| 研究課題/領域番号 |
03452217
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
都市工学・衛生工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
楠田 哲也 九州大学, 工学部, 教授 (50037967)
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| 研究分担者 |
荒尾 慎司 九州共立大学, 工学部, 助手 (20258338)
山西 博幸 九州大学, 工学部, 助手 (20240062)
森山 克美 九州大学, 工学部, 助手 (80157932)
大石 京子 九州大学, 工学部, 助手 (20110835)
古米 弘明 茨城大学, 工学部, 助教授 (40173546)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1993年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1992年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1991年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 雨水管路網 / 雨水排除 / マンホール / エネルギー損失 / マンホ-ル / エネルギ-損失 / モデル化 |
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| 研究概要 |
1.マンホール部におけるエネルギー損失に関する検討
雨水管路網の流下能評価に必要なマンホール部のエネルギー損失とその水理特性を検討した。エネルギー損失係数Kに関わる因子として(1)マンホール径、上・下流管径の比、(2)段差、(3)接続角度(90、180度)、(4)マンホール内水位、(5)流量、(6)上流管の水理特性(開水路流れ、サーチャージ流れ)、(7)渦の発生、(8)マンホール出口形状(ベルマウス型、角端型)を考慮した。この結果、次の点が明らかとなった。(1)Kの変化は上流管の水理特性に依存する。(2)サーチャージ時のKは、180度接続では上流管からのポテンシャルコアが下流管に直接流入する範囲で段差に比例する。90度では段差なしでもコアが下流管に直接流入し得ないため、段差が小さい範囲でも高いK値を示す。(3)渦が認められる条件下では、Kの増大がある。Kの増加率を最大で50%程度見込む必要がある。(4)マンホール径/下流管径比が小さく、段差が大きい程マンホール内で渦が発生しやすい。(5)渦の発生により増加するエネルギー損失は、上流管の流速よりもマンホール内水深(上流管頂からのかぶり高さ)に強く関連している。(6)ベルマウス型では、段差比が0.8を越えると30〜40%程度のエネルギー損失軽減効果がある。(7)渦が発生時のマンホール内水位は、ベルマウス型のほうが角端型より低い。
2.雨水管路網の水理計算手法の検討
管路と接合部(マンホール)の接続状態を表現できる接続行列の大規模化を避けることのできる雨水管路網のナンバリング手法を開発した。また、実際の降雨をもとに各ルート上流端への流入ハイドログラフを求め、これを上流端境界条件とする雨水管路網の水理計算手法を示した。この雨水管路網のナンバリング手法とマンホール部でのエネルギー損失を考慮した計算は、実際の浸水現象をよく評価し得るものであった。
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