水田水位調節裝置的製作方法
2023-07-19 11:23:01
專利名稱：水田水位調節裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及水田水位調節裝置，更詳細地說，是關於能以必要的最小限度的用水量很容易地把水田中各耕作區的田面水位調整到所期望的高度、並能很容易地進行用水的供給或排出的水田水位調節裝置。
背景技術：
現有技術的水田具有圖31平面簡圖所示的構造。即是說，經過河川1流動的水從水路21導入幹線給水路30並供給水田4。水田4由田埂41劃分成數個耕作區42。在沿水田4長度方向延伸的農道40的側緣，沿著各個耕作區42設有敞開型的給水路31。該給水路31的上遊側與前述幹線給水路30連接。在面對各耕作區42的給水路31的側壁設有給水口32。經過給水路31流動的用水如圖32透視圖所示的那樣，從各給水口32供給各耕作區42。
在前述給水路31相反一側位置的水田4、4之間，設有敞開型的排水路33。在面對各耕作區42的排水路33的排水口設有水位設定器34，通過調整該水位設定器34的高度，能夠把各個耕作區42的田面水位維持在一定的高度上。排水路33的下遊側與幹線排水路35相連，從該幹線排水路35排出的剩餘用水或雨水從水路22返回河川1。
以上述方式構造的水田，經過給水路31流動的用水，從上遊側的給水口32順次流入各耕作區42。供給該耕作區42的用水由水位設定器34維持一定的水位，同時剩餘用水經過排水路33排出。這樣，用水從上遊側的耕作區42順次供給下遊側的耕作區42，導致下遊側的耕作區42的適量用水的供給不足。特別是在連續日照的乾旱期，基本上不能把用水供給下遊側的耕作區42，導致稻米成長不良、收穫量減少。
另外，各水路做成敞開型的現有技術的水田，由於給水路31及排水路33佔有一定的寬度，使耕作區42及農道40的空間變窄，帶來了不能有效地利用土地的問題。而且，朝上方敞開的各水路很容易堆積落下來的沙土等，必須頻繁地進行沙土等的排出作業，使水路管理複雜化。
再者，隨著鄉村的都市化，農家需要兼顧地進行作業，作業時間要縮短並受到了限制，因此農作業等自動化及省力化的要求越來越強烈，渴望水田的給水管理及施肥管理的省力化。
發明內容
鑑於此，本發明的第一目的是提供一種能夠在穩定狀態下把用水供給整個水田且能把田面水位自動地維持在一定水位上的水田水位調節裝置。
本發明的第二目的是提供施工性能好、成本低的水田水位調節裝置。
本發明的第三目的是提供能容易地適應於一部分耕作區的運作的水田水位調節裝置。
本發明的第一方案是設置在沿農道埋設的通水管與耕作區之間的水田水位調節裝置，該水位調節裝置包括具有與前述耕作區連通的耕作區給排水口的有底筒狀給排水槽、設置在該給排水槽內的底部近旁井與前述通水管連接的用水流入排出部、設置在該用水流入排出部上的排水閥、以及設置在前述流入排出部上的高度可調節的水位調節堰。
此外，前述用水流入排出部通過給排水閥與前述通水管相連。
根據一個優選實施例，前述耕作區給排水口通過高度可調節的溢流閘門與前述耕作區連通。
根據另一個優選實施例，前述水位調節堰由連接到用水流入排出部上的向上方開口的管和可上下運動地嵌裝到該管上的筒體構成。
第二方案是設置在沿農道埋設的給水管及排水管與耕作區之間的水田水位調節裝置，該水位調節裝置包括具有與前述耕作區連通的耕作區給排水口的有底筒狀給排水槽、設置在該給排水槽內的底部近旁並與前述給水管連接的用水流入部、設置在該用水流入部上的用於調節用水供給的給水閥、設置在前述用水流入部上的高度可調節的逆流防止堰、設置在前述給排水槽內的底部近旁並與前述排水管連接的用水排出部、設置在該用水排出部上的排水閥以及設置在前述用水排出部上的高度可調節的水位調節堰。
第三方案是設置在沿農道埋設的給水管及水位調整管與耕作區之間的水田水位調節裝置，該水田水位調節裝置包括具有與前述耕作區連通的耕作區給排水口的有底筒狀給排水槽、設置在該給排水槽內的底部近旁並與前述給水管連接的用水流入部、設置在該用水流入部上的用於調節用水供給的給水閥、設置在前述用水流入部上的高度可調節的逆流防止堰、與前述水位調整管連接的水位調節槽、設置在該水位調節槽內的底部近旁並與前述上遊側的水位調整管連接的調整水流入部、設置在該水位調節槽內的底部近旁並與前述下遊側的水位調整管連接的調整水流出部、設置在該調整水流出部上的排水閥、設置在調整水流出部上的高度可調節的水位調節堰、以及通過調整水截止裝置將前述給排水槽與前述水位調節槽連通的調整水流通部。
第四方案是設置在沿農道埋設的給水管、排水管及水位調整管與耕作區之間的水田水位調節裝置，該水位調節裝置包括具有與前述耕作區連通的耕作區給排水口的有底筒狀給排水槽、設置在該給排水槽內的底部近旁並與前述給水管連接的用水流入部、設置在該用水流入部上的用於調節用水供給的給水閥、設置在前述給排水槽內的底部近旁並與前述排水管連接的用水排出部、設置在該用水排出部上的排水閥、設置在前述用水排出部上的高度可調節的排水調節堰、與前述水位調整管連接的水位調節槽、設置在該水位調節槽內的底部近旁並與前述上遊側的水位調整管連接的調整水流入部、設置在該水位調節槽內的底部近旁並與前述下遊側的水位調整管連接的調整水流出部、設置在該調整水流出部上的高度可調節的水位調節堰、以及通過調整水截止裝置將前述給排水槽與前述水位調節槽連通的調整水流通部。
另外，前述用水流入部具有高度可調節的逆流防止堰。
根據一個優選實施例，前述給排水槽備有排水管，該排水管通過可開閉的截止裝置開口於耕作區下方的土地中。
根據一個優選實施例，前述耕作區給排水口通過高度可調節的溢流閘門與前述耕作區連通。
根據一個優選實施例，前述逆流防止堰由連接到用水流入部上的向上方開口的管和可上下運動地嵌裝到該管上的筒體構成。
根據一個優選實施例，排水調節堰由連接到前述用水排出部上的向上方開口的管和可上下運動地嵌裝到該管上的筒體構成。
根據一個優選實施例，前述水位調節堰由連接到前述調整水流出部上的向上方開口的管和可上下運動地嵌裝到該管上的筒體構成。
根據一個優選實施例，前述給排水槽與前述水位調節槽通過帶有前述調整水流通部的隔壁一體連接地設置著。
第五方案是設置在沿農道埋設的給水管與耕作區之間的水田水位調節裝置，該水田水位調節裝置包括具有與前述耕作區連通的耕作區給排水口的有底筒狀給排水槽、設置在該給排水槽內的底部近旁並與前述上遊側給水管連接的用水流入部、設置在前述給排水槽內的底部近旁並與前述下遊側給水管連接的用水流出部、設置在該用水流出部上的排水閥、以及設置在該用水流出部上的高度可調節的水位調節堰。
作為本發明的具體實施例，前述耕作區給排水口通過高度可調節的溢流閘門與前述耕作區連通。前述水位調節堰、前述逆流防止堰以及前述排水調節堰，由向上開口的管和可上下運動地嵌裝到該管上的筒體構成。前述給排水槽備有排水管，該排水管通過可開閉的截止裝置開口於耕作區下方的土地中。前述給排水槽與前述水位調節槽通過帶有前述調整水流通部的隔壁一體連接地設置。前述逆流防止堰由上下分別開口的大徑筒體、從該大徑筒體沿水平方向分支並穿過前述給排水槽側壁與前述耕作區連通的分支筒體、可滑動地嵌裝到前述大徑筒體上的小徑筒體構成。
根據本發明的水田水位調節裝置，在沿水田側緣設置的農道中埋設有通水管(給水管、排水管、水位調整管)，因而，大幅度地擴大了水田的耕作區及農道等的空間，可有效地利用耕種土地。
利用水位調節裝置，使向耕作區的用水供給、田面水位的維持或用水從耕作區的排出等能可靠、簡單地進行操作，可有效地進行各耕作區的田面水位的維持等用水管理。進一步，也可以適用於一部分耕作區的耕種面積的減少等。而且，由於這些功能都集中在一個給排水槽上，因此，可以把水位調節裝置做成緊湊的結構，提高施工性能，降低製造成本。
另外，在本發明中，由於能夠進行用水管理，供給各耕作區的用水成為剩餘水的排出被抑制到最小限度，因此，可以減少施加到各耕作區的農藥或肥料等與用水一起排到外部的量，避免環境汙染問題發生。
再者，在本發明中，不需要現有技術中在平坦地上灌溉時所使用的泵那樣的輸送用水裝置，因此，即使管的斜度不大，也能確保流速，使管的敷設工程簡單易行，大幅度地削減了工程費用。
附圖簡述
圖1是使用本發明第一實施例的水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，圖2是第一實施例的水位調節裝置的配管簡圖，圖3是水位調節裝置的具體形狀的例子的平面圖，圖4是上述水位調節裝置的縱斷面圖，圖5是適用於水位調節裝置的滑閥的透視圖，圖6是水位調節裝置變形例的配管簡圖，圖7是上述水位調節裝置的平面圖，圖8是上述水位調節裝置的縱斷面圖，圖9是使用本發明第二實施例的水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，
圖10是第二實施例的水位調節裝置的配管簡圖，
圖11是水位調節裝置的具體形狀例子的平面圖，
圖12是上述水位調節裝置的縱斷面圖，
圖13是表示用水排出部及耕作區給排水口部分的縱斷面圖，
圖14是使用本發明第三實施例的水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，
圖15是第三實施例的水位調節裝置的配管簡圖，
圖16是水位調節裝置的具體形狀例子的平面圖，
圖17是上述水位調節裝置的縱斷面圖，
圖18是調整水流出部及耕作區給排水口部分的縱斷面圖，
圖19是使用本發明第四實施例的水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，圖20是第四實施例的水位調節裝置的配管簡圖，圖21是水位調節裝置的具體形狀例子的平面圖，圖22是上述水位調節裝置的縱斷面圖，圖23是調整水流出部及耕作區給排水口部分的縱斷面圖，圖24是水位調節裝置變形例的平面圖，
圖25是上述水位調節裝置的縱斷面圖，圖26是使用本發明第五實施例的水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，圖27是第五實施例的水位調節裝置的配管簡圖，圖28是水位調節裝置的具體形狀例子的平面圖，圖29是上述水位調節裝置的剖視正面圖，圖30是上述水位調節裝置的剖視側面圖，圖31是表示現有技術水田構造的簡要平面圖，圖32是表示現有技術給水路的透視圖，具體實施方式
下文根據附圖詳細敘述本發明水位調節裝置的各實施例。在各個實施例之間，相同或相似的要素用相同的符號表示，其相關的說明省略而不再重複。
接下來，參照
圖1～圖5詳細說明本發明第一實施例的水位調節裝置。
圖1是使用本發明第一實施例的水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖。水田4由沿水田長度方向垂直的數個田埂41劃分成數個耕作區42。各耕作區劃分成長邊為100～200米，短邊為30～100米左右的長方形，即使整體上看為緩慢傾斜的形狀，也應大致地整平。
在水田4的側緣，沿長度方向設有農道43。農道43上表面的中央部做成與現有技術農道寬度尺寸相同的平坦面，在該平坦面的一側或兩側，形成朝水田逐漸下降的有梯度的傾斜面。該傾斜面是用於把沿現有農道設置的用水路或排水路拆掉或埋設的部分。因此，農道43比現有農道更寬一些，在轉動拖拉機等的進行方向轉換時，農道43的一方可以作為存車空間加以利用。
在各農道43上，在其傾斜面的下方，埋設有作為讓用水通過的通水管的給水管51和排水管52。給水管51和排水管52的上遊通過閥51a、52a分別與用水幹線36連接，下遊側通過閥51b、52b分別與排水幹線37連接。用水幹線36及排水幹線37根據情況可以做成敞開型的水路，也可以布置成管線形式，另外，圖中雖然省略，但在用水幹線36上連接有用於引入來自河川的水的水路，在排水幹線37連接有用於把排出的用水或雨水返回到河川的水路。
在給水管51、排水管52與各耕作區42之間，設有水位調節裝置6。該水位調節裝置6以兩個為一組，並且，處於用水供給側的水位調節裝置6與給水管51連接，處於用水排出側的水位調節裝置6與排水管52連接。
圖2～圖4示出了適用於一耕作區42的用水管理的水位調節裝置6的一個例子，圖2是配管簡略圖，圖3是平面圖，圖4是縱剖面圖。
該水位調節裝置6包括有底筒狀的給排水槽60、用水流入排出部63、設置在該用水流入排出部63上的排水閥64以及高度可調節的水位調節堰65。其中，給排水槽60具有與前述耕作區42連通的耕作區給排水口61，用水流入排出部63設置在給排水槽60內的底部近旁，通過給排水閥62與前述給水管51(或前述排水管52)連接，水位調節堰65設置在前述流入排出部63上，其上部有開口。在前述耕作區給排水口61上，設有高度可調節的、可自由拆卸的溢流閘門66。
前述水位調節堰65由管65P及筒體65T構成。管65P從用水流入排出部63的給排水閥62與排水閥64之間的水平方向管63P沿垂直方向向上豎起來，其上端有開口。筒體65T通過能得到水密性及滑動阻力的橡膠製成的密封襯墊65R可沿上下方向運動地嵌裝到管65P上。在筒體65T上設有朝給排水槽60的上方延伸的用於驅動該筒體65T上下運動的操作杆65H。通過把筒體65T的上緣做成喇叭狀的擴大形式，可以有效地進行用水的排出。
適用於前述給排水閥62及排水閥64的滑閥70，如圖5的透視圖所示的那樣，在具有對應於用水流入排出部63的管63P的貫通口71的兩枚板狀部件72、73之間設有可上下運動的板狀閥體74，在該閥體74上安裝有開閉操作用的閥杆75。給排水閥62及排水閥64的閥杆75上分別設有與前述操作杆65H同樣的操作杆62H及64H。
在前述各62H、64H、65H上分別設有用於表示閥開閉狀態等的刻度。另外，在給排水槽60的上面裝有蓋。
設置在前述耕作區給排水口61上的溢流閘門66由上下兩枚堰板81、82形成，堰板81、82設置在朝耕作區42側有開口的出口槽80的耕作區側開口處。堰板81、82可上下調節位置並可自由拆卸地插入設置於兩側的兩條凹槽83內。通過調節堰板81、82的上下位置進行裝卸，可以避免沙土流入給排水槽60內或者能快速地從耕作區42內排水。
以上構成的水位調節裝置6，在垂直于田面水位的狀態下，埋設在面對各耕作區42的農道43的傾斜面中。在每個耕作區42中設定田面水位。雖然一個區域的水田4以與其他各耕作區42相同高度的方式整成平坦的土地，但是，根據地形的具體情況，各耕作區42之間會產生高低差，因此，設在各耕作區42中的水位調節裝置6的水位調節堰65的高度位置，通過用操作杆65H上下移動筒體65T而分別就各耕作區42進行設定。
通常，在設置於各耕作區42的水位調節裝置6中，與給水管51連接的水位調節裝置6的水位調節堰65把筒體65T的上緣設定在高于田面水位L的位置，而與排水管52連接的水位調節裝置6把筒體65T的上緣設定在對應于田面水位L的高度。另外，在給水管51的水位調節裝置6的給排水閥62處於適當打開的狀態並且排水管52的水位調節裝置6的給排水閥62處於全部打開的狀態下，排水閥64與兩者同時全部關閉。進一步，溢流閘門66的高度設定在比田面水位L低、比地面高的位置。
在上述的設定狀態下，首先，在前述給水管51的水位調節裝置6中，來自給水管51的用水，經過按照規定量打開的給排水閥62，從用水流入排出部63流過管63P並在管65P內上升，越過水位調節堰65的筒體65T的上緣並流入給排水槽60內，之後，從耕作區給排水口61越過溢流閘門66流向耕作區42。這時，由於筒體65T的上緣設定在比田面水位L高的位置，因而，即使向給水管51的用水供給停止，用水也不會逆向流入給水管51中。再者，由於溢流閘門66設定在比地表面稍高的位置，因此，耕作區42內的沙土之後流入給排水槽60內。
另一方面，在排水管52的水位調節裝置6中，由於水位調節堰65的筒體65T的上緣調整成對應于田面水位L的高度，因而，供給耕作區42的剩餘用水或雨水越過溢流閘門66從耕作區給排水口61流入給排水槽60內，之後再越過筒體65T的上緣向下流到管65P內，從用水流入排出部63經過排水管52排出。
因此，通過將排水管52的水位調節裝置6的水位調節堰65的筒體65T調整到規定高度，可以自動地調節各耕作區42內的田面水位。於是，通過適當的調整給水管51的水位調節裝置6的給排水閥62的開度，可以調節流向耕作區42的流入用水量，能夠以必要的最小限度的用水量把田面水位L維持在一定的位置。
進行這樣的用水管理時，由於給各耕作區42的用水供給量比較少，從而可以從上遊側耕作區42向下遊側耕作區42無遺漏地供給用水，不會發生下遊側耕作區42的給水不足現象。另外，由於流向耕作區42的用水流入量比較少，施加給耕作區42的農藥或肥料等不會流到外部，可避免環境汙染問題。
在從耕作區42排出用水的場合，當給水管51的水位調節裝置6的給排水閥62成為關閉狀態時，向下推壓排水管52的水位調節裝置6的水位調節堰65的筒體65T或者打開排水閥64。由此，滯留在耕作區42的用水從水位調節裝置6經過排水管52排出。
進一步，通過打開給排水槽60底部的排水閥64，可以把從耕作區42等通過耕作區給排水口61侵入給排水槽60內的沙土和來自排水閥64的用水一起從排水管52排出。
在一次需要大量的用水進行水田耙地時，向上拔出排水管52的水位調節裝置6的水位調節堰65的筒體65T或者關閉給排水閥62。由此，從給水管51送出的用水經過給水管51的水位調節裝置6流入耕作區42內，而不會從排水管52的水位調節裝置6排出，處於使全部用水量滯留在耕作區42內的狀態，能迅速到達規定的水位。
進一步，在減少耕種面積等不需要向任何一個耕作區42給水的場合，關閉該耕作區42的相應的給水管51的水位調節裝置6的給排水閥62，讓排水管52的水位調節裝置6的給排水閥62處於全開狀態，並將溢流閘門66的堰板81、82拆除。由此，耕作區42內的雨水等可以通過耕作區42的排水管52的水位調節裝置6從排水管52排出。
根據這種構成的水位調節裝置6，經過給水管51流動的用水量比較少，所以，可以採用小直徑的管。另外，即使各管51、52沒有安裝成有較大的傾斜度，也能夠確保某種程度的流速，因而，各耕作區42中的水位調節裝置6的設置作業簡單易行。而且，水位調節裝置6可以利用合成樹脂製成的筒狀部件等進行適當的組合，一體地組裝到給排水槽中。因此，用水流入排出部63與耕作區給排水口61通過直接或適當的連接件連接到給水管51或排水管52與溢流閘門66上，大幅度地削減了工程費用等。再者，現有技術中在平坦地上灌溉時需要壓送用水的泵，而本發明的水位調節裝置6不需要上述泵，因此，可以以超低壓形式輸送用水。
進一步，把前述溢流閘門66做成上下兩段滑動式堰板81、82的形式，可以防止耙地時沙土等侵入給排水槽60內，能在需要抽乾時或耕作時有效地進行排水。即是說，如果向上方拔出堰板81，可以防止耙地時的沙土等侵入給排水槽60內。另外，當水田需要抽乾時，向下按壓上方堰板81，把附近地面向下深掘到圖4符號P1所表示的位置，可以進行排水。在減少耕種面積或耕作時，向上拔出上下堰板81、82或者將其拆除，把附近地面向下深掘到圖4符號P2所表示的30釐米的程度，由此可使水田用水順利地下降。
另外，耙地時或者減少耕種面積、耕作時，通過打開或關閉設置於前述給水管51及排水管52兩端的閥51a、51b、52a、52b，可以有效地進行上述作業。通常以下述方式設定，即給水管51的閥51a打開時，讓閥51b關閉，排水管52的閥52a打開時，讓閥52b關閉。因此，經過用水幹線36流動的用水從閥51a流入管51中，再經過該給水管51的水位調節裝置6供給各耕作區42。各耕作區42內的剩餘用水等，通過排水管52的水位調節裝置6流入排水管52，再從閥52b通過排水幹線37排出。
耙地時，給水管51的閥51a、51b保持原樣，排水管52的用水幹線36的閥52a打開，同時關閉排水幹線37的閥52b，由此，可以把排水管52應用到用水供給用的場合。即是說，經過用水幹線36流動的用水，通過閥51a在給水管51中流動，同時通過閥52a在排水管52中流動，由於兩個管51、52的排水幹線37側的閥51b、52b關閉，所以，用水的全部量處於通過分別設置於兩管51、52中的水位調節裝置6供給各耕作區42的狀態。因此，可在短時間內使耕作區42內達到規定水位。
另一方面，在減少耕種面積或耕作時，排水管52的閥52a、52b保持原樣，給水管51的用水幹線36側的閥51a關閉，同時打開排水幹線37的閥51b，由此，可以把該給水管51應用到排出用水的場合。即是說，經過用水幹線36流動的用水，因閥51a、52a關閉而不能流入兩管51、52內，耕作區42內的用水或雨水通過分別設置於兩管51、52中的各水位調節裝置6的排水閥64在給水管51及排水管52中流動，再從兩管51、52經過排水幹線37排出。由此，可在短時間內對耕作區42的內進行排水，同時能順利地排出集中大雨或長期下雨時的大量雨水。
圖6至圖8示出了第一實施例的水位調節裝置的變形例，圖6是配管簡圖，圖7是平面圖，圖8是縱斷面圖。本實施例所示的水位調節裝置6省去了上述實施例所示的水位調節裝置6中用水流入排出部63的給排水閥62，與上述同樣，在具有與耕作區42連通的耕作區給排水口61的給排水槽60內，設有與排水管52(或給水管51)連接的用水流入排出部63，在用水流入排出部63上設有排水閥64和水位調節堰65。其他構成要素中與第一實施例水位調節裝置6的構成要素相同的用同一符號表示，其詳細說明省略。另外，由於水位調節與排水的操作也和上述實施例相同，因而，省略了本實施例的水位調節裝置6的作用的敘述。
如上文所述，與排水管52連接的水位調節裝置6的給排水閥62在通常使用狀態設定成始終全開的狀態，因而，通過把省略了給排水閥的本實施例的水位調節裝置6與排水管52連接，可以降低水位調節裝置的製造成本，降低整個系統的費用。另外，通過在用水流入排出部63的外部配管上設置適當的閥，可以把該水位調節裝置6連接到給水管51上。
在上述兩個例子中，示出了構成水位調節裝置的給排水槽做成圓筒形的例子，但也可以做成方筒狀，給排水槽的形狀沒有特別的限定。而且，水位調節堰的結構也不限於上述筒體，可以做成波紋狀或者做成堰板式結構。各操作杆可以利用例如螺紋構造等做成可拆卸的結構，這樣，除必要時之外，可以避免操作水位調節堰等。
另外，在
圖1中，在各耕作區的兩側設置水位調節裝置，以便供給或排水時使用，但也可以只在耕作區的一側設置供給用與排出用的水位調節裝置，也可以根據耕作區的面積或水位調節裝置的能力設置三個以上。
再者，代替操作杆，可以利用馬達等遠距離操作各閥的開閉或溢流堰的上下位置調節，也可以使用計算機自動地控制。
下文根據圖9～
圖13詳細說明本發明的第二實施例的水位調節裝置。
圖9是使用水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，
圖10是水位調節裝置的配管簡圖，
圖11是平面圖，
圖12是縱斷面圖，
圖13是表示用水排出部及耕作區給排水口部分的縱斷面圖。
該實施例的水位調節裝置6設置在給水管51、排水管52與各耕作區42之間，把從給水管51供給的用水再次供給耕作區42，並把該耕作區42的剩餘用水從排水管52排出。
該水位調節裝置6包括具有與前述耕作區42連通的耕作區給排水口61的有底方筒狀給排水槽60、設置在該給排水槽60內的底部近旁並與前述給水管51連接的用水流入部63a、設置在該用水流入部63a上的用於調節用水供給的給水閥62a、設置在前述用水流入部63a上的上部有開口且高度可調節的逆流防止堰67、設置在前述給排水槽60內的底部近旁並與前述排水管52連接的用水排出部63b、設置在該用水排出部63b上的排水閥64以及設置在前述用水排出部63b上的上部有開口且高度可調節的水位調節堰65。另外，在耕作區給排水口61上設有高度可調節的溢流閘門66。
前述給水閥62a，用圓盤狀閥體62V打開或關閉與用水流入部63a的管63P連接的垂直方向的管62P的上部開口。在該閥體62V上通過螺杆閥軸62S設置有操作手柄62H，該螺杆閥軸62S插入由管62P上部所設置的導向部件62G支持的軸承62A中以及給排水槽60上部所設置的軸承62B中，通過轉動操作手柄62H，使螺杆閥軸62S相對於軸承62B的內螺紋上下移動，由此調節給水閥62a的開閉及開度。
另外，逆流防止堰67由大徑筒體67T構成，該大徑筒體67T的下端部裝有能在前述管62P的外周面上得到水密性及適當滑動阻力的橡膠製成的密封襯墊67R。該筒體67T通過密封襯墊67R與前述導向部件62G可沿上下方向滑動，並且保持在任意的高度上。在該筒體67T上設有朝給排水槽60的上方延伸的操作杆67H。
前述水位調節堰65由筒體65T構成。筒體65T與上述同樣，通過橡膠製成的密封襯墊65R可沿上下運動地嵌裝到管65P的上端開口部處，管65P從用水排出部63b的水平方向的管63P沿垂直方向向上豎起來。在該筒體65T上也設有與前述同樣的操作杆65H。通過把該筒體65T的上緣做成喇叭狀的擴大形式，可以有效地進行用水的排出。
前述排水閥64，採用打開或關閉管端開口分閥栓形式的閥，用於前述同樣的操作杆64H打開或關閉設置於管63P開口端的閥體64V。
前述耕作區給排水口61開口到低于田面G的位置，設置在該耕作區給排水口61上的溢流閘門66可沿上下滑動地嵌入耕作區給排水口61兩側的導向槽66D中。通常，將溢流閘門66設定成使其上緣位置與田面G為同一平面或稍高于田面G的形式，可以防止沙土流入給排水槽60內。另外，把耕作區給排水口61的前方地面向下挖掘，同時，把溢流閘門66向下推壓，由此可以快速地從耕作區42內排水。
在上述操作手柄62H及各操作杆64H、65H、67H上，設有用於表示閥開閉狀態的刻度。另外，在給排水槽60的上部裝有
圖12、
圖13用虛線所表示的蓋60C。裝有蓋60C的場合，通過用透明材料形成這種蓋60C，能容易地確認給排水槽60內的狀況，以上構成的水位調節裝置6，埋設在面對各耕作區42的農道43的傾斜面中。每個耕作區42中設定有田面水位L。即是說，通過上下移動筒體65T上設置的操作杆65H，可分別就各耕作區42設定各耕作區42中配置的水位調節裝置6的水位調節堰65的高度位置。
通常，在設置於各耕作區42的水位調節裝置6中，與給水管51連接的用水流入部63a的逆流防止堰67，把筒體67T的上緣設定在高于田面水位L的位置，而與排水管52連接的用水排出部63b的水位調節堰65，把筒體65T的上緣設定在對應于田面水位L的高度。另外，在給排水閥62a處於適當打開的狀態，排水閥64處於全部關閉的狀態下。進一步，溢流閘門66的高度設定在比田面水位L低、與地表面(田面G)相同或稍高的位置。
在上述的設定狀態下，來自給水管51的用水，經過按照規定量打開的給水閥62a流動，通過用水流入部63a在管63P內上升，越過逆流防止堰67的筒體67T的上緣並流入給排水槽60內，之後，從耕作區給排水口61越過溢流閘門66流向耕作區42。在田面水位L上升併到達超過水位調節堰65的筒體65T的上緣高度之前，繼續進行向該耕作區42的用水供給。
另一方面，供給耕作區42的剩餘用水或雨水，經過耕作區給排水口61逆流並流入給排水槽60內，越過對應于田面水位L調整高度的水位調節堰65的筒體65T的上緣，在管65P內向下流動，從用水排出部63b經過排水管52排出。
這時，由於逆流防止堰67的筒體67T的上緣設定在比田面水位L高的位置，因此，即使向給水管51的用水供給停止，用水也不會逆流到給水管51側。另外，通過適當設定逆流閥門66的位置，可以防止耕作區42內的沙土流入給排水槽60內。
因此，通過將用水排出部63b的水位調節堰65的筒體65T調整到規定高度，可以自動地調節各耕作區42內的田面水位。於是，通過適當的調整用水流入部63a的給排水閥62a的開度，可以調節流向耕作區42的流入用水量，能夠以必要的最小限度的用水量把田面水位L維持在一定的位置。
進行這樣的用水管理時，由於給各耕作區42的用水供給量比較少，從而可以從上遊側耕作區42向下遊側耕作區42無遺漏地供給用水，不會發生下遊側耕作區42的給水不足現象。另外，在把耕作區42的田面水位L維持在一定的狀態下，耕作區42內的用水基本不會排到外部，因而，施加給耕作區42的農藥或肥料等不會與用水或雨水一起流到外部，可避免環境汙染問題。
另外，在從耕作區42排出用水的場合，使前述給排水閥62a成為關閉狀態，向下推壓水位調節堰65的筒體65T或者打開排水閥64。由此，可以把滯留在耕作區42的用水從用水排出部63b經過排水管52排出。
進一步，通過打開給排水槽60底部的排水閥64，可以把從耕作區42等通過耕作區給排水口61侵入給排水槽60內的沙土和來自排水閥64的用水一起從排水管52排出。
在一次需要大量的用水進行水田耙地時，在給水閥62a處於全開狀態下，向下推壓逆流防止堰67的筒體67T，並向上拔出水位調節堰65的筒體65T。由此，從給水管51送出的用水，經過用水流入部63a流入耕作區42內，而不會從用水排出部63b排出，把用水的全部量供給耕作區42，並使用水的全部量處於滯留在耕作區42內的狀態，能迅速到達規定的水位。通過反覆在各耕作區42中進行這種操作，可以順次把用水從上遊側的耕作區42供給下遊側的耕作區42。
進一步，在減少耕種面積等不需要向任何一個耕作區42給水的場合，關閉該耕作區42的相應的水位調節裝置6的給水閥62a，向下推壓水位調節堰65的筒體65T，或者使排水閥64處於全開狀態，同時向下推壓溢流閘門66。由此，把耕作區42內的雨水等從耕作區42通過水位調節裝置6並從排水管52排出。
此外，如
圖11及
圖13虛線所示的那樣，在給排水槽60設有開口於耕作區下方的土地中的排水管90，該排水管90通常由蓋91等截止裝置封住，在田地中耕作耕作區42的場合等，把排水管90部分的地面向下挖掘，把排水管90的蓋91拆掉，關閉給水閥62a，並使排水閥64處於打開狀態。由此，可以迅速地從耕作過的耕作區42排出雨水等，因此，沒有水滯留，可以有效地利用田地。
逆流防止堰或水位調節堰的構造不限於筒體，也可以做成波紋狀或堰板式結構，還可以任意選擇閥的結構。而且，通過利用例如螺紋構造等可拆卸地形成各操作杆，除必要時之外，可以避免操作水位調節堰等。
另外，在第二實施例中，示出了在各耕作區設置各一個水位調節裝置的例子，但是，本發明並不限於此。即是說，如果在耕作區的兩側設置水位調節裝置，可以對整個耕作區進行細微的用水管理。也可以根據耕作區的面積或形狀設置任意數個水位調節裝置。在設置數個水位調節裝置的場合，可以靈活地把這些水位調節裝置運用到用水供給或排水供給場合。
下文根據
圖14～
圖18詳細說明本發明的第三實施例的水位調節裝置。
圖14是使用水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，
圖15是水位調節裝置的配管簡圖，
圖16是平面圖，
圖17是縱斷面圖，
圖18是調整水流出部及耕作區給排水口部分的縱斷面圖。
該實施例的水位調節裝置6設置在沿農道43埋設的給水管51、兼作排水管的水位調整管53與各耕作區42之間，把從給水管51及上遊側的水位調整管53供給的用水再次供給耕作區42，並把該耕作區42的剩餘用水從下遊側的水位調整管53排出。前述水位調整管53通過閥53a與用水幹線36連接，並通過閥53b與排水幹線37連接。
該水位調節裝置6包括具有與前述耕作區42連通的耕作區給排水口61的有底方筒狀給排水槽60、設置在該給排水槽60內的底部近旁並與前述給水管51連接的用水流入部63a、設置在該用水流入部63a上的用於調節用水供給的給水閥62a、設置在前述用水流入部63a上的上部有開口且高度可調節的逆流防止堰67、與前述水位調整管53連接的水位調節槽68、設置在該水位調節槽68內底部近旁並與前述上遊側的水位調整管53連接的調整水流入部63c、設置在該水位調節槽68內底部近旁並與前述下遊側的水位調整管53連接的調整水流出部63d、設置在該調整水流出部63d上的排水閥64以及設置在調整水流出部63d上的上部有開口且高度可調節的水位調節堰65。另外，耕作區給排水口61通過高度可調節的溢流閘門66連接在耕作區42上。
前述給排水槽60與水位調節槽68通過隔壁95連接地設置，在隔壁95上設置有調整水流通部96，在該調整水流通部96上設有用於打開或關閉該調整水流通部96的作為調整水截止裝置的截止閥97，該截止閥97是一種能沿隔壁95上下運動的閘閥，設有操作杆97H。在該操作杆97H上設有表示閥門開閉狀態等的刻度。
前述給水閥62a、排水閥64、溢流閘門66及逆流防止堰67具有與前述第二實施例相同的結構。前述水位調節堰65具有與前述第二實施例相同的構成，並由管65P與筒體65T構成，該管65P從調整水流出部63d的水平方向的管63P沿垂直方向向上豎起來，筒體65T可沿上下運動地嵌裝在該管65P上。
以上構成的水位調節裝置6，埋設在面對各耕作區42的農道43的傾斜面中。通過調整水位調節堰65的高度位置，可以分別就每個耕作區42設定田面水位。
通常，在設置於各耕作區42的水位調節裝置6中，把與給水管51連接的用水流入部63a的逆流防止堰67設定在高于田面水位L的位置，把與下遊側的水位調整管53連接的調整水流出部63d的水位調節堰65設定在對應于田面水位L的高度。另外，在排水閥64處於全部關閉的狀態下，溢流閘門66的高度設定在比田面水位L低、與地表面(田面G)相同或稍高的位置。
在上述的設定狀態下，來自上遊側水位調整管53並通過調整水流入部63c流入水位調節槽68內的用水(調整水)，從水位調節槽68經過調整水流通部96流入給排水槽60內，之後，越過耕作區給排水口61的溢流閘門66供給耕作區42。在田面水位L上升併到達超過水位調節堰65的筒體65T的上緣高度之前，繼續進行向該耕作區42的用水供給。
這時，在從水位調整管53流入水位調節裝置6的用水量少的場合，或者在需要把大量用水供給耕作區42的場合，通過打開用水流入部63a的給水閥62a，可從給水管51通過用水流入部63a向水位調節裝置6輔助供給用水。
耕作區42內的田面水位L為規定的高度，當該田面水位L與調整水流出部63d的筒體65T的上緣高度相同時，流入水位調節槽68內的剩餘調整用水不會流入耕作區42，而是越過原來的水位調節堰65從調整水流出部63d經過下遊側的水位調整管53流出，並送入設置於下遊側耕作區42的水位調節裝置6中。這時，由於逆流防止堰67的筒體67T的上緣設定在高于田面水位L的位置，因此，即使向給水管51的用水供給停止，用水也不會從用水流入部63a逆流到給水管51側。通過適當地設定溢流閘門66的位置，可以防止耕作區42內的沙土流入給排水槽60內。
這樣，當把上遊側耕作區42的水位維持在一定位置時，剩餘的調整水通過下遊的水位調節裝置6供給各耕作區42，同樣能夠把各耕作區42的田面水位L維持在一定位置。進行這樣的用水管理時，由於向各耕作區42的用水供給量少，從而可以從上遊側耕作區42向下遊側耕作區42無遺漏地供給用水，不會發生下遊側耕作區42的給水不足現象。另外，在把耕作區42的田面水位L維持在一定的狀態下，耕作區42內的用水基本不會排到外部，因而，施加給耕作區42的農藥或肥料等不會與用水或雨水一起流到外部，可避免環境汙染問題。
由雨水等引起耕作區42的水位上升時，耕作區42內的剩餘水從耕作區給排水口61經過給排水槽60、調整水流通部96流入水位調節槽68中，並越過前述筒體65T的上緣，從調整水流出部63d流出。因此，可以始終把各耕作區42內的水位維持在一定的狀態下。
另外，在從耕作區42排出用水的場合，使用水流入部63a的給排水閥62a成為關閉狀態，向下推壓調整水流出部63d的水位調節堰65的筒體65T或者打開排水閥64。由此，可以把滯留在耕作區42的用水通過耕作區給排水口61、給排水槽60、調整水流通部96、水位調節槽68從下遊側的水位調整管53排出。
進一步，通過打開水位調節槽68底部的排水閥64，可以把從耕作區42等通過耕作區給排水口61侵入給排水槽60內的沙土和來自排水閥64的用水一起從下遊側水位調整管53排出。
另一方面，在一次需要大量的用水進行水田耙地時，在給水閥62a處於全開狀態下，向下推壓逆流防止堰67的筒體67T，並向上拔出調整水流出部63d的水位調節堰65的筒體65T或者關閉截止閥97。由此，從給水管51送出的用水，經過用水流入部63a流入耕作區42內，而不會從調整水流出部63d排出，把用水的全部量供給耕作區42，並使用水的全部量處於滯留在耕作區42內的狀態，能迅速到達規定的水位。通過反覆在各耕作區42中進行這種操作，可以順次把用水從上遊側的耕作區42供給下遊側的耕作區42。
進一步，在減少耕種面積等不需要向任何一個耕作區42給水的場合，關閉該耕作區42的相應的水位調節裝置6的給水閥62a，向下推壓水位調節堰65的筒體65T，或者使排水閥64處於全開狀態，同時向下推壓溢流閘門66。由此，把耕作區42內的用水從耕作區42通過水位調節裝置6並從水位調整管53排出。於是，在排水結束後，關閉截止閥97，由此，從調整水流入部63c流入水位調節槽68內的調整水不會再流入給排水槽60內，因此，通過向下推壓水位調節堰65的筒體65T，可以停止僅向設置有該水位調整裝置6的耕作區42的給水，而向其他耕作區42的供水或排水可以正常地進行。
根據這樣構成的水位調整裝置6，由於經過給水管51或水位調整管53流動的用水量少，因此，可以採用小直徑的管。另外，該水位調整裝置6可以用合成樹脂製成的筒狀部件等進行適當地組合併一體地組裝到給排水槽60內而形成，因而，用水流入部63a或調整水流入部63c、調整水流出部63d通過直接或適當的連接件分別連接到給水管51或水位調整管53上，大幅度地削減了工程費用等。
此外，如
圖16及
圖18虛線所示的那樣，在水位調節槽68上設有排水管90，該排水管90通常由蓋91封住，可以得到與第二實施例同樣的作用和效果。另外，給排水槽與水位調節槽也可以做成單獨部件，用帶有截止閥的配管連接在一起。
下文根據
圖19～圖23詳細說明本發明的第四實施例的水位調節裝置。
圖19是使用水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，圖20是水位調節裝置的配管簡圖，圖21是平面圖，圖22是縱斷面圖，圖23是調整水流出部及耕作區給排水口部分的縱斷面圖。
該實施例的水位調節裝置6設置在沿農道43埋設的給水管51、排水管52及水位調整管54與各耕作區42之間，把從給水管51及上遊側的水位調整管54供給的用水供給耕作區42，並把該耕作區42的剩餘用水從下遊側的水位調整管54排出。進一步，各耕作區42的用水也可以從排水管52排出。前述水位調整管54通過閥54a與用水幹線36連接，並通過閥54b與排水幹線37連接。
該水位調節裝置6包括具有與前述耕作區42連通的耕作區給排水口61的有底方筒狀給排水槽60、設置在該給排水槽60內的底部近旁並與前述給水管51連接的用水流入部63a、設置在該用水流入部63a上的用於調節用水供給的給水閥62a、設置在前述給排水槽60內的底部近旁並與前述排水管52連接的用水排出部63b、設置在該用水排出部63b上的排水閥64、設置在前述用水排出部63b上的上端有開口且高度可調節的排水調節堰69、與前述水位調整管54連接的水位調節槽68、設置在該水位調節槽68內底部近旁並與前述上遊側的水位調整管54連接的調整水流入部63c、設置在該水位調節槽68內底部近旁並與前述下遊側的水位調整管54連接的調整水流出部63d、設置在該調整水流出部63d上的上端有開口且高度可調節的水位調節堰65。另外，耕作區給排水口61通過高度可調節的溢流閘門66連接在耕作區42上。
前述給排水槽60與水位調節槽68通過備有截止閥97的調整水流通部96連接在一起。另外，與第三實施例同樣，前述給排水槽60與水位調節槽68通過隔壁一起連接地設置著，在隔壁上設置上述調整水流通部96及截止閥97。
前述排水調節堰69由筒體69T構成，該筒體69T通過由橡膠製成的密封墊69R可沿上下方向運動地嵌裝到管69P的上端開口處，管69P從用水排出部63b的管63P沿垂直方向向上豎起來。在該筒體69T上設有向給排水槽60上方延伸的操作杆69H。在給排水槽60上設有開口於耕作區下方土地中的排水管90，該排水管90由作為開閉該排水管90的截止裝置的蓋91蓋住。
前述給水閥62a、排水閥64、水位調節堰65、溢流閘門66及逆流防止堰67具有與前述第二、第三實施例相同的結構。
以上構成的水位調節裝置6，埋設在面對各耕作區42的農道43的傾斜面中。通過調整水位調節堰65的高度位置，可以分別就每個耕作區42設定田面水位L。
通常，在設置於各耕作區42的水位調節裝置6中，把逆流防止堰67筒體67T與排水調節堰69的筒體67T，69T的上緣設定在高于田面水位L的位置，把水位調節堰65的筒體65T的上緣設定在對應于田面水位L的高度。另外，在給水閥62a處於關閉狀態或者適當打開的狀態下，排水閥64處於全閉狀態，截止閥97處於全開狀態。另外，溢流閘門66的高度設定在比田面水位L低、與地表面(田面G)相同或稍高的位置。
在上述的設定狀態下，來自上遊側水位調整管54並通過調整水流入部63c流入水位調節槽68內的調整水，從水位調節槽68經過調整水流通部96流入給排水槽60內，之後，通過耕作區給排水口61供給耕作區42。在給耕作區42內的水位上升併到達與調整水流出部63d的筒體65T的上緣高度相同之前，繼續進行向該耕作區42的用水供給。
這時，在從水位調整管54流入水位調節裝置6的用水量少的場合，或者在需要把大量用水供給耕作區42的場合，通過打開給水閥62a，可從給水管51通過用水流入部63a向水位調節裝置6輔助供給用水。
當田面水位L與調整水流出部63d的筒體65T的上緣高度相同時，流入水位調節槽68內的剩餘調整用水不會供給耕作區42，而是越過筒體65T的上緣經過管65P內部向下流動，並從調整水流出部36d送到下遊側的水位調整管54中。在這種狀態下，由於用水排出部63b的筒體69T的上緣位於稍高於水位的位置，因此，用水(調整水)不會從用水排出部63b經過排水管52排出。另外，用水流入部63a的筒體67T的上緣設定在稍高於水位的位置，因此，即使向給水管51的用水供給停止，用水也不會從用水流入部63a逆流到給水管51中。因此，通過適當地設定溢流閘門66的位置，可以防止耕作區42內的沙土流入給排水槽60內。
這樣，當把上遊側耕作區42的水位維持在一定位置時，剩餘的調整水通過下遊的水位調節裝置6供給各耕作區42，同樣能夠把各耕作區42的田面水位L維持在一定位置。進行這樣的用水管理時，由於向各耕作區42的用水供給量少，從而可以從上遊側耕作區42向下遊側耕作區42無遺漏地供給用水，不會發生下遊側耕作區42的給水不足現象。另外，在把耕作區42的田面水位L維持在一定的狀態下，耕作區42內的用水基本不會排到外部，因而，施加給耕作區42的農藥或肥料等不會與用水或雨水一起流到外部，可避免環境汙染問題。
由雨水等引起耕作區42的水位上升時，耕作區42內的剩餘用水從耕作區給排水口61經過給排水槽60、調整水流通部96流入水位調節槽68中，並從調整水流出部63d流出。另外，當集中大雨等使水位急劇上升時，流入給排水槽60內的剩餘用水越過用水排出部63b的筒體69T的上緣，從用水排出部63b經過排出管52排出。因此，可以始終把各耕作區42內的水位維持在一定的狀態下。
另外，在從耕作區42排出用水的場合，使給水閥62a與截止閥97成為關閉狀態，向下推壓用水排出部63b的筒體69T或者打開排水閥64。由此，可以使滯留在耕作區42的用水從耕作區給排水口61流入給排水槽60內，從用水排出部63b經過排水管52排出。
進一步，通過打開排水閥64，可以把從耕作區42等通過耕作區給排水口61侵入給排水槽60內的沙土和用水一起從排水管52排出。另外，通過把調整水流通部69設置在距離底部有一定程度的高度的位置，可以防止從耕作區42侵入給排水槽60內的沙土等再繼續侵入水位調節槽68內。
另一方面，在一次需要大量的用水進行水田耙地時，在給水閥62a處於全開狀態下，向下推壓逆流防止堰67的筒體67T，並向上拔出用水排出部63b的筒體69T，同時向上拔出調整水流出部63d的筒體65T或者關閉截止閥97。由此，從給水管51送出的用水，經過用水流入部63a流入耕作區42內，而不會從用水排出部63b或調整水流出部63d排出，把用水的全部量供給耕作區42，並使用水的全部量處於滯留在耕作區42內的狀態，能迅速到達規定的水位。通過反覆在各耕作區42中進行這種操作，可以順次把用水從上遊側的耕作區42供給下遊側的耕作區42。
進一步，在減少耕種面積等不需要向任何一個耕作區42給水的場合，關閉該耕作區42的相應的給水閥62a，使排水閥64處於全開狀態，同時向下推壓溢流閘門66。由此，把耕作區42內的用水從耕作區42通過水位調節裝置6並從排水管52排出。這時，通過關閉截止閥97，使從調整水流入部63c流入水位調節槽68內的調整水不會再流入給排水槽60內，因此，通過向下推壓水位調節堰65的筒體65T，可以停止僅向設置有該水位調整裝置6的耕作區42的給水，而向其他耕作區42的供水或排水可以正常地進行。
根據這樣構成的水位調整裝置6，由於經過給水管51或水位調整管54流動的用水量少，因此，可以採用小直徑的管。另外，即使各管51、52、54上不設置大的斜度，也能確保某種程度的流速，因而，向各耕作區42設置水位調整裝置6的作業簡單易行。而且，由於水位調整裝置6可以用合成樹脂製成的筒狀部件等進行適當地組合而成，因而，用水流入部63a、用水排出部63b、調整水流入部63c以及調整水流出部63d通過直接或適當的連接件分別連接到給水管51或水位調整管54、排水管52上，大幅度地削減了工程費用等。
圖24、25示出了第四實施例的水位調整裝置的變形例，圖24是平面圖，圖25是縱斷面圖。本變形例所示的水位調整裝置6，以適應用於從給水管51供給的用水壓力比較高的場合的構造形成。該水位調整裝置6，代替用水流入部63a中的上述給水閥62a及逆流防止堰67，而設置在用水流入部63a中所使用的浮子式的閥的給水閥62b。
該給水閥62b設置在與用水流入部63a的管63P連接的垂直方向的管62P的上端，並具有下述結構，即通過操作手柄62H向下推壓閥軸62S，而打開球形浮子閥62V，當通過轉動手柄62H使閥軸62S上升時，在管62P內上升的用水把浮子閥62V推壓到閥座62W上，使閥關閉。因此，通過調節閥軸62S的上升量，可以控制用水的流入量。
採用這種給水閥62b的水位調節裝置6，通過消除發生在給水管51內的滯留空氣，可以防止供水的不足，另外，可以防止管內瞬間負壓所引起的給水管51的破損。
本變形例的水位調節裝置6的其他構成要素，與前述第四實施例的水位調節裝置6的構成要素相同的主要部分用同一符號表示，其詳細說明省略。另外，由於水位調節及排水的操作也是一樣的，因此省略其作用的敘述。
下文根據圖26～圖30詳細說明本發明的第五實施例的水位調節裝置。
圖26是使用水位調節裝置的用水管理系統一個例子的簡要平面圖，圖27是水位調節裝置的配管簡圖，圖28是平面圖，圖29是剖視正面圖，圖30是剖視側面圖。
該實施例的水位調節裝置6設置在沿農道43埋設的給水管51與各耕作區42之間，把從上遊側給水管51供給的用水供給耕作區42，並把該耕作區42的剩餘用水從下遊側給水管51排出。另外，給水管51通過閥51a與上遊側的用水幹線36連接，並通過閥51b與下遊側的用水幹線36(最下遊的幹線為排水幹線)連接。
該水位調節裝置6包括具有與前述耕作區42連通的耕作區給排水口61的有底方筒狀給排水槽60、設置在該給排水槽60內的底部近旁並與前述上遊側給水管51連接的用水流入部63a、設置在前述給排水槽60內的底部近旁並與前述下遊側給水管51連接的用水流出部63b、設置在該用水流出部63b上的排水閥64、以及設置在該用水流出部63b上的上端有開口且高度可調節的水位調節堰65。前述耕作區給排水口61通過高度可調節的逆流防止堰67與前述耕作區42連通。
前述逆流防止堰67由沿給排水槽60垂直方向設置在上下分別有開口的大徑筒體67P、從該大徑筒體67P的上部沿水平方向分支的穿過前述給排水槽60的側壁而與耕作區42連通的分支筒體67T、可沿上下方向滑動地嵌裝到前述大徑筒體67P內的小徑筒體67Q構成。在大徑筒體67P的前述分支部下方與小徑筒體67Q之間設置有能夠得到水密性與適當的滑動阻力的橡膠製成的密封墊67R。前述小徑筒體67Q做成這樣的結構，通過密封墊67R滑動並沿上下方向移動，保持在任意的高度上。該小徑筒體67Q上設有朝給排水槽60上方延伸的操作杆67H。
另外，分支筒體67T開口到低于田面G的位置。小徑筒體67Q的上緣從分支筒體67T的下緣延伸到下方位置。因此，把分支筒體67T的前方地面向下挖掘，同時向下推壓小徑筒體67Q或者從大徑筒體67P拔取小徑筒體67Q，由此，可以迅速進行從耕作區42的排水。
前述排水閥64及水位調節堰65具有與前述第二到第四實施例相同的結構。另外，排水閥64由於通常不進行開閉操作，因此其操作杆64H設置在用於覆蓋給排水槽60的上部開口的蓋60C的內部。
以上構成的水位調節裝置6，埋設在面對各耕作區42的農道43的傾斜面中。通過調整水位調節堰65的高度位置，可以分別就每個耕作區42設定田面水位L。
通常，在設置於各耕作區42的水位調節裝置6中，把耕作區給排水口61的逆流防止堰67的小徑筒體67Q的上緣設定在低于田面水位L的位置，把與下遊側給水管51連接的用水流出部63b的水位調節堰65的筒體65T的上緣設定在對應于田面水位L的高度。另外，讓排水閥64處於全閉狀態，讓排水管90也處於全閉狀態。
在上述的設定狀態下，來自上遊側給水管51的用水，從用水流入部63a流入給排水槽60內，之後，從逆流防止堰67的大徑筒體67P的下部開口經過筒內上升，並進一步在小徑筒體67Q內上升，越過其上緣流入大徑筒體67P與小徑筒體67Q之間，之後，從分支筒體67T供給耕作區42。在田面水位L上升併到達超過水位調節堰65的筒體65T上緣的高度之前，繼續進行向該耕作區42的用水供給。
另一方面，供給耕作區42的剩餘用水或雨水，從分支筒體67T經過前述路徑逆流，並從大徑筒體67P的下部開口流入給排水槽60內，越過對應于田面水位L調整高度的水位調節堰65的筒體65T的上緣，在管65P內向下流動，從用水排出部63b經過下遊側的給水管51排出。
這時，即使向給水管51的用水供給停止、給排水槽60內成為空的狀態，由於逆流防止堰67的小徑筒體67Q的上緣設定在大致對應于田面水位L的高度位置，因此，耕作區42內的用水不會逆流到給排水槽60內，可以維持耕作區42內的田面水位L。
因此，通過將水位調節堰65的筒體65T調整到規定高度，可以自動地調節各耕作區42內的田面水位。於是，通過適當的調整向給水管51的用水供給量，能夠以必要的最小限度的用水量把田面水位L維持在一定的位置。
進行這樣的用水管理時，由於給各耕作區42的用水供給量比較少，從而可以從上遊側耕作區42向下遊側耕作區42無遺漏地供給用水，不會發生下遊側耕作區42的給水不足現象。另外，在把耕作區42的田面水位L維持在一定的狀態下，耕作區42內的用水基本不會排到外部，因而，施加給耕作區42的農藥或肥料等不會與用水或雨水一起流到外部，可避免環境汙染問題。
另外，在從耕作區42排出用水的場合，使前述給水管51的上遊側閥51a成為關閉狀態，向下推壓逆流防止堰67的小徑筒體67Q或者從筒體67P拔出小徑筒體67Q，同時向下推壓水位調節堰65的筒體65T或打開排水閥64。由此，可以把滯留在耕作區42的用水從用水流出部63b經過下遊側的給水管51排出。同樣地，從耕作區42通過分支筒體67T侵入的沙土等藉助於排水閥64打開，而與用水一起排出。
另一方面，在一次需要大量的用水進行水田耙地時，向下推壓逆流防止堰67的小徑筒體67Q，同時向上拔出用水流出部63b的水位調節堰65的筒體65T。由此，從給水管51供給的用水，經過用水流入部63a流入耕作區42內，而不會從用水排出部63b排出，把用水的全部量供給耕作區42，並使用水的全部量處於滯留在耕作區42內的狀態，能迅速到達規定的水位。通過反覆在各耕作區42中進行這種操作，可以順次把用水從上遊側的耕作區42供給下遊側的耕作區42。
進一步，在減少耕種面積等不需要向任何一個耕作區42給水的場合，向上拔出該耕作區42的相應的水位調節裝置6的耕作區給排水口61中的逆流防止堰67的小徑筒體67Q，向下推壓用水排出部63b中的水位調節堰65的筒體65T，或者使排水閥64處於全開狀態。由此，使從上遊側給水管51供給的用水不會流入耕作區42內，而是通過給排水槽60內部從下遊側給水管51排出。
根據這樣構成的水位調整裝置6，由於經過給水管51流動的用水量少，因此，可以採用小直徑的管。另外，該水位調整裝置6可以用合成樹脂製成的筒狀部件等進行適當地組合併一體地組裝到給排水槽60內而形成，因而，用水流入部63a或用水流出部63b通過直接或適當的連接件分別連接到給水管51上，大幅度地削減了工程費用等。
進一步，通過設置逆流防止堰67，可以抑制耙地時沙土等侵入給排水槽60內。通過讓分支筒體67T開口到低于田面G的位置，可以在需要抽乾時或耕作時有效地進行排水。即是說，如果向上方拔出小徑筒體67Q，可以防止耙地時的沙土等侵入給排水槽60內。另外，當水田需要抽乾時，向下按壓小徑筒體67Q，把分支筒體67T的附近地面向下深掘，可以進行排水。在減少耕種面積或耕作時，可使水田用水順利地下降。
再者，逆流防止堰的構造並不限於上述實施例所示的筒體，也可以做成波紋狀或堰板式結構，閥的構造也可以任意地選擇。也可以通過例如螺紋等結構把各操作杆做成可拆卸的形式，由此，除必要時以外，可避免操作水位調節堰。
權利要求
1.一種水田水位調節裝置，是設置在沿各耕作區埋設的給水管及水位調整管與耕作區之間的水田水位調節裝置，包括具有與前述耕作區連通的耕作區給排水口的有底筒狀給排水槽、設置在該給排水槽內的底部近旁並與前述給水管連接的用水流入部、設置在該用水流入部上的用於調節用水供給的給水閥、設置在前述用水流入部上的高度可調節的逆流防止堰、與前述水位調整管連接的水位調節槽、設置在該水位調節槽內底部近旁並與前述上遊側的水位調整管連接的調整水流入部、設置在該水位調節槽內底部近旁並與前述下遊側的水位調整管連接的調整水流出部、設置在該調整水流出部上的排水閥、設置在調整水流出部上的高度可調節的水位調節堰、以及通過調整水截止裝置將前述給排水槽與前述水位調節槽連通的調整水流通部。
2.根據權利要求1所述的水田水位調節裝置，其特徵在於，前述耕作區給排水口通過高度可調節的溢流閘門與前述耕作區連通。
3.根據權利要求1所述的水田水位調節裝置，其特徵在於，前述逆流防止堰由連接到用水流入部上的向上方開口的管和可上下運動地嵌裝到該管上的筒體構成。
4.根據權利要求1所述的水田水位調節裝置，其特徵在於，前述水位調節堰由連接到用水排出部上的向上方開口的管和可上下運動地嵌裝到該管上的筒體構成。
5.根據權利要求1所述的水田水位調節裝置，其特徵在於，前述給排水槽與前述水位調節槽通過帶有前述調整水流通部的隔壁一體連接地設置著。
全文摘要
一種水田水位調節裝置，設置在沿各耕作區埋設的給水管及水位調整管與耕作區之間，包括具有與耕作區連通的耕作區給排水口的有底筒狀給排水槽、設置在給排水槽內的底部近旁並與給水管連接的用水流入部、設置在用水流入部上的用於調節用水供給的給水閥、設置在用水流入部上的高度可調節的逆流防止堰、與水位調整管連接的水位調節槽、設置在水位調節槽內底部近旁並與上遊側的水位調整管連接的調整水流入部、設置在水位調節槽內底部近旁並與下遊側的水位調整管連接的調整水流出部、設置在調整水流出部上的排水閥、設置在調整水流出部上的高度可調節的水位調節堰、以及通過調整水截止裝置將給排水槽與水位調節槽連通的調整水流通部。
文檔編號A01G16/00GK1425274SQ0214322
公開日2003年6月25日 申請日期1998年3月3日 優先權日1997年3月3日
發明者橋本泰典, 高尾公德, 小野寺恆雄 申請人:三菱樹脂株式會社, 積水化學工業株式會社, 株式會社帕迪研究所