JPH08134877A - 貯水設備の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の設備を利用する事によって、ダム貯
水湖の堆砂及び、貯水タンクに残留する、砂、汚濁物質
等を、自然の力を利用して、無動力による強制、自然排
水砂浄化をすると同時に、排出された土砂礫を再生資源
化する。 【構成】 ダム貯水湖及びダム壁に、排水砂トンネルを
設け、水位安定調節サージー筒を設置して、同ゲート及
び水路変更ゲートを、設置した設備により、排出土砂礫
を資源化する貯水設備の無動力による、強制、自然排水
砂浄化設備。一般通常の給排水完備の、貯水タンク底部
に、自然排水砂設備円板を設置し、外部排水管と接続し
た上部に、強制排水切り替えバルブを設置して、自然の
力を利用した、貯水設備の無動力による強制、自然排水
砂浄化設備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分解】本発明は、貯水設備の無動力によ
る強制、自然排水砂浄化設備に関するもの。

【０００２】

【従来の技術】ダム湖は、険俊な山間僻地に、設置され
ているため、大雨、洪水により、土砂礫の流入が激し
く、そのため堆砂対策に、苦慮しているが、決定的処理
方法がなく、浚渫船による堀削排砂及び、湖内送砂の二
つの方法に依存しているが、折角浚渫排出された土砂礫
も、ダンプカーによる輸送が、道路事情等に左右され、
非常に困難を極めている、又道路事情に左右されず、浚
渫土砂礫を、輸送容易な場所迄、スラリー移送したが、
莫大な経費に断念の外はない。又湖内移送は、渇水期に
ダム湖の放水を行い、河川の上流から下流にかけて河道
を作り、その川の力で土砂礫を、ダム湖内の死水域へ
と、浸食移動させる湖内移送があるが、かかる行為を実
施した結果は、平成６年の如き大渇水を、引き起こす事
は必然である。富山県には、日本有数の急流と険俊な、
Ｖ字谷がもたらす大量の土砂礫に対抗する世界初の排砂
ゲートを、備えたダムもあるが、平成３年の排砂で４６
万トンの土砂礫が、富山湾まで押し出され、流域に大き
な漁業被害をもたらしている。

【０００３】一般生活用水並びに、都市用水の貯水用タ
ンクとして今日迄には数多くのタンクが、製造販売設置
されているが、何処の製品も排水口の位置がタンク底部
より５センチメートル以上の高さに設けられているた
め、タンク底部にカルキ水垢等が多く残留する、カルキ
には発ガン性のある事で保険衛生面で指摘されている。
一般生活用水並びに、都市用水の水源地に於ける排砂
は、沈砂方式設備と、濾過方式設備であるが、大雨洪水
等により、忽にして堆砂が起り、維持管理が極めて至難
である、斯かる問題の解決方法として、第五図に記載
の、自然排水設備のタンクに改造して使用した結果、非
常によい自然排水浄化が行われているが、完全な浄化清
掃が望めず、タンク底部の外側部に小量の砂、汚泥が残
留する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ダム貯水湖に於ける堆
砂及び、汚濁物質等を自然の力を利用して、無動力によ
る貯水設備の強制、自然排水砂浄化清掃する事に関する
もの。一般生活用貯水タンク及び、都市用水の高架タン
ク等に残留するカルキ、砂、不純物等を、自然の力を利
用した、貯水設備の無動力による強制、自然排水砂浄化
に関するもの。一般生活用水及び、都市用水の水源地に
於ける、堆砂及び、不純物等を、自然の力を利用した、
貯水設備の無動力による強制、自然排水砂浄化に関する
もの。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の課題解決の原点
は、貯水設備の見解の発想から始まる、ダム貯水湖は一
般貯水タンクとは、形大きさは異なるが、図４に示す如
く、給水は河川であり排水は放流で堆砂及び、汚濁水は
貯水タンクに於ける、カルキ、水垢等であり、ダム堤
は、貯水タンクの外壁であって、一つの大きな貯水槽で
ある、との見解に基づく、本発明の心臓ともなる、サー
ジー筒設置場所の良否によって、今後に於ける成果が、
大きく左右される。ダム貯水湖２の水位は、常に不定位
である、従って、水位安定調節と、本発明の元点である
サージー筒５を、ダム堤１外に設置する、猶、ダム湖２
内の排水砂管２と接続するため、ダム堤１又は、ダム壁
の略、中央位置に排水砂トンネル４を設置し、ダム湖２
内に脱着できる差し込み式の伸縮自在軽量で、容易に移
動できるフレキシブルポリ排水砂管３と、其の先端に自
然強制排水砂設備１１並びに排砂制御防護枠１０を設置
する、上記設備によって、排出する土砂礫を、処分場８
へ自然の力により、スラリー移動させるための設備と、
ダム貯水湖２に於ける水位安定の役割を持つ、サージー
筒５を設置してサージーゲート及び水路変更ゲートを設
け、排水砂土砂礫を、建設資材に再生させる、次にダム
貯水湖の水位は降雨量に左右され変動して、ダム湖の水
位がサージー筒以下になった時点に於いて排水砂行為が
停止する。従ってダム湖下流に、維持用水の放流が必要
であり、強制排水砂を実施する目的のため、放水口１１
にゲートを設けて、サイホン管の元理に基づき、サージ
ーゲート迄の貯水を可能とし、上記事態に対応できる、
本発明の貯水設備の無動力による強制、自然排水砂浄化
設備。

【０００６】一般通常の給排水設備を、設けた貯水タン
クに、自然排水設備円板２７を設置して、タンク内に沈
下する水垢、不純物、カルキ等を、タンク底部２６の外
側部に移動沈下せしめるため、傾斜のついた自然排水設
備円板２７を、タンク底部２６の中央に設置し、同円板
下部に、４個の調整脚３２を取り付けておき、タンク底
部２６との間隔を、１センチメートルに調節する、外部
排水管２３の長さは、タンク底部２６と、タンク本体２
１の水位２８との、長さの１．３倍とし、その上部に、
強制切り替えバルブ２２を設置して、同切り替えバルブ
の開閉操作により、浄化清掃する、貯水設備の強制、自
然排水砂浄化設備。

【０００７】

【作用】ダムの如き大きなものでも、同じ貯水設備であ
る、河川は給水であり、放水は排水である、河川より流
入した水は、ダム湖２、内に逐次貯水されて行く、その
一方、ダム貯水湖２内に設置されたフレキシブル排水砂
管にも、同様に流入した水は、排水砂トンネル４を介し
て、徐々に水位は上昇して、サージー筒に達した時点の
水位は、ダム貯水湖の水位も同一である、水は常に、水
平になる性質を持っているため、河川よりの流入量が多
い程オーバーフローの量も正比例する。以上が自然の力
を利用した、貯水設備の無動力による、自然排水砂浄化
の原理である、サージー筒に設備されている、水路変更
ゲートから、河川へ放流するものと、排出土砂礫を処分
場へ、スラリー輸送するものとに分れていて、排水砂の
目的に応じて、何時でも切り替え操作ができる、特徴を
備えている、サージーゲートを閉めることによって、強
制排水砂浄化が実施され、水路変更ゲートを経て、河川
へ放出されると、今迄使用していた排水砂管は、忽ちサ
イホン管に変身して排水砂管を通過できる物なら、岩石
でも楽々と、排出することができる、特徴を持つ自然の
力を利用した、貯水設備の無動力による強制、自然排水
砂浄化設備。

【０００８】強制、自然排水砂浄化設備を備えた、貯水
タンクの給水バルブ２０を開いて、注水を開始する。水
は自然排水設備円板２７と、タンク底部２６との狭き通
路を通り排水砂管２３を介して、水位２８に至ると、貯
水タンク２１の、外部排水管２３を経て放出される、
猶、施行時に於いてタンク底部２６と、自然排水設備円
板２７との間隔は、あらかじめ１センチメートルに、設
定されており、水が使用されていない時又は、送水バル
ブ２４が閉じられている時に、自然排水が行われ水と一
緒に砂、不純物等が排出される、強制排水砂浄化を実施
するには、強制切り替えバルブ２２を閉じると、今迄の
排水管２３はサイホン管となり、タンク本体２１の外部
排水管２３の持つ直径と、水位２８より同排水管末端ま
での、水重量が持つ吸引力により、タンク底部２６に沈
下している砂、不純物、カルキ等を強制排出をする、排
砂が進み、自然排水設備円板２７の、下部に至ると空気
が入り、排水は一旦停止するが、給水が進み水位２８に
達すると、再び強制排水砂浄化作業が開始され、以後同
様操作が繰り返される。

【０００９】本発明の理論学 仮説、図１は、ダム貯水
湖の強制、自然排水砂浄化設備の、割欠鳥瞰図である、
ダム貯水湖２内に、設置されている排水砂管３を直径１
メートルと仮定する、次にサージーゲート５（該筒に設
置）より、放水口１１迄の末端迄の長さを２０メートル
と仮定して、ダム貯水湖の強制排水砂を、実施したサイ
ホン管の、吸引力を計算すると、下記結果が得られる。

【００１０】排水砂管及び、水路変更ゲートを通過でき
る、球形の仮定岩石の直径を、９８センチメートル、と
仮定した容積計算をすると、７５４立方メートルであ
る、水１立方メートルは１０００キログラムであるか
ら、水と見なした数値は、７５４キログラムである。次
に、サージーゲート５より、放水口１１迄の長さ、２０
メートルの排水管が持つ、円筒型の容積計算をして、水
重量に振り替え計算した数値は、１５７００キログラム
である、倍率計算の結果は、２０．８倍であり、この偉
大な力により排水砂管を通過できる物なら、岩、石でも
排出する事ができるが、排水砂管に詰る事態の不測を考
慮して排水砂制御防護枠を、設置する必要が生じてく
る、又、ダム貯水湖の水位が、サージーゲートを、遥か
に越える水位に達しても、サージーゲートを閉じない限
り、強制排水砂浄化は、実施される事はない。

【００１１】

【実施例】ダム貯水湖内で差し込み脱着できる、伸縮自
在軽量で、容易に移動ができるフレキシブルポリ排水砂
管３と、その先端に自然強制排水設備１１並びに、排砂
制御防護枠１０を備える、ダム堤１、又はダム壁の略、
中央位置に排水砂トンネル４を設置して、ダム湖内の排
水砂管３と接続する、排水砂トンネルを介して、ダム湖
の水位が上昇して来るため、サージー筒５を設置し、水
位の安定調節を計り、サージー筒下部に、サージーゲー
ト（図示せず）及び、水路変更ゲート（図示せず）を設
置する、強制排水砂に使用する排水砂管は、河川側放水
口１１に接続する、但し排水砂管の長さは、ダム貯水位
から、ダム底迄の長さの１．３倍の長さを必要とする、
上記設備は、ダム底迄完全排水砂ができる、水路変更ゲ
ートによる、片方の排水砂管は、排出する土砂礫を、土
砂選別機に移送して、建設資材として活用できる、貯水
設備の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。

【００１２】一般生活用水及び、都市用水の貯水タンク
並びに、高架タンクに供するには、一般通常の給排水を
設備した、貯水タンク本体２１の、底部２６の上部に、
自然排水設備円板２７を設置し、排水管２３を接続した
る後、タンク内の水位２８を決定した位置から、外部排
水管２３に接続して、その上部に、強制切り替えバルブ
２２を設置した貯水タンクの自然の力を利用した、浄化
清掃を実施する、貯水設備の無動力による強制、自然排
水砂設備。

【００１３】一般生活用水及び、都市用水の水源に於い
て、取水用として使用するには、上記貯水設備のタンク
本体２１の送水口３３を、タンク底部２６とタンク水位
２８との中間以上の位置に設置する、給水バルブ２０を
開き注水を行うと、水は自然排水設備円板に当り、タン
ク外側部に流れ、同円板２７とタンク底部２６との、狭
き通路を通り、排水管２３を介して外部へ流れる、その
折砂、水垢、不純物等も水と一緒にタンク外部に放水さ
れ、清澄水が得られる、猶、二連、三連にするには、水
源地用沈砂タンクの送水管２５を、連鎖タンクの給水管
２９に接続する水源取水タンクに関する、貯水設備の無
動力による強制、自然排水砂浄化設備。

【００１４】

【発明の効果】本発明の設備を利用する事によって、今
日迄不可能とされてきた、ダム貯水湖の堆砂及び、汚濁
物質等の排水砂浄化を、自然の力、即ち自然の動力によ
って、容易に可能にする事のできる設備である、ダム湖
内に於いて、容易に差し込み、脱着できる伸縮自在、然
も移動可能なフレキシブル排水砂管を、使用しているた
め、死水域ばかりか、何処れの水域の浄化清掃ができ、
ダム湖の富栄養化を、防止するための深層曝気設備も、
浚渫船も必要とせず、ダム湖の堆砂対策も不要となるば
かりか、今日まで埋り続けてきた、ダム湖の再開発に貢
献する。本発明は自然の力を利用しているため、年中休
む事なく浄化清掃が行われて、ダム湖の水は常に清澄水
となって、ダム湖下流に放流され、観光に、漁業に河川
本来の維持用水としての重責を果す事ができる、貯水設
備の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。

【００１５】一般生活用水、都市用水の水源及び、水道
の引かれていない、山間辟地の水源には、砂、不純物が
入り易いが当該設備を利用する事によって、清澄水を得
る事ができる、都市用水の水源取水用に利用すれば、沈
砂池も必要とせず、又断水騒動を引き起こす事はない。
都市用水及び、高架タンクに残留する、カルキは発ガン
性があり、保険衛生上指摘されているが、本発明により
解決される。一般生活用水の貯水タンクに堆留する砂、
汚泥、不純物等を清掃浄化する、自然の力を利用した、
貯水設備の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。本
発明の自然排水設備円板は、従来型タンクに容易に取付
けられる、組立式であるため、今日迄に設置された、貯
水タンクに設備でき、タンクの蘇生が計られる、貯水設
備の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の貯水設備に於ける、ダム貯水湖の強
制、自然排水砂浄化に関する、諸設備の排水砂経路の割
欠鳥瞰図。

【図２】本発明の貯水設備に於ける、貯水タンクの強
制、自然排水砂浄化設備断面図。

【図３】一般通常給排水完備の貯水タンクに於ける、排
水口の位置を示す断面図。

【図４】本発明の貯水設備に於ける、ダム貯水湖も同じ
貯水槽である事を示す断面図。

【図５】本図は給排水完備の、貯水タンク底部に排水管
を設置し、タンク外側部に立上げて、オーバーフロと接
続した、自然排水浄化清掃設備の断面図。

【図６】本発明の貯水設備に於ける、貯水タンクの強
制、自然排水砂設備の割欠図

【図７】本発明の自然排水設備円板２７の斜視図。

【図８】本発明の自然排水設備円板の断面図。

【図９】本発明の設備を持った、水源取水用に供する二
連式設備の断面図。

【図１０】本発明貯水設備に於ける、ダム貯水湖の強
制、自然排水砂浄化設備に関する、諸設備の割欠側面
図。

【符号の説明】

１ ダム堤 ２ ダム湖 ３ フレキシブル排水砂管 ４ 排水砂トンネル ５ 水位調節サージー筒 ６ 水路変更ゲート ７ 土砂選別機 ８ 土砂処分場 ９ ダム湖ゲート １０ 排砂制御防護枠 １１ 自然強制排水設備 １２ 放水口 ２１ タンク本体 ２２ 強制排水切り替えバルブ ２３ 排水管 ２４ 送水バルブ ２５ 送水管 ２６ タンク底部 ２７ 自然排水設備円板 ２８ タンク水位 ２９ 給水管 ３０ 給水バルブ ３１ 蓋 ３２ 調整脚 ３３ 送水口 ３４ オーバフロー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダム貯水湖、２内で、脱着でき伸縮自
   在、容易に移動できるフレキシブルポリ排水砂管３と、
   その先端に自然強制排水砂設備１１並びに、排砂制御防
   護枠１０を備へた設備で、真に水の性質を理解した構想
   にもとずいて、浄化清掃する事を、特徴とする貯水設備
   の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。
2. 【請求項２】 ダム貯水湖、２の水位は、常に不定位で
   あるため、ダム堤１又は、ダム壁の略、中央位置に、排
   水砂トンネル４を設置して、ダム湖内の排水砂管３と接
   続する、排水砂トンネルを介して、ダム湖の水位が上昇
   して来るためサージー筒５を設置して、水位の安定調節
   を計り、サージー筒５下部にサージーゲート及び、水路
   変更ゲートを設備する、サージーゲートの開閉によりダ
   ム湖の堆砂及び、汚濁物質を、自然のエネルギー即ち、
   水本来の性質を、よく理解した構想に基づいての、放水
   口ゲートを設備（図示せず）し、浄化清掃することを、
   特徴とする貯水設備の無動力による、強制、自然排水砂
   浄化設備。
3. 【請求項３】 ダム貯水湖、２より、排水砂トンネル４
   を介して、排出された土砂礫は、水路変更ゲートを通過
   して、土砂選別機、７によって、砂、石、礫等に選別さ
   れた、建設資材を生みだす浄化清掃の特徴を持つ、貯水
   設備の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。
4. 【請求項４】 一般通常の給排水設備を設けた、貯水タ
   ンク本体２１の、タンク底部２６の上部に、自然排水設
   備円板２７を設置して、排水管２３を接続したる後、タ
   ンク内の水位２８を決定して、その位置から外部排水管
   ２３に接続しその上部に、強制排水切り替えバルブ２２
   を、設置した設備で浄化清掃をする事を特徴とする、貯
   水設備の無動力による強制、自然排水砂浄化設備。
5. 【請求項５】 一般生活用水及び、都市用水の水源に於
   て、取水用に供するには、特許請求項４、記載の設備、
   手段によるが、より以上の清澄水を得るためタンク内の
   送水口３３の位置を、タンク底部２６と、水位２８との
   中間以上の位置に設置して、水源取水用タンクとして、
   提供できる特徴を持つ、貯水設備の無動力による強制、
   自然排水砂浄化設備。
6. 【請求項６】 自然排水設備円板２７は組立式で、既設
   のタンクにも、容易に搬入する事ができ、至極簡単に設
   備する事ができる、当該円板を設置する事によって、完
   全な排水砂浄化清掃が実施できる、画期的な貯水設備の
   無動力による強制、自然排水砂浄化設備。