1995 Fiscal Year Annual Research Report
都市水害軽減のための大深度地下河川の水理設計法に関する技術開発
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07558172
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村本 嘉雄 京都大学, 工学部, 教授 (50027223)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長田 信寿 京都大学, 工学部, 助手 (50273462)
多田 彰秀 西松建設, 技術研究所, 主任研究員
戸田 圭一 京都大学, 防災研究所, 助教授 (70273521)
細田 尚 京都大学, 工学部, 助教授 (10165558)
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| Keywords | 洪水災害 / 地下河川 / 水理シミュレーション / 開水路流れ / 管路流れ |
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| Research Abstract |
平成7年度は、大深度地下河川の水理設計を行うに当って中心的役割を担う、2つの基本的数値解析モデルの開発を行った。すなわち、まず円形断面水路において流量の急変時に生じる、管路・開水路流れ共存状態の非定常現象とサージングを予測する数値モデルを作製した。その際、流量の急変時に生じると考えられる波状段波を再現するために、円形断面での鉛直加速度を考慮した開水路非定常流の基礎式を導きその数値解析法を提案した。また、円管路での波状段波の水理実験を行い、数値解析結果と実験結果を比較することによりモデルの検証も行っている。さらに、サージングの際に立坑から侵入した空気が閉じこめられた場合の、閉じ込め空気圧変化を考慮した簡易モデルを示した。
次に、下水道から地下河川への洪水流入初期の貯留過程で生じる過渡現象を考察するための管路・開水路流れ共存非定常流の解析モデルを作製した。さらに、流入と排水の二つの立坑とそれらをつなぐ管路からなる水理模型を作製し、水路が空の状態から満管に至る過程を実験的に再現可能にした。水理実験の結果、空の地下河川に洪水のフロントが移動する様子、流れが下流端で反射して管路流と開水路流れの境界面が水路下流端から高速で移動し、その後のサージングを引き起こす過程が明確になった。この水理実験結果を開発した数値モデルによって再現し、モデルの検証も行っている。
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