2013 Fiscal Year Annual Research Report
沖縄地方の農地水系における大気・水環境に配慮した沈砂池の維持管理に関する研究
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23780253
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
仲村渠 将 琉球大学, 農学部, 准教授 (70537555)
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| Keywords | 沈砂池 / シルト・粘土粒子 |
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| Research Abstract |
沈砂池の流れ場における浮遊土の輸送現象を把握するため，実験用開水路内部に製作した沈砂池の実験装置を連続流式装置として操作し，インパルス応答法によるトレーサー輸送実験を行った．カオリナイトまたは国頭マージを25umふるいで水中篩別し，その通過分をトレーサーとして用いた．インバータ制御したポンプを使って流路に給水し，連続流式装置として操作した．水だけを流した状態で定常流が形成されていることを確認した後，流入境界にトレーサー懸濁液を注入した．注入所要時間は，毎回異なるが，数十秒程度である．流路を浮遊するトレーサーを視認できなくなった時点でポンプ給水を停止し，貯水状態で数日間静置した後，排水・洗浄操作を行って水路床に沈積したトレーサーを回収し，その絶乾質量を測定した．流路中央部で流速を測定した．必要に応じて静止画と動画を撮影した．2種類のトレーサー（カオリナイトと国頭マージ）と2種類の流量（100L/minと200L/min）を組み合わせた4ケースについて実験を行った．その他，固液2相流の数値計算によりトレーサーの輸送を解析した．また，沈積物からの窒素成分の溶出を測定した．
以下の結果を得た．1.流量の大小によらず，トレーサー懸濁液は流路床付近を流れた．その流れには乱れの弱いところが存在することが観察された．トレーサーの除去率は，流量が100L/minの場合で59-67%，流量が200L/minの場合で32-41%となり，シルト・粘土粒子の沈積が認められた．沈砂池に実現される流れ場では流速が大きくなりにくいと考えられ，シルト・粘土粒子が沈積できる層流に近い遅い流れの形成が示唆される．2. 数値計算でも実験と同様の流れが求められた．3. 沈積物から亜酸化窒素は生成されなかった．
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