水圧鉄管とは、水力発電に使用される設備で、水槽またはダムから水車に水を送るための管のことです。

水圧鉄管の適切な材質、直径、長さなどは、開発場所の状況によって異なります。そのため、水圧鉄管を設計する上で、現地調査は非常に重要です。

本記事では、水圧鉄管の基礎から設計に関わる現地調査のポイントまで解説いたします。

目次

・水圧鉄管とは？

・現地調査のポイント

・水圧鉄管に関する製品事例

・水圧鉄管、小水力発電のことなら、ヤマウラまで！

水圧鉄管とは？

水圧鉄管とは？

水圧鉄管の基礎

---

水圧鉄管とは、水力発電に使用される設備で、水槽またはダムから水車に水を送るための管のことです。

落差のあるところから水を落とし、その位置エネルギーを利用することで発電を行います。したがって、鉄管内部には強い圧力働くため、高い強度の鉄管を製作する必要があります。

水圧鉄管に使用される材質は、ポリエチレン、STPY、ステンレス（SUS304）、SM400A、SM400B、SM490A、SM490Bがあります。

これらの材質のうちどれが適切な材質なのかは、溶接の効率、水圧に対する強度、費用などによって異なります。

水圧鉄管の構造

---

水圧鉄管は、筒状のパイプが何本も繋がっている構造で、パイプ同士をフランジ接合することで一本のパイプとなっています。

フランジ接合とは、円筒部分をパイプと接合し、円盤部分同士をボルトなどで締結することで、パイプ同士を繋ぎ合わせる接合方法のことです。フランジ接合により、高い水圧にも耐えうる強度の高い水圧鉄管を製作することができます。

また、水圧鉄管は、下部に設置するパイプほど圧力に耐えれるよう厚みがあるように設計されています。

ヤマウラが所有する駒ヶ根高原水力発電所（小水力発電所）の水圧鉄管は、Φ350、管路延長は800mあります。

現地調査のポイント

水圧鉄管の設計を行う上で現地調査は重要です。

ここでは、水圧鉄管の設計に伴う現地調査をする上でのポイント３つについて説明いたします。

水量

---

水圧鉄管の設計を行う際は河川の水量を考慮する必要があります。

小水力発電の開発ができる河川や農業用水路などは、灌漑期、非灌漑期で水量が異なるため、それぞれの時期で現地調査を行い、最適な水圧鉄管の設計を行う必要があります。

落差

---

水圧鉄管の設計を行う際は水が流れ落ちる落差を考慮する必要があります。

落差によって水が落ちる勢いが変わるため、水圧鉄管にかかる水圧が異なります。落差に応じてより発電効率の良い水圧鉄管の設計を行う必要があります。

水路のルート

---

水圧鉄管の設計を行う際は水路のルートを考慮する必要があります。

水路のルートによっては、水路が長くコストがかかってしまったり、発電効率が悪くなったりすることがあります。

また水路のルートが複雑な場合は水圧鉄管の材質をポリエチレンにするといった工夫が必要です。

ポリエチレンは溶着などの施工性が良く、水路に合わせた加工を比較的容易に行うことができるため、工期が短くなり、トータルコストを抑えることができます。

＞＞水圧鉄管メーカーによる水圧鉄管の設計・製作・搬入据付

水圧鉄管の製作事例

続いて、実際に当社が製作した水圧鉄管の製品事例をご紹介いたします。

水圧鉄管、小水力発電のことなら、ヤマウラまで！

インフラ技術ナビを運営しているヤマウラでは、一般的な水力発電や小水力発電に使用される水圧鉄管の設計・製作を行っています。

また、水圧鉄管の設計・製作だけでなく、小水力発電所の計画・設計～運転・メンテナンスまで一貫して行っています。

これまで、ヤマウラでは、農業用水路、一般河川、ダム維持放流、既設発電所の放流水といいった様々な場所での小水力発電の開発実績があります。

水圧鉄管、小水力発電にお困りの方は、インフラ技術ナビを運営するヤマウラエンジニアリング事業部までお問い合わせください！