| 【発明の名称】 |
棚田への用水分配システム |
| 【発明者】 |
【氏名】小野寺 恒雄
【氏名】中川 裕英
【氏名】大久保 学
【氏名】小川 真人
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| 【要約】 |
【課題】より経済的にかつ効率的に稼動させることができると共に、システムを構成している各装置の寿命を可及的に延長させることができる棚田への用水分配システムを提供することである。
【解決手段】棚田への用水分配システム１は、傾斜地の圃場における各段の棚田２〜４ごとにそれぞれ設けられ、内部が上段側の貯留槽９ａ〜１１ａと下段側の流下槽９ｂ〜１１ｂとに分離堰１２により区分された調整枡９〜１１と、上位の調整枡９の流下槽９ｂの用水が下位の調整枡１１の貯留槽１１ａへ自然流下するように直列にそれぞれ連結した連結管１３、１４と、各調整枡９〜１１にそれぞれ設けられ、いずれかの貯留槽９ａ〜１１ａにおける貯留水量が一定量以下となったときに、その貯留槽９ａ〜１１ａ内に水路６からの用水を供給する給水ポンプ１５〜１７とからなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】傾斜地の圃場における各段の棚田ごとにそれぞれ設けられ、内部が上段側の貯留槽と下段側の流下槽とに分離堰により区分された調整枡と、上位の調整枡の流下槽と下位の調整枡の貯留槽とを直列にそれぞれ連結した連結管と、各調整枡にそれぞれ設けられ、いずれかの貯留槽に貯留する用水量が一定量以下となったときに、その貯留槽内に水源から用水を供給する給水ポンプとからなり、より上位の調整枡において給水ポンプにより供給された用水を貯留槽から棚田の対応する耕作区に用水を供給すると共に、その流下槽へ分離堰を越流させて、その越流した用水をその流下槽から前記連結管を介してより下位の調整枡の給水槽へ順次供給するようにしたことを特徴とする棚田への用水分配システム。
【請求項２】各調整枡の貯留槽にリミットスイッチがそれぞれ設けられ、いずれかの貯留槽における貯留水量が一定量以下となったときに対応するリミットスイッチがＯＮ状態となり、これに対応する給水ポンプが作動して水源から用水を取水してその貯留槽に供給するように制御する電気回路構成を備えてなる請求項１に記載された棚田への用水分配システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、給水ポンプにより水源から取水した用水を各棚田の耕作区に分配する用水分配システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は、傾斜地の圃場における各棚田の耕作区へ、水源で取水した用水を均等に分配するシステムは、水源から最高位の棚田の位置に設けた貯留枡に用水を圧送ポンプにより圧送して貯留し、この貯留枡に貯留した用水を各棚田の段差に基づく自然流下によって各棚田の耕作区に分配する方法によるものであった。
【０００３】即ち、従来の棚田への用水分配システム２１は、図３に示すように、川等の水源２２に沿った位置に配設した圧送ポンプ２３により、水源２２で取水した用水を最高位の棚田２６の位置に設けた貯留枡２５にまで圧送パイプ２４を介して圧送して貯留し、貯留枡２５の貯留水を用水として最高位の棚田２６の耕作区２６ａからより低位の棚田２７及び２８の耕作区２７ａ及び２８ａへと自然流下により順次供給するものである。
【０００４】この場合、棚田２６の複数の耕作区２６ａへは、その高低差により順次用水が行き渡るようになっている。複数の耕作区２７ａ及び２８ａについても同様である。また、棚田２６と２７との間及び棚田２７と２８との間は堰２９及び３０により区分されているが、これらの各棚田間の堰２９及び３０に通水路２９ａ及び３０ａを設けて隣接する棚田に用水が自然流下により行き渡るようになっている。そして、最下位の棚田２８の耕作区２８ａの全体に行き渡った用水の余剰分が、最下位に位置する耕作区２８ａから通水路３１を介して最終的に川２２に放流されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した用水の余剰分は、絶え間なく川２２へ放流されるから、圧送ポンプ２３による貯留枡２５への圧送が常時行なわれる必要がある。このため、圧送ポンプ２３を常に可動状態に維持されなければならない。
【０００６】このように、圧送ポンプ２３を常時可動させることになると、圧送ポンプ２３の負担が大きいため、その寿命を短縮させることになるばかりでなく、その可動により消費される電気量が膨大となるため、その経済的な負担が過大となっているのが現状である。
【０００７】そこで、本発明は、より経済的にかつ効率的に稼動させることができると共に、システムを構成している各装置の寿命を可及的に延長させることができる棚田への用水分配システムを提供することを目的とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成するため、本発明の棚田への用水分配システムは、傾斜地の圃場における各段の棚田ごとにそれぞれ設けられ、内部が上段側の貯留槽と下段側の流下槽とに分離堰により区分された調整枡と、上位の調整枡の流下槽と下位の調整枡の貯留槽とを直列にそれぞれ連結した連結管と、各調整枡にそれぞれ設けられ、いずれかの貯留槽に貯留する用水量が一定量以下となったときに、その貯留槽内に水源から用水を供給する給水ポンプとからなり、より上位の調整枡において給水ポンプにより供給された用水を貯留槽から棚田の対応する耕作区に用水を供給すると共に、その流下槽へ分離堰を越流させて、その越流した用水をその流下槽から前記連結管を介してより下位の調整枡の給水槽へ順次供給するようにしたことを特徴とする。
【０００９】上記した本発明の棚田への用水分配システムにおいて、水源としては、棚田沿いの川やため池等の貯水池、あるいは川等から用水を誘導する水路を利用することができる。
【００１０】上位の調整枡の給水ポンプにより送り込まれてきた用水は、その貯留槽から棚田の対応する耕作区に用水を供給すると共に、その分離堰を越流してその流下槽に及んで、連結管を介して自然流下によってより下位の調整枡の貯留槽に及ぶ。
【００１１】各調整枡の貯留槽への用水の供給水量が、分離堰を越流するのに十分な量である場合、その越流した用水はその給水槽からさらに下位の調整枡の貯留槽に及び、以下同様に連結管内を自然流下し、最終的には、最下位の調整枡の貯留槽にまで及ぶ。この結果、自然流下により調整枡に供給された用水は、より下位の調整枡の貯留槽に順次満たされることなる。
【００１２】各給水ポンプの作動は、いずれかの調整枡の貯留槽における貯留水量が一定量以下となったときにのみ生じるから、各調整枡における貯留槽の貯留水量が所定の水量となった時点でそれぞれ停止する。従って、各給水ポンプの作動時間は、いずれかの調整枡における貯留槽の貯留水量が一定量以下となった場合に限られる。
【００１３】上記した本発明の棚田への用水分配システムにおける圧送ポンプの制御構成については、各調整枡の貯留槽にリミットスイッチがそれぞれ設けられ、いずれかの貯留槽における貯留水量が一定量以下となったときに対応するリミットスイッチがＯＮ状態となり、これに対応する給水ポンプが作動して水源から用水を取水してその貯留槽に供給するように制御する電気回路構成を備えてなるように構成することができる。
【００１４】上記の電気回路構成を備える棚田への用水分配システムによれば、いずれかの調整枡の貯留槽におけるリミットスイッチがＯＮ状態となったときに、対応する給水ポンプが作動して水源から用水を取水するから、各調整枡の貯留槽には常に所定量以上の用水を常に貯留して確保することができると共に、各調整枡の貯留槽に一定量以上の用水の量が確保されている時間内は、各給水ポンプを停止させておくことができる。
【００１５】即ち、この場合、各給水ポンプが供給すべき棚田の対応する耕作区の範囲は、棚田ごとの狭小な範囲に限定されているから、各給水ポンプが稼動すべき時間は、より短時間で済むからである。また、最上位の調整枡の越流水が、連結管を介してより下位の調整枡へも供給されるから、下位の調整枡の給水ポンプが稼動する時間は、より短時間で済む。この結果、各給水ポンプの稼動する時間は、より短縮化される。この各給水ポンプの稼動時間の短縮化により、給水ポンプによる単位時間あたりの給水量を低減させることができるから、給水ポンプとしてより小さいものを利用することが可能となる。
【００１６】なお、このように棚田の耕作区に補給された用水が、その各耕作区の間の高低差により、その棚田に含まれる全耕作区に補給されるのは、従来どおりである。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。実施の形態に係る棚田への用水分配システム１は、図１及び図２に示すように、傾斜地の圃場における高低差のある各段の棚田２、３及び４ごとにそれぞれ設けられた調整枡９〜１１と、調整枡９と１０との間及び調整枡１０と１１との間をそれぞれ直列に連結する連結管１３及び１４と、水源としての水路６から用水を取水して、各調整枡９〜１１へそれぞれ供給する供給ポンプ１５〜１７とからなる。なお、水路６は、川７から連絡したもので、棚田２〜４付近の地形に応じて、これらの棚田の下流から上流に向けて流れるように設けられている。
【００１８】調整枡９〜１１については、内部が上段側の貯留槽９ａ、１０ａ、１１ａと下段側の流下槽９ｂ、１０ｂ、１１ｂとに分離堰１２によってそれぞれ区分されている。分離堰１２は調整枡９の内部において、送り込まれてきた用水が貯留槽９ａを満たし、さらに、この分離堰１２を越流し、この越流水が流下槽９ｂに及ぶように形成されている。調整枡１０及び１１についても分離堰１２が同様に形成されている。
【００１９】図２に示すように、給水ポンプ１５〜１７は、その取水管１５ａ、１６ａ及び１７ａにより水路５から用水をそれぞれ取水し、その用水を給水管１５ｂ、１６ｂ及び１７ｂから貯留槽９ａ、１０ａ及び１１ａにそれぞれ供給できるようになっている。
【００２０】貯留槽９ａ〜１１ａには、補給管９ｃ〜１１ｃがそれぞれ設けられており、補給管９ｃ〜１１ｃから、給水槽９ａ〜１１ａの用水がそれぞれ自然流下によって各棚田２〜４の耕作区２ａ、３ａ及び４ａへそれぞれ補給される。また、図２に示すように、棚田２〜４におけて隣接する耕作区２ａ〜４ａのそれぞれ間には、連絡溝２ｂ〜４ｂがそれぞれ設けられており、これらの連絡溝２ｂ〜４ｂから各耕作区２ａ〜４ａへ用水が自然流動により補給されることになる。さらに、各棚田２〜４の間に連絡溝５がそれぞれ設けられていて、これらの連絡溝５から上位の棚田２から下位の棚田４にまで用水が自然に流れるようになっている。そして、棚田４の末端の耕作区４ａに及んだ用水は、排水路２０から水路６に排出されるようになっている。
【００２１】貯留槽９ａ〜１１ａの内部には、リミットスイッチ１９がそれぞれ設けられ、いずれかの貯留槽９ａ〜１１ａにおける貯留水量が一定量以下となったときに対応するリミットスイッチ１９がＯＮ状態となり、これに応じて給水ポンプ１５〜１７が作動して水路６から用水を取水してその貯留槽９ａ〜１１ａに供給するように制御する電気回路構成を備えている。
【００２２】最上位の調整枡９の貯留槽９ａに供給されてきた用水のうち過分量は、調整枡９において貯留槽９ａから流下槽９ｂへと分離堰１２を越流すると共に、その越流した用水が流下槽９ｂから連結管１３を介して直下の調整枡１０の貯留槽１０ａに自然流下により送り込まれる。さらに、上記同様に、調整枡１０の貯留槽１０ａで越流した用水が、流下槽１０ｂから連結管１４を介して直下の調整枡１１の貯留槽１１ａに自然流下により送り込まれる。
【００２３】これにより、各貯留槽９ａに供給された用水が、貯留槽１０ａ及び１１ａにも満たされることになる。また、各貯留槽９ａ〜１１ａへ供給された用水は、自然流下により給水管９ｃ〜１１ｃから対応する棚田２〜４の各耕作区２ａ〜４ａにそれぞれ補給される。また、最下位の調整枡１１の流下槽１１ｂに至った用水は、排水管１８から水路６に排出される。また、給水管９ｃ〜１１ｃを灌漑用パイプにし、各耕作区に地下灌漑用パイプから用水を給水させることも可能である。
【００２４】上記したように、棚田への用水分配システム１においては、給水ポンプ１５〜１７の作動及び停止を繰り返えして、狭小な面積の各棚田２〜４の耕作区２ａ〜４ａに対して用水の補給を効率的に行なうことができるから、従来のシステムにおけるような大型圧送ポンプが常時作動している場合に比べて、より小型の給水ポンプ１５〜１７の間欠的な稼動によってより少ない消費電力量で棚田への用水分配システムを働かせることができると共に、給水ポンプ１５〜１７の故障発生率を低減させることにより、このシステムで使用する装置の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２５】
【実施例】（実施例）図１及び図２に示す態様の棚田への用水分配システム１を次の仕様により構成した。
棚田２〜４：耕作区２ａ〜４ａの全面積８００ヘクタール、用水の水深１６４ｍｍ、水深の減量率２０ｍｍ／日、棚田２〜４の間の軽斜度１／５００°調整枡９〜１１：貯留槽の容量１０ｍ3 、流下槽の容量１０ｍ3給水ポンプ１５〜１７：消費電力７５ｋＷ、供給水量０．９０ｍ3 ／ｓｅｃ（比較例）各調整枡の構成及び容量を調整枡９〜１１と同様に配置し、水源としての川から圧送ポンプ（消費電力４４０ｋＷ／時、圧送用水量平均４．１９ｍ3 ／ｓｅｃ）を常時稼動させることにより用水を取水した。
【００２６】この棚田への用水分配システム１を稼動させたところ、各給水ポンプ１５〜１７の作動時間は、合計して１２時間／日であった。
【００２７】この結果、従来のシステムにおける大型圧送ポンプを常時作動させた場合の電力消費量が４４０ｋＷ／時と比べて、電力消費量が２２５ｋＷ／時と少なくて済んだ。これにより、棚田への用水分配システムの運転費用を大幅に削減することができた。さらに、圧送ポンプ６や給水ポンプ１５〜１７の耐久性の向上を考え合わせると、さらなる経済的効果が期待できる。
【００２８】
【発明の効果】上述したように本発明は構成されるから、次のような効果が発揮される。本発明の棚田への用水分配システムによれば、狭小な面積の各棚田ごとに調整枡を設け、これらの調整枡ごとに給水ポンプを設けて対応する棚田にだけに用水を補給するようにしたので、給水ポンプは必要に応じて作動し、それ以外の場合には停止状態となるので、各棚田の耕作区への用水の補給を効率的に行なうことができると共に、小型の給水ポンプの使用により、より少ない設備費でかつより少ない消費電力量で棚田への用水分配システムを稼動させることができる。
【００２９】しかも、給水ポンプは駆動と停止を繰り返すことから、その故障発生率を低減させることにより、このシステムで使用する装置の耐久性を大幅に向上させることができることによる経済的効果が期待される。
【００３０】また、上位の調整枡から連結管を介して下位の調整枡の貯留槽にも用水が供給されるから、各棚田の耕作区へ用水が迅速に補給される。従って、各棚田の水涸れによる作物の被害を的確に防ぐことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９６０２９０８５
【氏名又は名称】株式会社パディ研究所
【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
【識別番号】０００００６１７２
【氏名又は名称】三菱樹脂株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月８日（２００１．３．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５５０２
【弁理士】
【氏名又は名称】倉内 義朗
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２６２６７７（Ｐ２００２−２６２６７７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月１７日（２００２．９．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−６４４８１（Ｐ２００１−６４４８１） |
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