ブ-スターポンプを用いた流雪溝の設計法

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555147
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 福嶋 祐介 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (40111661)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷内 宏 (株)荏原製作所, 部長 ; 早川 典生 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70143815)
• Keywords: 豪雪地帯 / 流雪溝 / 雪の開水路輸送 / 固液二相流 / 除・排雪

Research Abstract

本研究の目的は、従来流雪溝の設置が困難とされてきた緩勾配地における流雪溝の普及を計るため、流雪溝にブ-スターポンプを取り付け、これらの地域における流雪溝を可能にするための技術開発を確立することである。
緩勾配地の代表例として、新潟県長岡市の市街地を選び、流雪溝の設計を行った。長岡市の中心部を流れる柿川に信濃川からの導水することにより、柿川を取水路あるいは排雪水路として用い、市街地における流雪溝設置の可能性を検討しようとするものである。この結果、市街地の対象地域の地形によっては何らかの流雪溝の流末処理を行う必要があることが明らかにされた。
流雪溝の模型として直線開水路を用い、所定の流水量に対する流雪量、雪塊の移動限界について実験を行う。雪質として新雪、しまり雪、ザラメ雪を用い、水路床勾配、流水量を変化させた。これらにより種々の水理条件に対する流雪能力を実験的に把握した。また、水路に成形した雪塊を置き、どのような水理条件で雪塊が移動するかについて検討した。
流雪溝における流雪能力及び雪塊の移動の条件を理論的に求めるため、流雪溝内の流れが液相(水)と固相(雪)の流動であると仮定し、それぞれについて連続式、運動方程式をたてる。運動方程式では、雪塊と底面との摩擦力が作用することを組み込んだ。これらの式を用いて水の流速と雪の流速を求め、さらに流雪能力式及び雪塊の移動限界式について算定した。
流雪溝ブ-スターポンプの試作を行う。試作にあたっては、インペラ及びスクリューの形状、回転数について検討を行い、流水量に対してどのような揚程になるか、投入雪量がどの範囲であればブ-スターポンプが正常に作動するかの点を中心に検討した。

Research Products

• [Publications] 福嶋祐介,早川典生,村上正人: "流雪溝における雪塊の移動条件" 土木学会論文集,土木学会. 497. 51-59 (1994)
• [Publications] 河野史典,早川典生,福嶋祐介,山本浩: "長岡市における市街地流雪溝網設置の可能性について" 土木学会新潟会研究調査発表会論文集. 12. 41-45 (1994)
• [Publications] 早川典生,福嶋祐介,谷内宏: "平坦地における流雪溝敷設上の問題点" 日本雪工学会. (1994)