JPH0636848B2 - 浸透水取水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、海底や湖底等の地層の水底表面を移動状態に
ある自然水の浸透性を良好に構成して水産動植物の養殖
用水などに使用する清澄な水の取水装置に関するもので
ある。

「従来の技術」 従来の浸透水の取水装置は、海岸や湖岸等の近くの陸地
に井戸を設け、その井戸に浸透してきた水を揚水機（ポ
ンプ）で汲上げる手段と、海岸や湖岸等から海底や湖底
等に向けて斜めにボーリングし、海底や湖底等の地層に
スリット付きの取水管を差し込み、ポンプと連結して取
水する手段が存在する。

「発明が解決しようとする問題点」 上記従来の取水手段は、海岸及び海底の地層の構成状況
により、浸透水の取水可能量に大きな差異があり、立地
条件に大きく左右される弱点がある。

また、多量の取水が可能な立地条件にあったとしても、
多量取水を長期間、継続すると取水量が次第に低下し、
やがて取水不能となる問題点を有していた。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、次のような手段を講じたものである。

本発明は、自然水(1) が移動状態にある海底や湖底など
の水底地層(4) に、底面および側面を有する有底状の隔
壁体(5) を形成し、 この隔壁体(5) 内に自然水(1) が浸透しやすい砂れき層
(6) を構成し、 上記水底地層(4) に露呈している浸透面となる濾面(7)
をほぼ水底表面(3) と同一または低い位置に形成すると
ともに、砂れき層(6) の最下層に集水管(9) を配設し、
該集水管(9) を地上に設けたポンプを介して送水管(13)
と連結し、 この送水管(13)より給水管(15)を介して水位検知器(17)
を有し、かつ水底地層(4) の水面(2) よりも上位に配置
した貯水槽(16)に連結し、 集水管(9) からの自然水(1) の集水量が減少したときに
貯水槽(16)より上記濾面(7) 及び砂れき層(6) で濾過し
た逆洗水を供給する配水管(18)を連結したものである。

このような手段を講じたことにより、自然の水底地層の
水底表面の一部を移動状態にある自然水が浸透しやすい
ように人為的に改造したうえで、浸透水の取水を可能な
状態とし、多量の取水の結果、浸透水量が低下した場合
には、濾過水を逆流させることにより、地層の締まりや
水底表面に付着した泥やプランクトンを開放し、水底地
層を容易に復元することができる浸透水の永続的な取水
装置を提供することにある。

「発明の実施例」 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

図面は、本発明の実施例に係る取水装置の系統説明図で
ある。図において、１は海底や湖底等の移動状態にある
自然水で、実施例では海水を示してあり、以下、海水及
び海底について説明する。２はその水面で、３は水底表
面で、４は水底地層である。

この水底地層４には、底面及び側面を有し、上面が開放
状態の有底状の隔壁体５が埋設形成されている。この隔
壁体５は、埋設されている水底地層４の周囲より海水が
浸透しないものであるば、その材質や形状は限定される
ものではない。この隔壁体５内には、砂層・砂利層を順
次積層した砂れき層６が形成されており、その上面には
浸透面７となる濾面が形成されている。浸透面７は水底
表面３とほぼ同一か、あるいは水底表面３より低い位置
で水底地層４に露呈して形成されている。そのために、
隔壁体５内には浸透面７のみから自然水１が砂れき層６
に浸透するようになっている。

この隔壁体５内の砂れき層６の最下層には、複数個の穴
１０を穿設した集水管９の一端９ａが配設されており、
集水管９の他端は、地上８に設けた導水管１１に連結さ
れ、ポンプ１２を介して送水管１３に連結され、移動状
態にある自然水１を集水して水産動植物の養殖用水とし
て送水するようになっている。そして、集水管９の他端
と導水管１１との間には第１仕切弁１４が設けられてい
る。また、送水管１３の途中には給水管１５が配置され
ており、給水管１５の他端は貯水層１６に連結されてい
る。貯水層１６は、地上８に設置されており、水面２か
ら３〜５ｍの高さ位置に設置されている。この貯水層１
６には該層１６内の水面の最低と最高とを検知する水位
検知器１７が形成されており、貯水層１６内の水位を一
定に保つように構成されており、この貯水槽１６は、水
底地層４の水面２よりも上位位置となるように配置され
ている。

貯水層１６と集水管９との間には、排水管１８が連結さ
れており、集水管９からの自然水１の集水量が減少した
ときに貯水層１６より逆洗水を供給するようになってい
る。また、排水管１８の途中には第２仕切弁１９が設け
られている。

上記のポンプ１２と第１仕切弁１４との間には、障壁体
５内の砂れき層６の浸透水の集水量が減少した場合に動
作する圧力スイッチ２０が設けられている。該スイッチ
２０により動作するタイマー２１は、制御部２２に接続
され、ポンプ１２の始動停止と、第１及び第２の仕切弁
１４，１９の開閉成を制御するようになっている。

なお、タイマー２１と制御部２２は、逆洗操作を自動化
するためのもので、操作を手動により行う場合には必要
としないものである。

「実施例の作用」 上記実施例の作用について説明する。

予め第１仕切弁１４が開放され、第２仕切弁１９は閉成
されている。そこで、ポンプ１２を作動させると、集水
管９には吸引力が作用するので、人為的に設けられた隔
壁体５内の砂れき層６に浸透した自然水１は、集水管９
一端９ａに穿設された複数個の穴１０より集水される。

このとき、隔壁体５の内部は負圧となり自然水１が浸透
面７から砂層・砂利層を順次浸透し砂れき層６に補給さ
れるが、その際、水柱の浮泥やプランクトン等の懸濁物
は、浸透面７で濾過される。そのために、この浸透面７
にはこれらの懸濁物が膜状に堆積し自然水１の通過を妨
げることにより、砂れき層６全体にも下向きの圧力が加
わり、砂の粒子間の間隔も縮小されるため浸透する単位
時間当たりの集水量は、総取水量に対応して減少するこ
ととなる。

この低下した浸透水量を復元するためには、上述の浮泥
等の堆積や砂粒子の締まりによ浸透抵抗を開放する必要
がある。その為には、集水管９から砂れき層６に対して
水を逆に送り込むことにより、砂れき層６を攪乱し砂の
粒子の間隔を復元させると共に、浸透面７に堆積した泥
やプランクトンを自然水１中に飛散させることが出来
る。

この結果、自然水１は再び砂れき層６により浸透して濾
過される。その浸透した清澄水は、開放状態の第１の仕
切弁１４を通過し、ポンプ１２から送水管１３より所定
の場所である水産動植物の養殖用水などに送水されて飼
育用水などとして利用される。また、送水管１３の清澄
水の一部は給水管１５を通って貯水槽１６に補充され
る。

一方、砂れき層６の浸透面７の浸透抵抗が増大し洗浄が
必要となった場合には、導水管１１に取付けてある圧力
スイッチ２０が自動的に作動し、タイマー２１をスター
トさせると共に、制御部２２を動作させる。この制御部
２２の動作により、まず、ポンプ１２の作用を停止し、
次いで、第１仕切弁１４を閉成した後、第２仕切弁１９
を開成すると貯水槽１６の貯水が重力だけで排水管１８
と集水管９を通って流下し砂れき層６内の自然水１を下
から吹き上げる。この結果、砂れき層６の浸透面７が攪
乱・破壊され膜状に堆積した懸濁物は直ちに自然水１中
に拡散し、移動状態の自然水１中に流失される。

これによって、浸透面７を再生するための洗浄時間は、
極めて短時間に終了することができる。

隔壁対５は、逆洗時において逆洗水が改造した地層以外
に流失せず真上方向にのみ上昇するように限定する作用
をもっているので、水を透過しない材質でなければなら
ないが、埋め込み型なので大きな力が加わらず、防水シ
ートやプラスチック板を用いて建設経費を軽減すること
ができる。

「発明の効果」 本発明は叙上のように、自然水が移動状態にある海底や
湖底などの水底地層に、底面および側面を有する有底状
の隔壁体を形成し、この隔壁体内に自然水が浸透しやす
い砂れき層を構成し、上記水底地層に露呈している浸透
面となる濾面をほぼ水底表面と同一または低い位置に形
成するとともに、砂れき層の最下層に集水管を配設し、
該集水管を地上に設けたポンプを介して送水管と連結
し、この送水管より給水管を介して水位検知器を有し、
かつ水底地層の水面よりも上位に配置した貯水槽に連結
し、集水管からの自然水の集水量が減少したときに貯水
槽より上記濾面及び砂れき層で濾過した逆洗水を供給す
る配水管を連結したものである。

したがって、集水などする自然水が浸透面および砂れき
層で濾過した清澄水であるので、集水管やポンプなどの
中間機器内には浮遊物が混入することがなく、集水管や
送水管などに付着性の生物が着生せず、維持管理が容易
である。

また、自然水が浸透しやすい水底地層を人為的に作るの
で、地層による立地条件の制約を受けることなく、取水
の規模も任意に設定することができる。

さらに、装置が水底表面下に埋没しているので、船舶の
航行などへの支障がなく、港の中や浅瀬にも設定でき、
水域の制約も受ないという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係る取水装置の系統説明図であ
る。 １……自然水、 ３……水底表面、 ４……水底地層、 ５……隔壁体、 ６……砂れき層、 ７……浸透面、 ８……地上、 ９……集水管、 １２……ポンプ、 １３……送水管、 １６……貯水槽、 １８……排水管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自然水(1) が移動状態にある海底や湖底な
   どの水底地層(4) に、底面および側面を有する有底状の
   隔壁体(5) を形成し、 この隔壁体(5) 内に自然水(1) が浸透しやすい砂れき層
   (6) を構成し、 上記水底地層(4) に露呈している浸透面となる濾面(7)
   をほぼ水底表面(3) と同一または低い位置に形成すると
   ともに、砂れき層(6) の最下層に集水管(9) を配設し、
   該集水管(9) を地上に設けたポンプを介して送水管(13)
   と連結し、 この送水管(13)より給水管(15)を介して水位検知器(17)
   を有し、かつ水底地層(4) の水面(2) よりも上位に配置
   した貯水槽(16)に連結し、 集水管(9) からの自然水(1) の集水量が減少したときに
   貯水槽(16)より上記濾面(7) 及び砂れき層(6) で濾過し
   た逆洗水を供給する配水管(18)を連結した、ことを特徴
   とする浸透水取水装置。