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1. (WO2018221155) 地下かんがい用装置
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明 細 書

発明の名称 地下かんがい用装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

非特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007   0008  

課題を解決するための手段

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018  

発明の効果

0019  

図面の簡単な説明

0020  

発明を実施するための形態

0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038  

符号の説明

0039  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

図面

1   2   3   4   5   6   7  

明 細 書

発明の名称 : 地下かんがい用装置

技術分野

[0001]
 本発明は、地下かんがい用装置に関する。

背景技術

[0002]
 近年行われつつある地下かんがいは、畑作時の圃場の地下水位を調節して毛管現象により水分を補給するものであって、地下水位を作物に適した水位に調節することによって収穫量向上等の効果を得ることができるものである。この地下かんがいは、圃場の地中に有孔管からなる暗渠排水管を埋設し、地中の余剰地下水を排水路に排出するとともに、不足する用水の供給も暗渠排水管を利用して行うのが一般的である(例えば、特許文献1参照。)。
[0003]
 また、圃場への用水供給は、パイプラインによる強制圧送又は開水路からの自然圧送水で行うのが一般的である(例えば、非特許文献1、2参照)。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2004-242560号公報

非特許文献

[0005]
非特許文献1 : 農林水産省構造改善局監修、「土地改良事業計画設計基準 計画 暗きょ排水 基準書 技術書」、社団法人農業土木学会発行、2000年12月、126-128頁
非特許文献2 : 北海道農政部『集中管理孔を利用した地下かんがいの手引き』、平成20年3月、1-22頁

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 しかしながら、特許文献1に記載されるような従来の地下かんがいシステムは、給水ますから下方に給水管を配置し、エルボで屈曲させ、T字管にて分岐し、各々の暗渠管にかんがい用水を供給している。そのため、給水ますから暗渠管の距離が離れる程、暗渠管へのかんがい用水の供給抵抗が大きくなる。
[0007]
 従来の地下かんがいシステムの例を図7(a)及び図7(b)に示す。図7(a)及び図7(b)に示す地下かんがいシステムでは、給水ます100から下方に給水管101を配置し、給水管101をエルボ102で屈曲させ、その下流側にT字管103を繋いで、そこから各暗渠管104に接続する例を示している。しかしながら、このような従来のシステムでは、T字管103の端部寄りに接続される暗渠管104ほどかんがい用水の供給量が少なくなる傾向にある。特に、開水路から自然圧送水を行う場合には、暗渠管側へ均一に供給することが難しい。その結果、地下水位の上昇ムラが生じ、作物の発育に差が生じる場合がある。
[0008]
 上記課題を鑑み、本発明は、圃場に埋設された複数の暗渠管へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能な地下かんがい用装置を提供する。

課題を解決するための手段

[0009]
 上記課題を解決するために、本発明は一側面において、かんがい用水を供給する主給水管から分岐して圃場内に埋設される複数の暗渠管にかんがい用水を供給することにより、複数の暗渠管を通じて圃場内にかんがい用水を供給可能な地下かんがい用装置であって、主給水管と複数の暗渠管との間に接続され、主給水管から供給されるかんがい用水を貯留し、貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の暗渠管へ供給可能な配水部材を備える地下かんがい用装置が提供される。
[0010]
 本発明に係る地下かんがい用装置は一実施態様において、配水部材が、複数の暗渠管にそれぞれ接続された複数の流出口と、複数の流出口の下方においてかんがい用水を貯留する貯留部とを備え、貯留部に貯留されたかんがい用水を、越流により複数の流出口から複数の暗渠管へ流出させることを含む。
[0011]
 本発明に係る地下かんがい用装置は別の一実施態様において、配水部材から最も離れた位置にある暗渠管が、主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、配水部材から最も近い位置にある暗渠管が、主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む。
[0012]
 本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、配水部材が備える複数の流出口の中心が、配水部材の流入口の中心よりも低くなるように設けられている。
[0013]
 本発明は別の一側面において、圃場に設けられたかんがい用水を供給する給水ますと、給水ますの下流側に接続される主給水管と、主給水管の下流側において分岐する複数の給水枝管と、複数の給水枝管の下流側に接続される複数の有孔管と、複数の有孔管の下流側において複数の有孔管を連結する排水枝管と、排水枝管の下流側に接続される主排水管と、主排水管の下流側に接続される水位調整式水甲管と、主給水管と複数の給水枝管との間に接続され、主給水管から給水されるかんがい用水を貯留し、貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の給水枝管へ供給可能な配水部材とを備える地下かんがい用装置が提供される。
[0014]
 本発明に係る地下かんがい用装置は一実施態様において、配水部材が、複数の給水枝管にそれぞれ接続された複数の流出口と、複数の流出口の下方においてかんがい用水を貯留する貯留部とを備え、貯留部に貯留されたかんがい用水を、越流により複数の流出口から複数の給水枝管へ流出させることを含む。
[0015]
 本発明に係る地下かんがい用装置は別の一実施態様において、配水部材から最も離れた位置にある有孔管の上流側に接続される給水枝管が、主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、配水部材から最も近い位置にある有孔管の上流側に接続される給水枝管が、主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む。
[0016]
 本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、配水部材に接続される1の給水枝管に対して1の有孔管が接続される。
[0017]
 本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、給水枝管の口径と有孔管の口径が同一寸法となるように調整されている。
[0018]
 本発明に係る地下かんがい用装置は更に別の一実施態様において、給水ますが、用水の田面への供給と地下かんがいへの供給とを切替可能な給水ますを含む。

発明の効果

[0019]
 本発明によれば、圃場に埋設された複数の暗渠管へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能な地下かんがい用装置が提供できる。

図面の簡単な説明

[0020]
[図1] 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の一例を表す説明図であり、図1(a)は概略平面図、図1(b)は概略断面図を示す。
[図2] 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の他の一例を示す概略平面図である。
[図3] 本発明の実施の形態に係る配水部材の一例を示す側面図である。
[図4] 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の変形例を表す概略平面図である。
[図5] 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置の別の変形例を表す概略平面図である。
[図6] 給水ますが備える切替手段を用いた田面への給水と地下かんがい用の暗渠管への給水の切替例を表す説明図である。
[図7] 従来の地下かんがいシステムの例を示す概略図であり、図7(a)は概略平面図、図7(b)は概略断面図を示す。

発明を実施するための形態

[0021]
 以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであってこの発明の技術的思想は構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。
[0022]
 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置は、図1(a)及び図1(b)に示すように、かんがい用水を供給する主給水管2から分岐して圃場11内に埋設される複数の暗渠管10にかんがい用水を供給することにより、複数の暗渠管10を通じて圃場11内にかんがい用水を供給可能な地下かんがい用装置である。
[0023]
 主給水管2の上流側には、主給水管2にかんがい用水を供給する給水ます1が接続されている。主給水管2と複数の暗渠管10との間には、主給水管2から複数の暗渠管10へかんがい用水を供給するための配水部材3が接続されている。配水部材3は、合成樹脂、ステンレス等の耐食性の強い材料で形成されており、主給水管2から給水されるかんがい用水を貯留する貯留部32を底部に備え、貯留部32に貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の暗渠管10へ供給することが可能である。
[0024]
 具体的には、例えば図3に示すように、配水部材3は、複数の暗渠管10にそれぞれ接続される複数の流出口31a、31b、31cを備えることができる。図2の例では、流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fが配水部材3の両側面部分に6箇所、ほぼ同じ高さにそれぞれ水平に設けられている。流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fの個数は特に限定されず、例えば3~12個、好ましくは4~8個設けることができる。
[0025]
 配水部材3が備える複数の流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fの中心の高さは、それぞれ配水部材3の流入口20の中心の高さよりも低くなるように設けられていることが好ましい。例えば、図3に示すように、複数の流出口31a、31b、31cの中心を通る水平線となるように定義される中心線(図3のA-A線)が、主給水管2から配水部材3への流入口20の中心(図3のB-B線)よりも位置が低くなるように設けられている。これにより、主給水管2から配水部材3の流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fへかんがい用水を供給しやすくなるようになっている。
[0026]
 配水部材3は、複数の流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fの下方において、主給水管2から供給されるかんがい用水を一時的に貯留する貯留部32に貯留されたかんがい用水を、複数の流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fから越流により複数の暗渠管10へ流出させるようになっている。
[0027]
 貯留部32に貯留したかんがい用水をそれぞれほぼ同じ高さ(地中深さ)に配置された複数の流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fから越流により供給することで、各流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fから流れ出るかんがい用水の水頭圧はそれぞれ同一になる。これにより、暗渠管10の配水部材3からの距離に関係なく、複数の暗渠管10同士でかんがい用水の供給抵抗を揃えることができる。即ち、本実施形態によれば、圃場11に埋設された複数の暗渠管10へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能となる。
[0028]
 本実施形態において、「暗渠管10」とは、主給水管2の下流側において配水部材3を介して分岐する複数の給水枝管4a、4b、4c、4d、4e、4fと、複数の給水枝管4a、4b、4c、4d、4e、4fの下流側に接続される複数の有孔管5a、5b、5c、5d、5e、5fと、複数の有孔管5a、5b、5c、5d、5e、5fとの下流側において複数の有孔管5a、5b、5c、5d、5e、5fを連結する排水枝管6とを備える。暗渠管は一般的には地中に埋設した管の総称を意味するものであるが、本実施形態に係る暗渠管10としては、少なくとも給水枝管4a、4b、4c、4d、4e、4fと、有孔管5a、5b、5c、5d、5e、5fと、排水枝管6を少なくとも含むものであり、必要に応じてこれらに対して更に公知の地中に埋設される管等を付加した概念であってもよい。排水枝管6の下流側には主排水管7が接続され、主排水管7の下流側には、水位調整式水甲管8が接続されている。
[0029]
 図2の例では、配水部材3から最も離れた位置にある有孔管5a、5fと有孔管5a、5fに接続された給水枝管4a、4fが、主給水管2から最も近い位置にある流出口31a、31fに接続され、配水部材3から最も近い位置にある有孔管5c、5dと有孔管5c、5dに接続された給水枝管4c、4dが、主給水管2から最も遠い位置にある流出口31c、31dに接続されている。
[0030]
 このように、配水部材3から相対的に遠い位置にある暗渠管10を配水部材3の主給水管2から相対的に近い位置にある流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fのいずれかに接続し、相対的に近い位置にある暗渠管10を配水部材3の主給水管2から相対的に遠い位置にある流出口31a、31b、31c、31d、31e、31fのいずれかに接続することで、圃場11に埋設された複数の暗渠管10へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することが可能となる。
[0031]
 なお、図2の例では、配水部材3を中心に置き、そこから暗渠管10を配水部材3に対して対称に配置する例を示しているが、図4に示すように、配水部材3を圃場11の端部に配置することも可能であることは勿論である。
[0032]
 更に、図2及び図3の例では、配水部材3に接続される暗渠管10が1の給水枝管4aに対して1の有孔管5aが接続される例を示しているが、図5に示すように、1の給水枝管4cに対して複数の有孔管51c、52cが、1の給水枝管4dに対し複数の有孔管51d、52dが接続されても構わない。
[0033]
 給水枝管4a、4b、4c、4d、4e、4fの口径は実質的に同一である必要がある。そのため、給水枝管4a、4b、4c、4d、4e、4fの口径と有孔管5a、5b、5c、5d、5e、5fの口径は、略同一寸法となるように調整されることが好ましく、完全同一寸法となるように調整されていることがより好ましい。これにより、各有孔管5a、5b、5c、5d、5e、5fの水頭圧を均一にすることができる。
[0034]
 給水ます1は、図6に示すように、切替手段93により、圃場11の田面への供給と圃場11の地下かんがい用水の暗渠管への供給を行うことが可能な給水切替機能つきの給水ます1を備えることが好ましい。
[0035]
 給水ます1は、例えば圃場11を水田として用いる場合には、水田に水を張るために、圃場11の田面へ水を供給する田面給水パイプ91と、給水ます1から地中へ埋設され、圃場11の地中において主給水管2に接続された地下かんがいパイプ92と、必要に応じて田面給水パイプ91と地下かんがいパイプ92への給水の切替を行う切替手段93とを備える。
[0036]
 田面給水パイプ91を用いて圃場11の田面への供給する場合は、例えば、切替手段93としての切替栓を地下かんがいパイプ92側へ接続し(図6左上図参照)、給水ます1内の用水を田面へ供給する。地下かんがいパイプ92側へ給水し、暗渠管10により圃場11の地下(地下かんがい設備)に供給する場合は、切替手段93としての切替栓を田面給水パイプ91へ接続し、給水ます1内の水を地下かんがいパイプ92へ供給する。
[0037]
 本発明の実施の形態に係る地下かんがい用装置によれば、主給水管2から給水されるかんがい用水を貯留し、貯留したかんがい用水を同一の水頭圧で複数の暗渠管10へ供給可能な配水部材3を備えることにより、圃場11に埋設された複数の暗渠管10へのかんがい用水の供給を均一に行うことができ、地下水位の上昇ムラを抑制することができる。
[0038]
 このように本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態及び運用技術が明らかとなるものであり、実施段階においては、その要旨を逸脱しない範囲において変形し具体化し得るものである。

符号の説明

[0039]
 1…給水ます
 2…主給水管
 3…配水部材
 4a~4f…給水枝管
 5a~5f…有孔管
 6…排水枝管
 7…主排水管
 8…水位調整式水甲管
 10…暗渠管
 11…圃場
 20…流入口
 31a~31f…流出口
 32…貯留部
 91…田面給水パイプ
 92…地下かんがいパイプ
 93…切替手段
 101…給水管
 102…エルボ
 103…T字管
 104…暗渠管

請求の範囲

[請求項1]
 かんがい用水を供給する主給水管から分岐して圃場内に埋設される複数の暗渠管に前記かんがい用水を供給することにより、前記複数の暗渠管を通じて前記圃場内に前記かんがい用水を供給可能な地下かんがい用装置であって、
 前記主給水管と前記複数の暗渠管との間に接続され、前記主給水管から供給される前記かんがい用水を貯留し、貯留した前記かんがい用水を同一の水頭圧で前記複数の暗渠管へ供給可能な配水部材を備えることを特徴とする地下かんがい用装置。
[請求項2]
 前記配水部材が、
 前記複数の暗渠管にそれぞれ接続された複数の流出口と、
 前記複数の流出口の下方において前記かんがい用水を貯留する貯留部と
 を備え、
 前記貯留部に貯留された前記かんがい用水を、越流により前記複数の流出口から前記複数の暗渠管へ流出させることを含む請求項1に記載の地下かんがい用装置。
[請求項3]
 前記配水部材から最も離れた位置にある前記暗渠管が、前記主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、前記配水部材から最も近い位置にある前記暗渠管が、前記主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む請求項1又は2に記載の地下かんがい用装置。
[請求項4]
 前記配水部材が備える複数の流出口の中心が、前記配水部材の流入口の中心よりも低くなるように設けられていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の地下かんがい用装置。
[請求項5]
 圃場に設けられたかんがい用水を供給する給水ますと、
 前記給水ますの下流側に接続される主給水管と、
 前記主給水管の下流側において分岐する複数の給水枝管と、
 前記複数の給水枝管の下流側に接続される複数の有孔管と、
 前記複数の有孔管の下流側において前記複数の有孔管を連結する排水枝管と、
 前記排水枝管の下流側に接続される主排水管と、
 前記主排水管の下流側に接続される水位調整式水甲管と、
 前記主給水管と前記複数の給水枝管との間に接続され、前記主給水管から給水されるかんがい用水を貯留し、貯留した前記かんがい用水を同一の水頭圧で前記複数の給水枝管へ供給可能な配水部材と
 を備える地下かんがい用装置。
[請求項6]
 前記配水部材が、
 前記複数の給水枝管にそれぞれ接続された複数の流出口と、
 前記複数の流出口の下方において前記かんがい用水を貯留する貯留部と
 を備え、
 前記貯留部に貯留された前記かんがい用水を、越流により前記複数の流出口から前記複数の給水枝管へ流出させることを含む請求項5に記載の地下かんがい用装置。
[請求項7]
 前記配水部材から最も離れた位置にある前記有孔管の上流側に接続される前記給水枝管が、前記主給水管から最も近い位置にある流出口に接続され、前記配水部材から最も近い位置にある前記有孔管の上流側に接続される前記給水枝管が、前記主給水管から最も遠い位置にある流出口に接続されることを含む請求項5又は6に記載の地下かんがい用装置。
[請求項8]
 前記配水部材が備える複数の流出口の中心が、前記配水部材の流入口の中心よりも低くなるように設けられていることを特徴とする請求項5~7のいずれか1項に記載の地下かんがい用装置。
[請求項9]
 前記配水部材に接続される1の給水枝管に対して1の有孔管が接続されることを特徴とする請求項5~8のいずれか1項に記載の地下かんがい用装置。
[請求項10]
 前記給水枝管の口径と前記有孔管の口径が同一寸法となるように調整されている請求項5~9のいずれか1項に記載の地下かんがい用装置。
[請求項11]
 前記給水ますが、用水の田面への供給と地下かんがいへの供給とを切替可能な給水ますを含む請求項5~10のいずれか1項に記載の地下かんがい用装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]