1989 Fiscal Year Annual Research Report
空気混入効果に着目した段落ち部の局所洗堀制御に関する研究
Project/Area Number |
63550380
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Research Institution | Nishinippon Institute of Technology |
Principal Investigator |
赤司 信義 西日本工業大学, 工学部, 助教授 (50098951)
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Keywords | 空気混入 / 空気混入流 / 段落ち流れ / 局所洗掘 / 河床変動 |
Research Abstract |
平成元年度の研究は段落ち直下流の落下水による河床洗掘に及ぼす空気混入の影響を明らかにし、空気混入による洗掘制御法を提案する事を目的として行われた。まず、直角段落ち部からの落下水による洗掘の実験と空気混入効果を高めるため段落ち背面に突起をつけた段落ち部からの落下水による洗掘の実験を行って、空気混入の洗掘への影響が検討された。次に、洗掘機構をモデル化して洗掘過程の計算を行った。本研究で得られた主要な点は、以下の様に示される。 1.段落ち落下水による洗掘の特性 洗掘の機構は空気混入のない時と同じで、洗掘過程は掃流状態での砂輸送に規定される初期・中期、洗掘穴からのふき上げ流れによる浮遊状態での砂輸送に規定される後期に分けられる。段落ち背面に突起をつけて、空気混入量を増やすと、衝突流速が弱められて、洗掘量が減少する事が認められた。 2.洗掘過程の計算 洗掘面に沿う流れを水平砂面に沿う衝突流れで近似し、非平衡状態での砂移動による河床変動の式に基づいて洗掘過程の計算を行った。中期洗掘では、流れのはく離区間での砂移動をモデル化し、後期洗掘では、洗掘穴斜面に働く流体力と土圧力との釣合、噴流の動揺による洗掘穴斜面の間欠的崩落、及び、洗掘穴からのふき上げ流れによる浮遊砂拡散をモデル化して、計算に組み込んだ。計算結果はほぼ実験結果と合致し、計算結果から、水深が気泡の停滞深さに近づくにつれて最終洗掘深が急激に減少する事が示された。 3.空気混入による洗掘制御法の検討 空気混入効果を高めるため段落ち背面に突起をつけた段落ち形状の場合について洗掘の軽減効果を調べ、この様な段落ち形状でも洗掘量が減少する事が示された。しかし、突起を持つ段落ち形状の構造的な問題の検討や効果的に空気混入を増やす形状についての検討を今後さらに進めていく必要がある。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 赤司信義,石川誠,斎藤隆: "空気混入による段落ち落下水の減勢効果に関する研究" 水工学論文集. 34. 277-282 (1990)
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[Publications] 赤司信義,石川誠,斎藤隆: "斜めもぐり噴流による洗掘に関する研究" 西日本工業大学紀要、理工学編. 20. (1990)
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[Publications] 赤司信義,石川誠,斎藤隆: "空気混入を伴う段落ち流れによる衝突流れの特性について" 土木学会第44回年次学術講演会講演概要集. 414-415 (1989)
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[Publications] 赤司信義,石川誠,斎藤隆: "段落ち落下水による洗掘の形状特性について" 平成元年度度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 134-135 (1990)
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[Publications] 赤司信義,石川誠,斎藤隆: "段落ち落下水による洗掘の形状特性について" 土木学会第45回年次学術講演会講演概要集. (1990)
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[Publications] 赤司信義,石川誠,斎藤隆: "段落ち落下水による粗面河床上の衝突流れについて" 土木学会第45回年次学術講演会講演概要集. (1990)