設計

水田内の「水口・水じり(落水口)」に関する設計について

田んぼの用水は「幹線用水路→支線用水路→末端用水路」を経て供給され、排水は「末端排水路→支線排水路→幹線排水路」を経て排出されます。

「水口・水じり(落水口)」は、耕区と用排水路を繋ぎ、円滑に用排水を導くためにあります。

今回は水田内の「水口・水じり(落水口)」に関する設計についてまとめます。

「水口」の設計について

水口

水口は、末端用水路(小用水路)から各耕区へ取水するための入り口です。

水口の設計を行うために、以下のことについて順に検討する必要がある。

【水口の設計手順】

  1. 水口の設置数・配置
  2. 水口の断面
  3. 水口の構造

①水口の設置数・配置

水口の設置数は各耕区ごとに1箇所が原則ですが、水口間隔が50m以上の場合は水回りを早めるために設置数を2箇所以上にします。

水口の設置が1箇所の場合は、水口の位置は辺の上流側に設けるのが基本です。

水口の敷高は、田面洗掘防止のため田面から0~10cmの範囲で設けます。

ただし急傾斜地水田では、水口の敷高と田面の落差が最小の位置に設置することや、管水路にして落差を解消するなど、工夫が求められます。

②水口の断面

水口の断面を決めるには「水口の幅」を決める必要があります。

水口幅は、対象耕区を24時間で必要水量(一般的な代かき用水量200mm)を灌水できる幅です。

幅が大きすぎると水口の開閉操作が不便になるので、水口幅は50cm以内にします。

基本的には水路の高さが決まっていれば、簡単に手に入る既製品の大きさが必要水量以上であれば、経済合理性を考えて既製品幅を用いられることが多いです。

ただ、水稲の倒伏・田面洗掘を起こさないように注意が必要になります。

水口付近の許容流速は約40m/sが定説で、水路幅・末端水路の最大水位・田面の落差を用いて許容流速未満であることを確認しましょう。

③水口の構造

水口の構造は、コンクリートなどの固定構造を基本し、角落し・水門形式・分水栓などがあります。

角落しは、縦溝をつけて数本の角材を落とし入れ、水流を調整したりせき止めたりする装置です。

水門は、角材を落とし入れるかわりに、スチール製などの水門を上下にすることで簡単に給水を調整できます。

手動が多くを占めますが、IOTを導入して自動でも給水が可能です。

分水栓は、弁の開閉で給水の調整ができ、安価に設置可能です。

直接水路に手を入れることができる浅い水路にしか適用ができず、開閉に労力が必要になります。

「水じり(落水口)」の設計について

水じり

水じり(落水口)は、各耕区から末端排水路(小排水路)へ排水するための排水口です。

水じりの設計を行うために、以下のことについて順に検討する必要がある。

【水じり(落水口)の設計手順】

  1. 水じり(落水口)の設置数・配置
  2. 水じり(落水口)の断面
  3. 水じり(落水口)の構造

①水じり(落水口)の設置数・配置

水じりの設置数は各耕区ごとに1箇所が原則ですが、水深が浅くなった場合の田面排水を考慮して、水じり間隔が50m以上で設置数を2箇所以上にします。

水じりの設置位置が1箇所の場合は、辺の下流側に設けることが一般的です。

水田畑の場合は、明渠による排水等も考慮して数と配置を決定します。

水じりの敷高は田面より5~10cm下げるのが原則だが、畑作導入をする場合15~20cmに下げます。

②水じり(落水口)の断面

水じり幅が大きすぎると水じりの開閉操作が不便になるので、水口幅は50cm以内にします。

基本的には水路の高さが決まっていれば、簡単に手に入る既製品の大きさが必要水量以上であれば、経済合理性を考えて既製品幅を用いられることが多いです。

③水じり(落水口)の構造

落水口の開閉構造は、田面湛水深のコントロールや大雨時の田面貯留の必要性等を考慮して、越流方式にします。

畔に設けた単なる欠口でなく操作の便利な構造にするため、角落し・ゲートなどを用います。

IOTを導入することで、湛水深を自動的にコントロールすることもできます。

水じりの末端排水路側は、落差工型式にするのが一般的です

まとめ

田んぼ ほ区

水田内の「水口・水じり(落水口)」に関する設計についてまとめました。

水田を造設すること、農業土木について詳しく学べる本について別でまとめてますので、興味があれば参照ください。