、プロジェクトの財政上のライフ・スパンの期間、固 形物で満たされない極端に大きい貯水池があげられるが、しかしこれは地域の人 口と環境に対する付随的出費と影響を伴う。 ７黴式設備と同様に水力発電所における現存の貯水池の更生の必要性は大きい。 　しかし、人が知る限りにおいて、この領域における何意義な活動はな（、また 良い解決もない。　今日、多くのいわゆるカスケード発電所（１河川に沿って直 列に配置された幾つかの河川発電所）がある。　今日、溜まった固形物を排出す るために貯水池をフラッシング水で洗うことに能力の限りを尽（して努力が払わ れているが、しかし結果は、どうにか洗い出す砂が次の取入れ槽の内側に止まる ことであった。 本発明の助けにより、上流の水溜めの中の固形物に用心することができ、同時に 資源としてその集積固形物を利用することができる。　さらに、他の下流側水溜 めは保護される。 本発明はまた１激プロジェクトと水供給設備に関連させて適用することができる 。　農業の目的に対する可能性は、河川を安定化させることに貢献でき、また洪 水の危険を減らし、古い農場を安全にし、新しい農場を耕すことができる大量の 固形物を運ぶ河川における低い社会組織に関係して特に大きいと思われる。　１ 激設備の繰返し使用はまた可能となるであろう。　そこでは１激用水は十分浄化 され、洗い出された集積固形物は農業が行われるよう、河川に沿った下流域を水 位より十分上に上げるために使用される。 −＋１　比 国際調査報告 国際調査報告 フロントページの続き に、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ、ＲＵ 、ＳＤ、ＳＥ、ＵＳ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．１端において水及び底部沈殿固形物のための出口（１４）に接続されている 長い要素（７）から成り、前記出口（１４）は、その長い要素（７）がその全長 の大部分において、その長い要素（７）を曲がった状態で動かすために水及び／ または空気で満たすべく備えられた曲げられるパイプの形状の少なくとも１個の 浮上／沈降要素（７）と接続されているために貯水池（１）より低い静圧を有す る貯水池（１）または他の水路の底部から沈殿固形物を除去するための装置にお いて、前記長い要素（７）は管状体が垂直面内で曲がる時に管状体と周囲との間 に入口開口部（１３）を形成し、多くの関節状の要素（１０）より構成されるこ とを特徴とする貯水池（１）または他の水路の底部から沈殿固形物を除去するた めの装置。
2. ２．要素（１０）は垂直平面内で内側に関節のあることを特徴とする請求の範囲 １に記載された装置。
3. ３．要素（１０）の入口開口部（１３）が管状体（７）が貯水池の底部（６）に 対して凸状側でアークを生成するように屈曲状の動きをする時に開口することを 特徴とする請求の範囲１及び２に記載された装置。
4. ４．管状体（７）がフロート（１６）、容器または類似の効果を持つ物によって 水面の中または上の上流端において浮かんで保持されている少なくとも１個の浮 上／沈降要素（１７）に接続されていることを特徴とする請求の範囲１から３ま でに記載された装置。
5. ５．各要素（１０）が要素（１９）の長手方向に選択的に約４５度の角度を形成 し、そして各要素（１０）自身の断面積より小さい断面積を有するパイプ・ソケ ット（１８）を備えていることを特徴とする請求の範囲１から４までに記載され た装置。
6. ６．パイプ・ソケット（１８）がパイプ・ソケット（１８）の下部（１９）が要 素（１０）の長手方向に対して本質的に直角となるように曲がっていることを特 徴とする請求の範囲５に記載された装置。
7. ７．パイプ・ソケット（１８）の開口部（２０）がパイプ・ソケット（１８）の 断面積に比べて狭い開口部を有することを特徴とする請求の範囲５及び６に記載 された装置。
8. ８．要素（１０）間にゴムのスリープ（２３）を備えていることを特徴とする請 求の範囲１から７までに記載された装置。
9. ９．各要素が隣の要素（１０）の入口開口部（２０）をシールして閉ざすシール 装置（２２）を備えていることを特徴とする請求の範囲１から８までに記載され た装置。
10. １０．シール装置（２２）がパイプ・ソケット（１８）と同じ側に要素（１０） から突き出ているアーム（２１）に支えられたゴムの舌部（２２）から成ること を特徴とする請求の範囲９に記載された装置。
11. １１．管状体（７）が規則正しい間隔で半径方向に切られ、切られた部分は入口 開口部（１３）を形成し、残りの円周部は関節（１２）を形成するパイプから成 ることを特徴とする請求の範囲１から７までに記載された装置。