1993 Fiscal Year Annual Research Report
雨水管路網の流入水流下・貯留能と流下能余裕安全率の確率表現に関する研究
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03452217
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
楠田 哲也 九州大学, 工学部, 教授 (50037967)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒尾 慎司 九州共立大学, 工学部, 助手 (20258338)
山西 博幸 九州大学, 工学部, 助手 (20240062)
森山 克美 九州大学, 工学部, 助手 (80157932)
大石 京子 九州大学, 工学部, 助手 (20110835)
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| Keywords | 雨水管路網 / 雨水排除 / マンホール / エネルギー損失 |
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| Research Abstract |
1.雨水管路マンホール部の形状がエネルギー損失に及ぼす影響の検討
都市型浸水に対処するには、雨水管路網の接続部であるマンホール部のエネルギー損失を軽減することが一つの手法として考えられる。本検討では、マンホール出口の形状をベルマウス型にすることにより、マンホール部のエネルギー損失が上・下流管の段差の変化に伴い、どの程度軽減されるのか、また、流況がどのように変化するかを実験的に検討した。その結果として、次の点が明らかにされた。
(1)マンホール出口部の形状を角端型とベルマウス型とで比較した場合、上・下流管の段差比が0.5以下のときには、マンホール部におけるエネルギー損失軽減効果は小さいが、段差比が0.8を越えると30〜40%程度の軽減効果を期待できる。
(2)角端、ベルマウス型とも、マンホール内で渦の発生によるエネルギー損失の増大が確認された。また、渦が発生したときのマンホール内水位は、ベルマウス型のほうが角端型より低い。
2.マンホール部における渦の発生とエネルギー損失に関する検討
これまでの実験で、マンホールに渦が発生することにより、エネルギー損失が増加することが明らかにされたが、支配因子としてマンホール径、上・下流管径、上流管の流速、マンホール内水位等の関与の形態、程度が不明であった。そこで、本研究では、これらをパラメータとしてマンホール部における渦の発生とエネルギー損失の関係について検討した。その結果、マンホール部での渦の発生により増加するエネルギー損失は、上流管の流速よりもマンホール内の水深(上流管頂からのかぶり高さ)に強く関連していることが示された。また、渦の発生に伴うエネルギー損失の増加率を最大で50%程度見込む必要のあることが明らかとなった。
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