農業用貯水槽の浮上式天蓋

• 担当機関: （独）農業工学研究所
• 研究期間: 2001～2003
• 研究担当者: 新技術研究開発組合; 森充広; 長束勇; 直江次男（関東農政局より併任）; 渡嘉敷勝; 藤本直也
• 発行年度: 2001
• 要約: 農業用貯水槽内へのゴミの進入防止やアオコの増殖抑制を目的として、貯水槽本体にほとんど負荷をかけず、寒冷地の凍結時にも利用可能なジオメンブレンを用いた浮上式天蓋を開発した。
• 背景・ねらい: 屋根が設置されていない農業用貯水槽においては、木葉などゴミの侵入やアオコの発生が維持管理上の大きな問題となる場合がある。これに対処するために、屋根の追加架設要求が増えている。しかし、このような貯水槽に新たに屋根を設けるには、貯水槽の構造や地盤の支持力などの制限があり、対策工を行う際の課題となっている。そこで、ジオメンブレン（ＧＭ）の柔軟性や軽量性に着目して、貯水槽に新たな負荷をかけず、安価な浮上式天蓋技術を開発した。

成果の内容・特徴

1. 　構造（図１参照）
   1)　浮上式天蓋は、貯水槽全体をＧＭで覆い、貯留水に浮かぶ構造となっており、木葉などゴミの侵入を防止し、遮光によりアオコの増殖を抑制する。
   2)　天蓋に使用するＧＭは、黒色で、厚さ0.5mm、重量が470g/m2と軽量である。
   3)　天蓋の形状を安定させるため、中央には浮き、浮きと側壁の間には錘を付設している。また、浮きには貯留水に連行される空気を排除するための排気孔を付設している。
   4)　ＧＭの上面には、耐久性確保のために天蓋保護水層を設けている。
   5)　水上にＧＭが露出する側壁天端付近は，保護のため二重張りとしている。
   6)　設置時の施工性や維持管理の際の一時撤去の容易さを確保するため、底面と側壁面とをファスナーによる分割型としている。
   
2. 　特徴
   1)　直径23mのファームポンドにおいて実証実験を行い、図２に示すように凍結時にも天蓋が固着することなく水位の変動に追従して可動することを確認した（図３）。
   2)　天蓋の形状は、天蓋保護水重量、錘、浮きの浮力、貯留水による水圧、ＧＭの比重及び貯水槽側壁との拘束によりＧＭに生じる張力等の力学的バランスによって決定されると考えられる（図４）。
   3) ＧＭに発生する応力は、引張強さの0.5%以下と僅かである。
   4) 設置費用は、コンクリート製の屋根の場合に比べ、1/5程度である。
   

成果の活用面・留意点

1. 　形状の異なる貯水槽に浮上式天蓋を適用する場合には、貯水槽の形状に応じた浮きの浮力、錘の重量、天蓋保護水量、及び使用するジオメンブレンの仕様を適正に定める必要がある。
   
2. 　降水が連続した場合には天蓋保護水量が増加し貯水容量を減少させることとなるため、天蓋保護水を排水するなど天蓋保護水量を適正に維持する必要があり、その対策はさらに検討が必要である。
   
3. 　ＧＭの遮光度合い、長期の耐久性等については、さらに検討が必要である。