Loading article…
チェックダムは、水流速度を低下させることで浸食を防ぐため、側溝、排水溝、または水路に建設される小さな、時には一時的なダムです。 [1]チェックダム自体は新しい技術ではなく、紀元後2世紀にまで遡る古代の技術です。[2]チェックダムは、常にではありませんが、通常、対象エリア全体に一定の間隔で設置された複数のダムのシステムで実装されます。[3]
関数
溝、湿地、水路に設置されたチェックダムは、水の流れを妨げ、水路の勾配を平坦化することで流速を低下させます。その結果、この障害物は浸透を促し、侵食を軽減します。[1]チェックダムは流速を遅くするだけでなく、湿地全体に流れを分散させて優先経路を避け、流れを植生に導くためにも使用できます。[4]チェックダムの背後には堆積物が生じる可能性がありますが、チェックダムは主に堆積物を捕捉する装置として機能しません。[5]
例えば、エチオピアのグラリウド川では、チェックダムによる水理粗度の上昇と堆積した堆積物による水透過損失が、流出水が河道の下流に到達するのを遅らせている原因となっている。ピーク流出量の減少は、チェックダムと植生のある河川区間（マイナス12％）の方が、処理なしの区間（マイナス5.5％）よりも大きかった。総流出量の減少も、チェックダムのある河川の方が処理なしの河川よりも大きかった。植生と組み合わせたチェックダムの設置により、流出水の大部分がチェックダムの背後に堆積した堆積物に浸透したため、ピーク流量と総流出量が減少した。ガリーチェックダムはエチオピア北部の広い地域で実施されているため、地下水の涵養と河床流量の増加に貢献している。[6]
アプリケーション
グレード制御機構
チェックダムは、伝統的に、水路底と丘陵斜面の 2 つの環境で実施されてきました。[7]チェックダムは、主に水流の速度を制御し、土壌を保全し、土地を改良するために使用されます。[8]チェックダムは、水路のライニングやバイオスウェールの作成などの他の流量制御方法が実行不可能な場合に使用されます。[9]したがって、チェックダムは、寿命が短いため、資源の割り当てと資金の面で恒久的な安定化が非現実的で実行不可能な、劣化した一時的な水路でよく使用されます。また、建設の遅れや気象条件により、他の侵食防止対策を適時に導入できない場合にも使用されます。[10]これは通常、大規模な恒久ダムまたは侵食防止の建設プロセス中に見られます。そのため、チェックダムは、確実な安定化が確立されるまで水路に沿って一時的な勾配制御メカニズムとして、または非侵食性のライニングを設置する前に保護が必要な恒久的なスウェールに沿って機能します。[11]
水質管理の仕組み
多くのチェックダムは、水たまりを形成する傾向があります。低流量の状況では、水は地中に浸透するか、蒸発するか、ダムを通過したり、ダムの下に浸透します。高流量（洪水）の状況では、水は構造物の上または中を流れます。流出からの粗粒および中粒の堆積物はチェックダムの後ろに堆積する傾向があり、より細かい粒子は通過します。浮遊ゴミもチェックダムによって捕捉されるため、水質管理対策としての有効性が高まります。
乾燥地域
乾燥地帯では、管理された帯水層涵養と呼ばれるプロセスで地下水涵養を増やすためにチェックダムが建設されることが多い。こうすることで、冬の流出水を帯水層に蓄えることができ、乾季にはそこから水を汲み上げて灌漑、家畜の給水、飲料水として利用することができる。これは、大規模なダム建設に比べてチェックダムは機械、資金、高度な知識への依存度が低いため、大都市から遠く離れた小さな集落にとって特に有用である。[12] [2]
チェックダムは、リマンと組み合わせて使用して、表面流出水を止めて収集することができます。
山岳地帯
渓流を安定させる戦略として、チェックダムの建設はヨーロッパの19世紀にまで遡る長い伝統があり、多くの山岳地帯で行われてきました。急勾配は建設重機による渓流へのアクセスを妨げるため、チェックダムは大型ダムの代わりに建設されてきました。通常、急勾配は流速を速めるため、流速を下げて侵食を防ぐには、複数のチェックダムを密集させて設置する段々式システムが必要です。段々式に建設されるこのような強化チェックダムは、河床の上流側と下流側の両方の削り込みを防ぎ、隣接する丘の斜面を安定させます。さらに、洪水や土石流の危険を軽減するためにも使用されます。[13]
仮設試験ダムTTD
英国では、計画法、申請、規制により洪水緩和作業が遅れています。水路に仮設試験ダムを設置して監視および評価することで、この遅れを防げます。ただし、これには土地所有者の支援が必要です。TTD は、洪水発生後に迅速に行動を起こすための優れた方法であり、将来の洪水発生に対する防御にコミュニティを参加させる方法であることが証明されています。
設計上の考慮事項
サイト
チェックダムを設置する前に、技術者が現場を検査します。標準的な慣行では、排水エリアは10 エーカー以下にする必要があります。[3] [9]水路の傾斜は 50% 以下で、岩盤までの深さは最低 2 フィート (0.61 m) である必要があります。[14]チェックダムは、自然または人工の水路や湿地でよく使用されます。適切な地方、州、および/または連邦当局の承認がない限り、活水路に設置しないでください。[14]
材料
チェックダムは様々な材料で作られています。それらは通常一時的な構造物として使用されるため、岩、砂利、丸太、干し草の俵、土のうなどの安価で入手しやすい材料で作られることが多いです。[9] [15]これらのうち、丸太と岩のチェックダムは通常恒久的または半恒久的であり、土のうチェックダムは主に一時的な目的で建設されます。また、ロックフィルまたは木の板で構築されたチェックダムもあります。これらのダムは通常、10エーカー（0.04 km 2）以下の排水を行う小さな開いた水路にのみ実装され、通常高さは2フィート（0.61 m）を超えません。[16]ガリー内の細かい物質を保持するために、編みワイヤーを使用してチェックダムを構築することができます。これは通常、ガリーの傾斜が中程度（10％未満）で、排水領域が小さく、洪水の流れが通常大きな岩や玉石を運ばない地域で使用されます。[17] [15]ほとんどの場合、侵食防止ブランケット（生分解性のオープン織りのブランケット）がチェックダムと併用されます。これらのブランケットは、斜面、海岸線、溝の底の植物の成長を促進するのに役立ちます。
サイズ
チェックダムの高さは通常2～3フィート（0.61～0.91メートル）未満です。[18]また、ダムの中央は、その端よりも少なくとも6インチ（0.15メートル）低くする必要があります。[9]この基準により堰堤効果が誘発され、すべての流れの条件ではないにしても、一部の流れの条件で上流の水面レベルが上昇します。[19]
間隔
大規模なシステムで効果的に水流を遅くして浸食を減らし、ダム間の水路を保護するためには、間隔を適切に設計する必要があります。チェックダムは、上流チェックダムの土手が下流チェックダムの頂上の標高と等しくなるように間隔をあける必要があります。[20]これにより、ダム間に水が溜まり、水流の速度が大幅に遅くなります。[5]
利点
チェックダムは水路や水路の流速を下げるのに非常に効果的な方法です。大きなダムとは対照的に、チェックダムはより早く設置でき、費用対効果が高く、規模も小さいです。このため、正しく設計されていれば、その設置によって人々やコミュニティが移転したり、自然資源が破壊されたりすることはありません。[21]さらに、チェックダムは建設が簡単で、高度な技術に頼らないため、インドの乾燥地帯で以前から使用されているように、資源や専門知識が少ない農村地域でも使用できます。[21]
制限事項
チェックダムは、メンテナンスと堆積物の除去が必要です。急斜面では流速が速く、ダム間の距離を短くする必要があるため、チェックダムの設置はより困難になります。[5]チェックダムは、使用される材料に応じて寿命が限られていますが、正しく設置されれば永久的に使用できます。[5]
メンテナンス
チェックダムは、通常、一時的な構造物であり、長期使用に耐えるように設計されていないため、定期的なメンテナンスが必要です。ダムは毎週、また大雨の後には検査する必要があります。[5]ダムの上流側から瓦礫、ゴミ、葉を取り除くことが重要です。[9]これは通常、堆積物がダムの元の高さの半分に達したときに行われます。[9]
敷地が恒久的に安定し、チェックダムが不要になった場合は、下流に流された部品も含めてチェックダムを完全に撤去し、裸地を安定化させる。[5]
参照
参考文献
- ^ ab マーシュ、ウィリアム M. (2010)。ランドスケーププランニング：環境への応用（第 5 版）。ダンバース、マサチューセッツ州：ジョン ワイリー アンド サンズ社。pp. 267–268。ISBN 978-0-470-57081-4。
- ^ ab Agoramoorthy、Govindasamy、Sunita Chaudhary、Minna J. Hsu ( 2008)。「インドの水不足を緩和するためのチェックダムルート」。天然資源ジャーナル。48 (3): 565–583。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ ab ミシシッピ州環境品質局。浸食・雨水マニュアル(PDF) (第4版)。ミシシッピ州環境品質局。pp. 4–118。2016年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2014年10月21日閲覧。
- ^ メルボルンウォーター（2005年）。水に配慮した都市設計エンジニアリング手順：雨水。オーストラリア：CSIRO出版。p. 140。ISBN 978-0-643-09092-7. 2014年10月28日閲覧。
- ^ abcdef アイオワ州全体の都市計画と仕様 (SUDAS) (2013)。設計マニュアル - 侵食と堆積物の制御(PDF) 。エイムズ、アイオワ州：アイオワ州立大学交通研究所。 2014年11月9日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2014年10月28日閲覧。
- ^ Etefa Guyassa、および同僚 (2017)。「エチオピア北部のガリー沿いの流出特性に対するチェックダムの影響」。Journal of Hydrology。545 : 299–309。Bibcode :2017JHyd..545..299G。doi : 10.1016 /j.jhydrol.2016.12.019。hdl : 1854 / LU-8518957。2021-05-07にオリジナルからアーカイブ。2020-08-31に取得。
- ^ ガルシア、カルメロ、マリオ・レンツィ（2010年）。急流におけるチェックダム、形態調整、侵食制御。ニューヨーク：ノヴァサイエンス出版社。ISBN 978-1-61761-749-2。
- ^ ガリー制御のためのチェックダム水理学の概念モデル:効率、最適間隔、段差プールとの関係 C. Castillo、R. Pérez、JA Gómez、Hydrology and Earth System Sciences 18、1705–1721、2014
- ^ abcdef 米国環境保護庁 (2014-08-06). 「水のベストマネジメントプラクティス: チェックダム」. water.epa.gov . USEPA. 2015-09-01時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月28日閲覧。
- ^ ノースカロライナ州環境天然資源局 (2006)。実務基準と仕様。ノースカロライナ州ローリー: NCDENR。pp. 6.83.1–6.83.3。2013年7月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年10月28日閲覧。
- ^ 都市排水・洪水制御地区 (2010)。都市雨水排水基準マニュアル第3巻(PDF) 。コロラド州: 都市排水・洪水制御地区。 2012年9月5日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2014年10月28日閲覧。
- ^ S. Parimala Renganayaki、L. Elango (2013 年 4 月)。「チェックダムによる管理された帯水層涵養に関するレビュー: インド、チェンナイ近郊のケーススタディ」。: International Journal of Research in Engineering and Technology 2 (4): 416–423
- ^ マッツォラーナ、ブルーノ (2014 年 6 月 6 日)。 「維持管理計画の重要な要素としての統合砂防ダムの感受性」。Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft。66 (5): 214–216。Bibcode :2014OWasA..66..214M。土井：10.1007/s00506-014-0160-4。S2CID 130712151。
- ^ ab Department of Environmental Quality (2005). IDEQ Stormwater Best Management Practices Catalog: Check Dams BMP 32 (PDF) . アイダホ州. pp. 106–108. 2016年12月22日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。 2014年10月28日閲覧。
- ^ ab Nyssen, J. および同僚( 2017)。「エチオピアの粗い底質の流砂を伴う一次短命河川における蛇籠チェックダムの代替としての岩壁丸太ダム」。水理工学ジャーナル。143。doi :10.1061 / (ASCE)HY.1943-7900.0001217。
- ^ USDA Natural Resource Conservation Services (NRCS)。「都市BMP：水による浸食」（PDF）。usda.gov。USDA 。2014年10月28日閲覧。[永久リンク切れ ]
- ^ 「FAO流域管理フィールドマニュアル」fao.org。国連食糧農業機関。2019年1月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年10月28日閲覧。
- ^ 都市BMP：水、浸食、チェックダム（PDF）。米国農務省。 2014年11月4日閲覧。[永久リンク切れ ]
- ^ Rickard, Charles & Rodney Day, Jeremy Purseglove (2003). River Weirs – Good Practice Guide (PDF) . 英国: 環境庁. p. xi. 2017年1月23日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2014年11月4日閲覧。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ 持続可能な技術評価プログラム。「チェックダム」。低影響開発雨水管理計画および設計ガイド。2019年12月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年3月28日閲覧。
- ^ ab Agoramoorthy、Govindasamy、Minna J. Hsu (2008)。「小規模、大きな可能性：持続可能な開発のためのチェックダム」。環境。50 ( 4 ): 22–34。Bibcode :2008ESPSD..50d..22A。doi : 10.3200 /envt.50.4.22-35。S2CID 153334085。ProQuest 224015181 。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、チェックダムに関連するメディアがあります。
- 鋼製スリットダムによる路盤の捕捉機能 砂防学会誌 第45巻（1992-1993）第4号 P22-29