JPH09125349A

JPH09125349A - 連結桁堰

Info

Publication number: JPH09125349A
Application number: JP30198695A
Authority: JP
Inventors: Kunikazu Aragata; 国和荒ケ田; Kouji Shitami; 広司下見
Original assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-05-13
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: JP3653620B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の横桁とその一面に貼る遮水幕とからな
る堰体を使用した連結桁堰の水密性を高めると共に、堰
の大型化を目指す。【解決手段】複数の横桁１１ａと片面に可撓性の遮水
幕１１ｂを裏打ちした堰体１１の下部を、該遮水幕が水
路の上流側に配するように水路底に固着し、堰体の起立
時に該堰体の下流側面の両縁を支持する戸当たり１２ａ
を水路内に突設し、前記遮水幕に当接するドラム１３を
昇降自在に設けると共に、前記堰体の下部より上流側に
支点を設け、該支点から前記堰体の上端を張設した。ま
た、ドラム１３の端部にテーパ部１３ｂを形成すると共
に、戸当たり１２ａに止水部１２ｂを形成し、テーパ部
およびテーパ状止水部の間に遮水幕の縁部を嵌挿させ
た。これにより堰体１１を昇降させても水密を保つ。ま
た、ドラム１３にかかる力が小さくなり、大きな形状が
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】一般に河川に設置する起伏堰
は、河床に回動軸を設置し鋼板を起伏させるようにした
もの（転倒堰）や、袋体内部を膨縮させる袋状ゴム堰な
どがある。本発明は、複数の桁を連設して河床に配置
し、一端を河床に固定して中間部を持ち上げることによ
って堰上げるようにした連結桁堰に関するものである。

【０００２】

【従来技術】我が国においては、古くから用水源の確保
と湛水被害の軽減のためにクリークが用いらて来たが、
人力によって用水を汲み上げて来た歴史があるので、比
較的に水位が高く保たれてきた。したがって、対象が漏
水のない低湿地に限定され、またクリークの方向も、殆
ど等高線に沿っていた。しかし、等高線沿いのクリーク
だけでは、干害と湛水被害が下流域に集中するので、最
近、大規模な再開発事業が進められ、在来のクリークを
直角に繋ぐ幹線クリークが設けられている。その結果、
上下流の標高差が非常に大きくなり数ｍに及ぶことにな
る。そこで、ゲートの水密性の維持と操作が完璧でない
と、上流の用水源が枯渇し、下流に湛水被害が起こると
言う不安があるので、慎重に検討が続けられている。

【０００３】また、利水のためダムを設置する場合、山
岳地帯に設けられ、ダムにより堰上げられた水を自然力
により導水することが行われている。しかるに、貯留水
を放流された河川が人里に達する頃には、大きな河川に
成長しているために、大規模な頭首工が必要となるの
で、開発の規模が大きくならざるを得ない。また、洪水
調節の受益地も河川沿いの広大な土地が対象になるの
で、同様に大規模にならざるを得なかった。しかし、３
０年ぐらい前から、富士山麓等の傾斜地において、小規
模な掘り込み式のダムに雨水を貯留する事が行われてい
るので、クリークを利用して、ダムと水路を兼用させる
事が考えられるが、ソイルセメントやベントナイトを利
用すれば、クリークの漏水防止は可能である。このよう
に、クリーク利用の隘路となるのは、いずれもゲートや
堰の課題であるが、傾斜地のクリークにおいては降雨時
以外における排水の流入がないために貯留期間が永くな
り、水位の変動幅と水深が大きくなるという煩雑な条件
が絡んでくる。

【０００４】ところで、上記クリークに利用しようとす
る堰の一つにチェンゲートが挙げられる。一例として、
特願平５ー３４８１０４号に記載された越流式のチェン
ゲートを図１２、図１３および図１４を参照して説明す
る。このチェンゲートは堰本体とその制御装置からなっ
ている。堰本体の構成につては、両端をチェン５０に固
着された複数の横桁５１をゴム幕５２で被覆した扉体５
３を設け、その一端を河床に固定させ他端を下流側に延
長させている。そして、扉体５３の下方に、懸架軸５４
が水路５５の側壁５６に両端のローラ５７を介して回転
自在に支持され、しかも昇降自在に懸垂されている。こ
の懸架軸５４を昇降させることで扉体５３の起伏を行わ
せている。

【０００５】また、図１４に示すように、チェン５０の
リンク５８の外側に固着されたブロック５９が圧着さ
れ、上流側のチェン５０の屈曲が防止される。そして、
水路５５の側壁５６に固着された水密ゴム６０の先端を
ゴム幕５２に密着させて水密を保持させる。

【０００６】また、図１２に示すように扉体５３の反対
側にカウンターウエイト６１とフロート６２が駆動軸６
３に懸垂されている。制御装置は図１５に示すように、
内部に下流水路の水が導入されて上流水路に通ずる水面
に浮かべられた水位差検知フロート６４が設けられてい
る。そして、上下流の水位差が過大になれば、水位差検
知フロート６４が上昇し、フロート６３内に通ずる流入
口６５が閉塞され、フロート室６６内に通ずる流入口６
７が狭搾から解放されてフロート６３が上昇するので、
反対側の堰が下降して流下量が増加するようになってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記装置
をクリークに設置する場合はよいが、下流側における汎
用性として大型のものが望まれている。しかしながら、
上記の従来技術は、荷重が懸架軸５４に集中するので、
第一の課題は大型化が困難であると云うことである。

【０００８】また、上記の従来技術の制御装置は、特願
平５ー３１４２３２号により出願した貯留量配分ゲート
の制御技術を部分的に踏襲し、フロート６２が扉体５３
の反対側に懸垂されている。したがって、水位が大きく
低下するとフロート６２が空中に露出すると云う第二の
課題がある。また、上下流の水位差が過小になれば、フ
ロート６２が下降して扉体５３が起立するが、通水管６
８，オリフィス６９を通るパイロット流が遮断されない
ので、長期間に亘る貯留ができないと云う第三の課題が
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、従来
技術の第一の課題と前記の新たな二つの課題を解決する
ために、複数の横桁を密に連接させた片面に可撓性の遮
水幕を裏打ちした堰体の下部を、該遮水幕が水路の上流
側に配するように水路底に固着し、堰体の起立時に該堰
体の下流側面の両縁を支持する戸当たりを水路内に突設
し、前記遮水幕に当接するドラムを昇降自在に設けると
共に、前記堰体の下部より上流側に支点を設け、該支点
から前記堰体の上端を張設したことを特徴とする。

【００１０】上記構成において、ドラムの端部にテーパ
部を形成すると共に、戸当たりの上流側面に前記テーパ
部に臨むテーパ状止水部を形成し、遮水幕の縁部を水路
側壁に向けて延設し、該縁部を前記テーパ部およびテー
パ状止水部の間に嵌挿させたことを特徴とする。

【００１１】また、従来技術の第二第三の課題を解決す
るために、上記構成において、一端が堰体の上流水路内
に間接的に開口し、他端が小さな流出口を介して前記堰
体の下流水路内に開口する圧力調節管の中間部に可撓管
の一端を接続し、該可撓管の他端を堰体と連結されたフ
ロート内に開口させ、該フロートを収納するフロート室
内が導水口を介して前記下流水路内に連通されたことを
特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、堰体の一端が水路の底
に固着され、ドラムを上昇させることにより、上流側の
河床に沿って延長している堰体が、下流側に引っ張られ
て移動し起立する。あるいは、堰体をドラムに巻き付け
ておき、ドラムを上昇させるときにドラムを回転させ、
巻き付けられた堰体を解くようにしても良い。堰体は戸
当たりの上流側面に圧接される。またドラムが下降すれ
ば、堰体上方部が堰体下方部に押されるので、上部の堰
体が自動的にドラムの上流側に倒れて懸架される。ある
いは、堰体をドラムに巻き取らせても良い。このよう
に、ドラムが下降することで堰高が低くなる。

【００１３】また、密に連設した複数の横桁が、各々、
水路の側壁に固着された戸当たりによって支持され、一
本当たりの横桁の荷重の分担幅は、構造的に制約される
最小限度であるので、構造的に最も堰の高さを大きくで
きる。また、シェル構造に比較すれば幅に制約がある
が、支持装置と堰体の間の摺動がないので、中間の柱で
支持する事ができる。無論、門数を多くする事もできる
ので、幅方向の大きさは支障にならない。したがって、
堰を大型にできる。

【００１４】制御装置においては、堰体とフロートとの
連結状態を同期させるので一体となって昇降し、フロー
トのみが空中に露出する事はなくなる。一方、堰体が起
立する場合には、パイロット流が完全に遮断されるの
で、長期間の貯留が可能である。

【００１５】また、前記第一の手段により、下流側の堰
体が平面であるので、水脈の遠心力により堰体に振動が
起こると云う第四の課題が新たに生ずるが、戸当たりが
水路内に突き出しているので、水脈に縮流が起こり、水
脈と側壁の間から空気が流入し、堰体の振動を発生させ
ないようになっている。また、第一の手段によりドラム
が上流側に設けられているので、従来技術にならって止
水ゴムを水路の側壁に固着できないので、止水が困難で
あると云う第五の課題が新たに生ずるが、遮水幕の先端
が湾曲され、止水部に圧接されるので、水密が保持され
る。なお、止水部が戸当たりの外側にあるので、無論、
横桁の上流への移動に支障を来さない。さらに、止水部
が水路内に突き出しており、遮水幕の幅が水路よりも小
さく、遮水幕の上流への移動に支障はないので、水密ゴ
ムを水路の側壁に固着する必要がない。

【００１６】

【実施例】本発明にかかる連結桁堰は構造が簡単である
ので、一般の水路に使用する事もできるが、本発明の主
目的はクリークに対応する事にあるので、最も厳しい条
件が要求される事例として、降雨時以外においては表流
水が得られない傾斜地において、クリークに雨水を貯留
して、潅漑や生活用水に利用するとともに、下流の湛水
常襲地帯の湛水被害を軽減する事例について説明する。

【００１７】以下、実施例の連結桁堰を添付図面に基づ
いて説明する。図４に示すモデルは、適当に起伏をもっ
た谷の底に、コンクリートフリュームからなる集水路１
が設けられ、その下流端に接して設けられたクリーク２
が、次々に合流して耕地３内を通過し、末端が遊水池４
に合流して、樋門５を介して河川６に接続されている。

【００１８】図３に示すように、クリーク２の側壁２ａ
はソイルセメントで固められ、底面はベントナイトを浸
透させて漏水を防止している。また、捨て石によって波
浪による洗掘が防止されている。クリーク２内は多数の
遮水壁７により適当な間隔をもって、地表面の高さに応
じて階段状に仕切られている。また、遮水壁７の中央か
ら下流に向けて放水路８が突き出して、その中に水位差
調節堰９あるいは水位調節堰１０が設けられるが、湛水
常襲地帯の直上流には水位調節堰１０が設けられる。

【００１９】以下においては、各地点の上流の流入量
を、各地点の上流の貯留量で除した値を流入量比と云う
事にするが、流入量比が上流は大きく下流は小さくなる
ように貯留量が配分されている。また、遮水壁７と放水
路８の側壁８ａの高さは、上流のクリーク２の側壁２ａ
と等しくされている。

【００２０】水位差調節堰９あるいは水位調節堰１０に
使用される堰体１１の構成についてはほぼ同じなので、
まず、堰体１１の構成について図１ないし図３および図
８を参照して説明する。断面凹状の横桁１１ａを複数個
断面方向に密に連接し、各凹状底部を可撓性の遮水幕１
１ｂにボルト１１ｃで固定して堰体１１を構成してい
る。水路を横断して堰体１１を設置するときに、遮水幕
１１ｂが上流側面になるようにする。遮水幕１１ｂは布
をインサートして補強されているが、硬度は、耐久性に
支障を生じない限度内において、なるべく小さくされて
いる。ボルト１１ｃのヘッドは薄い円板で、布を残して
抉られた穴内に収まっているが、穴の中心の深さが周囲
よりも僅かに大きくされ、ヘッドと穴の間にシール材が
封入されている。またボルト１１ｃは遮水幕１１ｂのク
リープを考慮して、いわゆる増し締めがなされている。

【００２１】また、図８に示すように、横桁１１ａの背
面が化粧板１１ｄに被覆され、化粧板１１ｄの下端に固
着された薄い鋼板、またはゴム板からなる遮蔽板１１ｅ
により、後記のドラム１３上における横桁１１ａの隙間
が遮蔽され、図９に示すように、堰体１１の下流の放水
路８の側壁８ａに設けた支持装置１２の戸当たり部１２
ａが放水路８内に突き出しており、戸当たり部１２ａに
横桁１１ａの両縁が圧着されることによって横桁１１ａ
の両側は閉塞され、かつ補強される。戸当たり部１２ａ
の外側の上流から、外側の放水路８の側壁８ａの間を上
流に向けて斜めに結ぶ線上に止水部１２ｂが設けられ、
遮水幕１１ｂの延長線よりも上流において、遮水幕１１
ｂの先端が接触されている。また、堰体１１の下端は放
水路８の底面８ｂに固着され、他端が懸垂されたドラム
１３に懸架され、堰体１１の一部が回転自在に懸垂され
たドラム１３の上流側に懸垂されている。

【００２２】ドラム１３の中央部１３ａに遮水幕１１ｂ
が適当な強さで圧着され、またドラム１３の両端近くの
テーパ部１３ｂが遮水幕１１ｂの両端に接しないよう、
適当に径が小さくされ、両端の円筒部１３ｃが、戸溝１
２ｃの下流側の壁に接している。また、ドラム１３は後
述の懸垂装置１４に懸垂されているが、戸溝１２ｃは止
水部１２ｂの外側の側壁８ａ内に設けられている。ドラ
ム１３の径は、堰体１１の屈曲度が過大にならないよう
に十分に大きくされ、また横桁１１ａの腹面はドラム１
３の中央部１３ａの半径よりも僅かに小さい半径で湾曲
されている。以下においては、堰頂が最も高くなった状
態を全起立状態と云い、最も低くなった状態を全倒伏状
態と云う事とするが、全起立状態および全倒伏状態にお
ける堰体１１の高さは、それぞれ、上流のクリーク２の
側壁２ａおよび底面と等しくされ、戸溝１２ｃの上端に
ストッパ１２ｄが固着されている。

【００２３】図１、図２、図９に示すように、前記ドラ
ム１３の両端に固着された懸垂装置１４の円筒形の懸垂
軸１４ａが、吊り輪１４ｂに緩く嵌合されている。ま
た、堰体１１と側方のフロート室１６ｂの上方に水平に
回転自在に支持された主軸１４ｃに固着された一対の従
動スプロケット１４ｄに従動チェン１４ｅが懸架され、
その上流側に前記吊り輪１４ｂが固着され、下流側に主
カウンターウエイト１４ｆが固着されている。またフロ
ート室１６ｂの真上に固着された一対の主動スプロケッ
ト１４ｇに主動チェン１４ｈが懸架されて上流・下流側
に２本垂下され、その上流側に後記のフロート１６ａが
懸垂され、下流側に補助カウンターウエイト１４ｉが懸
垂されている。

【００２４】主カウンターウエイト１４ｆと補助カウン
ターウエイト１４ｉの重さは、フロート１６ａ内の水位
が下流のクリーク２の水位と等しければ、あらゆる状態
において、堰体１１が上昇するように十分に大きくさ
れ、フロート１６ａの大きさは、フロート１６ａ内の水
位が上流のクリーク２と等しければ、あらゆる状態にお
いて堰体１１が下降するように、十分に大きくされてい
る。

【００２５】堰体１１の自由端部は遮蔽幕１５ａが固着
され、この遮蔽幕１５ａの反対側端部は、下方の水路底
８ｂに近接して回転自在に支持された巻き取りドラム１
５ｂに固着されている。遮蔽装置１５は堰体１１が昇降
したときに遮蔽幕１５ａを追従させるようにしたもの
で、巻き取りドラム１５ｂと一体のリール１５ｃに遮蔽
幕１５ａと反対方向に巻き付けられた緊張ロープ１５ｄ
の途中が滑車１５ｅに懸架され他端に重錘１５ｆが懸垂
されている。堰体１１および遮蔽幕１５ａの両端と放水
路８の側壁の間には、適当な大きさの隙間が設けられ、
また重錘１５ｆの重さは、遮蔽幕１５ａの弛みが防止さ
れるように十分に重くされている。

【００２６】次は、制御装置１６の構成の中で、水位差
調節ゲート９と水位調節ゲート１０に共通な構成につい
て図６を参照して説明する。フロート１６ａがフロート
室１６ｂ内に収納され、上流のクリーク２内に、後記の
水位差制御装置１７または水位制御装置１８を介して、
間接的に開口する圧力調節管１６ｃがフロート室１６ｂ
内を貫通し、下流端は小さな流出口１６ｄを介して下流
のクリーク２内に開口し、圧力調節管１６ｃの中間部か
ら分岐した可撓管１６ｅの他端がフロート１６ａの底面
内に開口している。

【００２７】また、フロート室１６ｂ内は、小さな導水
口１６ｆを介して下流のクリーク２内に連通されてい
る。また、堰体１１の上面が上流のクリーク２の底面と
一致した状態において、フロート１６ａの下端が、下流
のクリーク２の底面よりも低くなり、しかも土砂の堆積
によって制御装置１６に機能に支障が生じないように、
フロート室１６ｂ内と、その上下流の部分の底面は、下
流のクリーク２の底面よりも十分に低くされている。

【００２８】次は、水位差調節堰９に特有の水位差制御
装置１７の構成について図６、図１０を参照して説明す
る。前述した圧力調節管１６ｃの上流端が上下に開口す
るＴ字状とされ、その真下の同じく上下に開口するＴ字
状の導水管１７ａの他端がフロート室１６ｂ内に開口
し、中空のロッド１７ｂが両Ｔ字部分を鉛直に貫通し、
ロッド１７ｂに、前記圧力調節管１６ｃの上方の開口部
１７ｃと離合自在となるように、水位差調節弁１７ｄが
固着されている。

【００２９】圧力調節管１６ｃの上流端下方開口と導水
管１７ａの上下の開口部が、ロッド１７ｂに固着したパ
ッキン１７ｅに閉塞されており、導水管１７ａの下方に
おいて、ロッド１７ｂの下端に臨んで隙間を開けてスト
ッパ１７ｆが固着されている。また、ロッド１７ｂの下
端が閉塞され、導水管１７ａ内においてロッド１７ｂに
連通口１７ｇが穿たれ、ロッド１７ｂの上端は、これに
固着された水位差検知フロート１７ｈの底面に開口し、
水位差検知フロート１７ｈの上端に開口する通気管１７
ｉの周囲にウエイト１７ｊが装着されて、上下流の水位
差が所定の状態において、水位差検知フロート１７ｈが
均衡するように重さが調節されている。水位検知フロー
ト１７ｈは水位差検知フロート室１７ｋ内に収納され、
水位差検知フロート室１７ｋは小さな通水口１７ｌを介
して上流のクリーク２内に連通されている。

【００３０】次は、水位調節堰１０に特有の水位制御装
置１８の構成について図７、図１１を参照して説明す
る。上流のクリーク２の満水面と高さを等しくする注水
槽１８ａの周囲が上下に亘って防塵防波筒１８ｂに囲ま
れている。注水槽１８ａに接続された注水管１８ｃは前
述した圧力調節管１６ｃに合流し、また圧力調節管１６
ｃから分岐した流入管１８ｄの上端の開口部１８ｅが、
上流のクリーク２の底面と高さを等しくして、上流のク
リーク２内に開口している。開口部１８ｅ内に半ば没入
した円錐形の水位調節弁１８ｆに固着されたワイヤーロ
ープ１８ｇの中間部が複数の滑車１８ｈに支持され、ワ
イヤーロープ１８ｇの他端に水位検知フロート１８ｉが
固着され、水位検知フロート１８ｉの頂面にウエイト１
８ｊが装着され、水位検知フロート１８ｉは水位検知フ
ロート室１８ｋ内に収納され、水位検知フロート室１８
ｋは、小さな通水口１８ｌを介して下流のクリーク２内
に連通されている。

【００３１】また、水位調節堰１０の下流のクリーク２
については、常時において確保すべき管理水位が設定さ
れ、水位が管理水位の状態において、フロート１６ａ内
の水位が上下流のクリーク２の水位の中間の高さになる
ように、ウエイト１８ｊの重さが調節されている。

【００３２】このほか、堰体１１が最も高くなった状態
において、フロート１６ａの下端が十分に深く水中に没
しているように、主動スプロケット１４ｇの径は従動ス
プロケット１４ｄに比して適当に小さくされている（図
２参照）。また、堰体１１の上流の放水路８の底面は、
堰体１１のクレストが上流のクリーク２の底面と一致し
た状態において、堰体１１とドラム１３を収納しうるよ
うに、十分に掘り下げられている。なお、一切のフロー
トとフロート室の間の隙間は、極力、小さくされてい
る。さらに、堰体１１の下流の放水路８内にウオーター
クッション１９が設けられて、底面が深く掘り込まれて
いる。

【００３３】次は、作用について説明する。通常、谷に
適当に起伏があるので、降雨があれば表流水が集水路１
内に流入して、クリーク２内に流下し水位が上昇する。
その結果、最上流の水位差調節堰９の上下流の水位差が
過大になるが、水位差検知フロート１７ｈ内に下流のク
リーク２内の水が導入され、水位差検知フロート１７ｈ
が上流のクリーク２に通ずる水面に浮かべられているの
で、水位検知フロート１７ｈが上昇し、開口部１７ｃが
水位差調節弁１７ｄによる狭搾から解放されて、圧力調
節管１６ｃ内の圧力とフロート１６ａ内の水位が上昇
し、その重みによってドラム１３が下降する。

【００３４】また、堰体１１の上流側が間接的に重錘１
５ｆに緊張され、またドラム１３が回転自在に懸垂され
ているので、堰体１１がドラム１３に沿って上流に移動
し、堰頂が低くなって越流が始まるが、横桁１１の背面
に化粧板１１ｄと遮蔽板１１ｅが設けられているので、
水流に対する抵抗が少ない。また、起伏する場合に塵芥
がドラム１３と遮水幕１１ｂの間に噛み込むおそれがあ
るが、上流の遮蔽幕１５ａの両縁が側壁８ａに接触して
いるので内部への塵芥の侵入が阻止され、噛み込みを防
いでいる。なお、倒伏するにつれて遮蔽幕１５ａが巻き
取りドラム１５ｂに巻き取られるが、巻き取りドラム１
５ｂが遮蔽幕１５ａの下方にあり、遮蔽幕の１５ａの巻
き取りが遮蔽幕１５ａの下流側で行われるので、遮蔽幕
１５ａと一緒に塵芥が巻き取りドラム１５ｂに巻き込ま
れる事がない。

【００３５】越流が始まれば、水脈の遠心力によって堰
体１１が下流側に引っ張られるので、堰体１１が振動を
起こすおそれがあるが、支持装置１２が放水路８内に突
出しているから、水脈が縮流されて水脈と放水路８の側
壁８ａの間から空気が供給されるので、振動を起こすこ
とがない。

【００３６】ここで、いわゆるハンティングの現象と原
因について説明する。堰体１１が倒伏を始めたときの抵
抗は静止摩擦抵抗であるので、抵抗が比較的に大きい
が、運動を始めた途端に、抵抗が運動摩擦抵抗に変化
し、抵抗が６０％程度の激減する。したがって、フロー
ト１６ａ内の水位が１０ｃｍ上昇して倒伏を始めた場合
には、フロート１６ａは瞬時に４ｃｍ下降し、倒伏し過
ぎるので、直ちに起立するが、今度は起立し過ぎるの
で、堰体１１が絶えず起伏を繰り返して、上下流の水位
が安定しない。このような現象がハンティング現象と呼
ばれている。

【００３７】本実施例においては、全てのフロートとフ
ロート室の間の隙間が極力小さくされているので、水位
差検知フロート１７ｈが極めて僅かに上昇した段階で、
水位差検知フロート室１７ｋ内の水位が低下し、水位差
検知フロート１７ｈの上昇が止まる。したがって、フロ
ート１６ａ内の水位が一気に上昇する事がない。また、
フロート室１６ｂ内の水位が上昇すれば、水の重さによ
ってフロート１６ａが下降するが、導水口１６ｆとフロ
ート室１６ｂの間の隙間が極力、小さくされているの
で、極めて僅かにフロート１６ａが下降した段階で、フ
ロート室１６ｂ内の水位が上昇して、フロート１６ａが
静止する。したがって、水位差調節堰９が過大に起伏す
る事がないので、水位差調節堰９が起伏を繰り返す事が
なく、その上下流の水位と流量が安定する。

【００３８】前述した水位差調節堰９，水位調節堰１０
のうち、水位差調節堰９の作用を先に説明する。最上流
の水位差調節堰９が倒伏して放流が開始されれば、次々
に下流の水位差調節堰９の上流の水位が上昇し、上下流
の水位差が過大となるので、次々に下流の水位差調節堰
９が倒伏する。また一方、流入量比が上流ほど大きいか
ら、いずれの水位差調節堰９の上下流の水位差が過小に
ならないので、各々の水位調節堰１０の上下流の水位差
が一定になる。

【００３９】上流の流入量比が大きいので、降雨が激し
くなれば、上下流の水位差が過大となって水位差調節堰
９が倒伏する。降雨が止めば、水位差調節堰９の上下流
の水位差が過小になるので、水位差調節堰９が起立する
が、横桁１１ａの両端が閉塞され、またドラム１３上に
おける横桁１１ａの間の隙間が遮蔽板１１ｅに覆われて
いるので、横桁１１ａの間の塵芥の噛み込みが起らな
い。

【００４０】次に、堰体１１と水位制御装置１８とを連
結した水位調節堰１０の作用について説明する。下流の
湛水常襲地帯の湛水が始まれば、水位検知フロート１８
ｉが上昇し、水位調節弁１８ｆにより、開口部１８ｅが
閉塞され、フロート１６ａ内の水位が下流のクリーク２
と等しくなる。これにより、フロート１６ａとドラム１
３が上昇し、堰体１１の下端が放水路８の底面に固着さ
れているので、堰体１１は戸当たり部１２ａに沿って起
立する。また上記の通り、フロート１６ａが空中に露出
しないように、主動スプロケット１４ｇの径が、従動ス
プロケット１４ｄよりも十分に小さくされているので、
堰体１１が上昇してドラム１３の円筒部１３ｃがストッ
パ１２ｄに圧着され、堰体１１の堰頂の高さが、上流の
クリーク２の側壁と等しくなって完全に水流が遮断され
る。したがって、下流の湛水常襲地帯の湛水被害が軽減
される。

【００４１】水位調節堰１０の下流に水位差調節堰９が
並設されている場合、水位調節堰１０の放流が止まれ
ば、次々に水位差調節堰９の下流の水位が上昇して上下
流の水位差が小さくなるので、全ての水位差調節堰９が
起立して、上下流の水位差が所定の値になった時点で静
止する。その後においても、降雨強度の変化に応じて、
水位差調節堰９が起立と倒伏を繰り返しながら、全ての
クリーク２内の水位が上昇する。

【００４２】しかし、水位調節堰１０の上流の水位が注
水槽１８ａのクレストの高さに達すれば、注水槽１８ａ
から圧力調節管１６ｃ内に水が流入し、フロート１６ａ
内の水位が上昇し、水位調節堰１０が倒伏して上流の水
位が一定に保たれる。したがって、下流における湛水被
害は増加するが、上流の水位差調節堰９の上流の水位が
一定以下に抑えられるので、上流の傾斜地における洗掘
による致命的な災害が防止される。

【００４３】以上のことから第１に用水補給作用につい
て説明する。雨が止んで、下流のクリーク２内の水位が
管理水位まで低下すれば、水位検知フロート１８ｉが下
降し、水位調節弁１８ｆが上昇し、フロート１６ａ内の
水位が上昇するので、水位調節堰１０が倒伏して放流が
開始され、次々に、下流の水位差調節堰９が倒伏して用
水の補給が行われる。

【００４４】第２に、流量の調節作用について説明す
る。既に説明を了した通り、堰体１１の昇降が極めて小
刻みであるので、流量の過不足はほとんど起こらない。
また一見すると、越流状態においては、ドラム１３の中
心から上の方の遮水幕１１ｂの裏面と、支持装置１２の
戸溝１２ｃの下流面の間から漏水するように見えるが、
図３に示すように、巻き取りドラム１５ｂの幅がドラム
１３の円筒部１３ｃの幅よりも僅かに小さくされている
ので、漏水は巻き取りドラム１５ｂの下流端と戸溝１２
ｃの下流面の間の極めて僅かな隙間を除けば、上流で水
流が完全に遮断されている。また、必要に応じて、ドラ
ム１３の中心が上流の水面と等しくなるまで自動的にド
ラム１３が上昇して完全に流水が遮断されるので、漏水
を防止している。

【００４５】第３に、水密作用について説明する。横桁
１１ａと遮水幕１１ｂを連結するボルト１１ｃのヘッド
が予め穿たれた穴の中に収まり、穴の中心部が深くさ
れ、圧力がヘッドの周辺だけに集中しているので面圧が
高い。また穴とヘッドの間にシール材が封入され、さら
にボルト１１ｃが増し締めをされているので、クリープ
の影響も少ない。したがって第一に、堰体１１自体の漏
水がない。

【００４６】次は、堰体１１の遮水幕１１ｂの先端から
の漏水の有無について説明する。堰体１１が放水路８の
底面に固着されているので、起立時においてドラム１３
が上昇すれば、堰体１１がドラム１３の下流側に引き戻
される。また、ドラム１３の真横の遮水幕１１ｂと横桁
１１ａがドラム１３の中央部１３ａに圧着されて、正規
の位置に戻され、また堰体１１の下端が放水路８の底に
固着されているが、横桁１１ａが密着しているので、中
間の高さの横桁１１ａは上流に向けて凸に湾曲する事が
できない。

【００４７】また遮水幕１１ｂの先端と止水部１２ｂの
接触が、遮水幕１１ｂの延長線よりも上流において行わ
れ、遮水幕１１ｂの先端が強制的に止水部１２ｂに圧着
されているので、遮水幕１１ｂの先端と止水部１２ｂの
間からの漏水を確実に防止している。また、堰体１１の
下部は固定されたままであるので、如何様にも漏水を防
止できる。したがって、極めて長期間に亘る貯留が可能
であるので、乾燥地帯における利用が可能である。

【００４８】また、全倒伏状態においては、堰頂が上流
のクリーク２の底面と等しくなるので、全ての貯留量を
有効に利用できる。なお、クリーク２や放水路８内にお
いては土砂の堆積が起こるが、堰体１１の上流が掘り込
まれており、また全倒伏状態における堰体１１の上流部
が水平とされ、不必要に低くされないので、土砂の堆積
による障害を避ける事ができる。

【００４９】次は、堰体１１の高さと幅の限界について
説明する。地表水は既に利用し尽くされているので、雨
水を貯留する以外に開発の余地がないが、従来の湿地帯
のクリークと異なり、傾斜地のクリークにおいては、降
雨時以外における排水の流入がない。したがって、長期
間の貯留が必要となるので、クリーク２の深さが大きく
なる事が避けられないが、横桁１１ａが上下方向に連設
され、各々の横桁１１ａの両端が、直接に支持装置１２
の戸当たり１２ａに支持されて、各々の横桁１１ａの荷
重分担範囲が構造上における極限まで小さくされている
ので、シェルゲートを除けば高さの制約は最も少ない。
無論、転倒堰と違って幅の制約は受けるが、多数の堰体
を一つの水位差制御装置１７および水位制御装置１８で
制御すれば問題は解消する。したがって、極めて貯留量
を大きくする事ができるので、貯留期間の永い乾燥地帯
においても利用が可能である。

【００５０】既に説明を了した通り、水位調節堰１０は
上流水位を一定に保持する作用があるので、水位調節堰
１０を簡略化すれば、最も数の多い用水路のチェックゲ
ートとして使用できる。また最近、塵芥の処理が大いに
問題となっているが、本装置はいわゆる越流方式であ
り、塵芥が上流に溜まる事がないので、下流の一カ所で
集中して合理的に塵芥を処理できる利点がある。反対に
塵芥が少なければ、遮水幕１１ｂとドラム１３の間に多
少塵芥を噛み込んでも支障がないので、遮蔽装置１５を
省略することができる。また、流量変化に対する上流水
位の変動が少ないので、チェックゲートの場合には、洪
水時に自動的に倒伏するようにさせ、自動または手動で
起立させれば良い。

【００５１】

【発明の効果】本発明にかかる連結桁堰は、無人、無動
力で作動し、堰体の制御装置を変更することで水位差あ
るいは水位を制御し、堰高を調整することができる。ま
た、ドラムに形成したテーパ部と水路側壁のテーパ状止
水部によって遮水幕を圧接するので水密性が向上する。
そこで、従来において雨水利用の主流であったダムの場
合には開発の規模が大きくなると言う難点があったが、
傾斜地や湿地帯においても、連結桁堰を用いたクリーク
を利用すれば、規模の小さな開発が可能であり、ダムと
水路を兼用する事になるので一石二鳥である。また、連
結桁堰は構造が極めて簡単であり、前記のように最も数
の多いチェックゲートとしても利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる実施例の連結桁堰の全起立状態
と全倒伏状態を示す側断面図である。

【図２】図１に示す連結桁堰の水路断面方向の正面図で
ある。

【図３】図１に示す連結桁堰を使用した水位差調節堰を
示す平面図である

【図４】図１に示す連結桁堰の配置を示す鳥瞰図であ
る。

【図５】本発明にかかる連結桁堰の水位調節中の側断面
図である。

【図６】本発明にかかる水位差調節堰の制御装置を示す
側断面図である。

【図７】本発明にかかる水位調節堰の制御装置を示す側
断面図である。

【図８】実施例の連結桁堰の詳細を示すドラム付近の断
面図である。

【図９】実施例の連結桁堰の支持装置の詳細を示す平面
図である。

【図１０】本発明にかかる水位差調節堰の水位差制御装
置の詳細を示す断面図である。

【図１１】本発明にかかる水位調節堰の水位制御装置の
詳細を示す模式図である。

【図１２】従来のチェンゲートを示す平面図である。

【図１３】図１２に示すゲートの側断面図である。

【図１４】図１３に示すＢ部の拡大図である。

【図１５】図１２に示すゲートの操作室を示す側断面図
である。

【符号の説明】

１１堰体１１ａ横桁１１ｂ遮水幕１２ａ戸当たり１３ドラム１５ｂ支点１６ａフロート１６ｂフロート室１６ｃ圧力調節管１６ｄ流出口１６ｅ可撓管１６ｆ導水口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の横桁を密に連接させた片面に可撓
性の遮水幕を裏打ちした堰体の下部を、該遮水幕が水路
の上流側に配するように水路底に固着し、堰体の起立時
に該堰体の下流側面の両縁を支持する戸当たりを水路内
に突設し、前記遮水幕に当接するドラムを昇降自在に設
けると共に、前記堰体の下部より上流側に支点を設け、
該支点から前記堰体の上端を張設したことを特徴とする
連結桁堰。
【請求項２】ドラムの端部にテーパ部を形成すると共
に、戸当たりの上流側面に前記テーパ部に臨むテーパ状
止水部を形成し、遮水幕の縁部を水路側壁に向けて延設
し、該縁部を前記テーパ部およびテーパ状止水部の間に
嵌挿させたことを特徴とする請求項１記載の連結桁堰。
【請求項３】一端が堰体の上流水路内に間接的に開口
し、他端が小さな流出口を介して前記堰体の下流水路内
に開口する圧力調節管の中間部に可撓管の一端を接続
し、該可撓管の他端を堰体と連結されたフロート内に開
口させ、該フロートを収納するフロート室内が導水口を
介して前記下流水路内に連通されたことを特徴とする請
求項１記載の連結桁堰。