開水路設計

用水路・排水路の種類と特徴 ~開水路~

用水路・排水路の種類と特徴 ~開水路~

開水路は、自由水面を持ち、農業用水と農地等からの排水を流送を目的に設置される水路です。

自由水面を持たず、水路断面いっぱいに満水状態で流れる場合は閉水路(管水路)と呼びます。

水路の設置目的により用水路と排水路に分かれます。

用水路は、水利用計画に基づく流量を過不足なく効率的に流送できる機能を有するように敷設されます。

排水路は、受益地域の湛水被害を防止するため、降雨流出を受益地から排水先まで迅速かつ安全に通水する機能を有するように敷設されます。

同じような水路だが、用水路と排水路では求められる性質が異なります。

開水路の種類

出典:農業水利施設の機能保全の手引き「開水路」

開水路は、構造材料や安定性から、擁壁型水路・ライニング水路・無ライニング水路に大別されます。

それらは構造材料や安定性に着目し細分され、擁壁型水路のうち鉄筋コンクリート構造の水路を「鉄筋コンクリート開水路」、無筋コンクリート構造の水路を「無筋コンクリート開水路」、それ以外の擁壁型水路、ライニング水路及び無ライニング水路を「その他開水路」と分類されます。


鉄筋コンクリート開水路

鉄筋コンクリート水路は、フリューム水路と鉄筋コンクリート二次製品水路に大別されます。

経済的な三面水路で、施工が容易であるため水路にて多く使用されます。

しかし、水路三面ともすべてがコンクリートであり、自然環境への影響が懸念されます。

フリューム水路

出典:日本コンクリート株式会社HP

フリューム(鉄筋コンクリート構造物)は、水路側壁と底版が構造的に一体となって土圧、水圧等の荷重を支持する形式の水路です。

正式名称は鉄筋コンクリートベンチフリュームです。


鉄筋コンクリート二次製品水路

出典:日本コンクリート株式会社HP

鉄筋コンクリート二次製品水路は、規定の設計諸元に基づき、工場等で製造された単体、又は工場製品部材をコンクリート材料等で接合するか、あるいは組み合わせたものです。

ここでは例としてL型の写真を挙げさせていただきました。

無筋コンクリート開水路

無筋コンクリート開水路は、重力式擁壁水路やもたれ式擁壁水路に大別されます。

基本、底盤は別規格で考え、コンクリート底盤が入れられることもありますが、環境配慮型で底盤はなしで土砂や砕石のみで行われることもあります。

重力式擁壁水路

重力式擁壁は、自立式の無筋コンクリート構造で、自重によって土圧に抵抗する形式です。

壁高が2~3m 程度までの排水路及び用排兼用水路に用いられます。

転倒や基礎地盤の沈下に注意が必要です。


もたれ式擁壁水路

出典:大和クレス株式会社HP

もたれ式擁壁は、もたれ式の無筋コンクリート構造で、地山又は裏込め土などに支えられながら自重によって土圧に抵抗する形の水路です。


その他開水路

その他の開水路は、矢板型水路・コンクリートブロック・積水路・石積水路・ライニング水路に大別されます。

矢板型水路

出典:水路をゆく・第二運河

矢板型水路は、自立式で矢板や親杭の根入れ地盤の受働抵抗と矢板の曲げ剛性によって土圧に抵抗する形式の水路です。

矢板の種類には鋼矢板コンクリート矢板等がある。主に水路護岸として用いられている。

なお、水路護岸の他に、盛土掘削時の土留めを目的に使用されることが多いです。

コンクリートブロック積水路

出典:スプリットン工業会HP

コンクリートブロック積水路は、もたれ式でコンクリートブロックあるいは間知石を積み重ねた構造の水路です。

ブロック接合部が構造的な弱点であり、変形部位が他の部位に拡大することもあります。

主に練積みは用水路に、空積みは排水路や環境に配慮した水路に用いられます。

側壁高は練積みの場合5m、空積みの場合3m 程度以下の規模が一般的である。

ライニング水路

出典:stocretec Japan 株式会社

ライニング水路は、基礎地盤等の安定性に基づき、コンクリートブロックやセメント等の材料によって水路表面をライニングしたもので、水路の安定性は法面及び基礎地盤の安定に基づく構造の水路です。

法面勾配は1:1~1:1.5 の範囲が多く、侵食に対する抵抗や水理条件の向上に適します。

無ライニング水路

無ライニング水路は、基礎地盤等の安定性に基づき、自然地盤を掘削するか又は堤防を盛立てただけの素堀水路と、内面通水部分を芝、安定剤、敷砂利等で保護した保護水路があります。

まとめ

不勉強ながらまとめさせていただきました。

勉強した本をこちらでまとめさせていただいております。
良ければ参考までにご覧ください。

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