2009 Fiscal Year Annual Research Report
複断面開水路流れの内部構造の解明と河岸防災手法の検討
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19560523
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| Research Institution | Tokuyama College of Technology |
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Principal Investigator |
渡辺 勝利 Tokuyama College of Technology, 土木建築工学科, 教授 (00191750)
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| Keywords | 複断面開水路 / 流れの可視化 / 組織構造 / 斜昇流 / 大規模水平渦 / 縦渦構造 / 二次流れ |
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| Research Abstract |
本年度は、1)高水敷水深が比較的大きい場合の流れの組織構造の特徴、2)河岸防災手法の具体案としてブランチブロックを護岸に適用するに当たり、枝材の配列に伴う流れ場の特徴について検討した。
1)については、高水敷水深が大きいという条件は、既往の研究成果を踏まえH/D>1.5(H:低水路水深,D:高水敷高さ)とした。本研究では高敷幅を一定に保ち、H/D=3.0に設定し、これまで検討してきたH/D=2.0の組織構造の特徴と比較検討した。H/D=3.0の流れ場では,H/D=2.0と同様に高水敷先端部に縦渦構造の時空間的な集中現象が認められたが、H/D=2.0に比べて水表面への縦渦構造の発達が抑制され、その対岸方向への傾斜角度が緩和されることが示された。これは、高水敷水深の増加によって側壁上の縦渦構造の占める割合が増加し,両縦渦構造同士の相互関係の発生が原因であることが明らかとなった。
2)については,河岸防災への効果が期待されるブランチブロック護岸に関する検討を行った。本ブロックは、1本の幹財とその前後に3本の枝材からなるブロックである。本研究では、枝材の2つの配置形状(昇配置,降配置)による流れ場の特徴およびその生成因を検討した。その結果、昇配置では降配置に較べて護岸付近の主流速の低減効果が顕著となることが明らかとなった。これは、枝材の配置によって生成される縦渦構造の集中現象が異なることが原因であることが解明された。昇配置では水表面に向かって縦渦構造が集中、大規模し、広範囲の低速領域の低減に寄与している。一方で降配置では、縦渦構造が底壁面付近に集中し、護岸付近の低速化への寄与が昇配置に較べて小さいことが示された。
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Research Products
(4 results)
