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Evaluation of Runoff Control Function of Porous Concrete Pavement for Urban Resilience to Heavy Rainfall

Research Project

Project/Area Number 21K04281
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22040:Hydroengineering-related
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

Harada Morihiro  名城大学, 理工学部, 教授 (40165030)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords透水性舗装 / ポーラスコンクリート / 局地的豪雨 / 雨水流出抑制 / 流域治水 / 非線形透水則 / ダルシー則 / 浸出面 / デュピーの仮定 / 水循環系の健全化
Outline of Research at the Start

都市域の豪雨に対する雨水流出抑制方策として、透水性ポーラスコンクリート(POC)舗装の雨水浸透・流出過程を実験的に解明し、それを踏まえた水理解析モデルを構築することによって、市街地に広くPOC舗装を施工した場合の雨水流出抑制効果を定量的に評価する技術を確立する。具体的には、まず、実物大のPOC舗装に対して模擬降雨を与えた浸透実験によりPOC槽内の雨水浸透・流出過程を計測するとともに、POCに代表される粗粒媒体特有の水理特性を室内実験によって検証し、それを組み込んだ水理解析モデルを構築して POC舗装の流出抑制効果を評価、さらには,その効果を高めるための具体的な施工形態を提案するものである。

Outline of Final Research Achievements

In recent years, heavy rain has become more frequent, causing flood damage in many areas. In particular, localized heavy rain can cause sudden flooding in urban rivers with small catchment areas, making it urgent to ensure the rainwater infiltration and storage capacity of urban areas. Because there is a limit to the construction of facilities to collect and store rainwater, an urgent issue is how to popularize permeable pavement that can receive rainwater that falls over an area on the spot. The purpose of this study is to evaluate the rainwater runoff suppression effect of permeable pavement using POC through hydraulic analysis and full-scale large-scale experiments. As a result of the study, it was shown that the permeable pavement system with a rainwater storage layer proposed in this study combines the permeability and storage properties of the POC layer, and exerts a certain degree of runoff suppression effect against heavy rainfall exceeding 100 mm per hour.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気候変動に伴い記録的豪雨が頻発し,各地で未曽有の水害が発生している.豪雨に対する流域の強靭化を図るため,河川の流下能力だけに頼るのではなく,河川と流域が一体になって治水対策を進める「流域治水」の取り組みが求められている.特に流域から河川への雨水流出を抑制することが緊急課題であるが,局地的豪雨に対する従来の流出抑制対策,例えば雨水をオフサイト施設に集め貯留する手法では十分ではなく,面的に降る雨水を透水性舗装などによって面的に処理する必要がある.本研究では,POCを用いた透水性舗装に着目し,浸透流の解析に非線形透水則を用いたモデルを提案することにより,雨水流出抑制効果の定量的評価に成功した.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 雨水貯留層を備えた POC 透水性舗装の流出抑制効果2023

    • Author(s)
      原田守博、シュエ・ジン・ミン・アウン
    • Journal Title

      名城大学理工学部研究報告

      Volume: 63 Pages: 54-58

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] POC透水性舗装における雨水浸透流出過程の水理モデリング2022

    • Author(s)
      原田守博,小出祥大
    • Journal Title

      名城大学総合研究所紀要

      Volume: 27

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Presentation] 都市街区における透水性舗装の雨水流出抑制効果に関する考察2024

    • Author(s)
      シュエ・ジン・ミン・アウン,原田守博,久世 義直
    • Organizer
      令和05年度土木学会中部支部研究発表会概要集
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 雨水貯留層を備えたPOC透水性舗装の流出抑制効果に関する試算2023

    • Author(s)
      シュエ・ジン・ミン・アウン、原田守博、尾崎康介
    • Organizer
      令和4年度土木学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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