らせん流方式を適用した洪水吐の開発

• 研究課題/領域番号: 13460108
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 農業土木学・農村計画学
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 秋吉 康弘 宮崎大学, 農学部, 教授 (30041031)
• 研究分担者: 中園 健文 宮崎大学, 農学部, 助教授 (80315358) ; 小島 信彦 明治大学, 農学部, 講師 (10277725)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 13,500千円 (直接経費: 13,500千円); 2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2002年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円); 2001年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
• キーワード: らせん流 / 急流工 / 円弧状断面水路 / 流水制御 / 洪水吐 / 開水路

研究概要

狭小な地形に位置するため池やダムの洪水吐堤体に施工せず、必ず地山に施工しなければ堤体の崩壊等が生じる場合がある。そして、流水の溢水や水路の崩壊を引き起こす恐れがある.
そこで、本研究では、九州F県A市地先に、地形が狭小で県道が隣接する位置の洪水吐放水路を屈曲角度65゜に折れ曲がる場合の水路構造を施工した。
従来の洪水吐放水路に比較して工事費が30%をも軽減することが出来た。そして、農業土木学会九州支部賞を受賞することが出来た。
また、従来管水路方式で無ければならない上流水路勾配1/2を流下する高速流を排水路方式にて90゜屈曲させ、飛沫の無いスムーズな流れで流下させることに成功した。
この流水制御方法は、長方形断面水路の側壁を円弧状断面に改良することにより、急傾斜の水路を流下する高速の流水が、屈曲する側壁に衝突して溢水する上向きに飛び出すエネルギーをらせん流の回転エネルギーに変換して流水をスムーズに導水しようとする新しい水路構造技術の開発である。
従来の水路構造は矩形水路や台形水路、管水路しか考えられていなかったが、今回上記のようならせん流方式水路開発することを完成させた。
このようならせん流方式の水路構造技術の適用は,近年平野地が工業用地や混住化によって農耕地が少なくなり、自給率を高めるためには、農耕地の中山間地や山地に施工しなければならなくなった現在、農業水利構造物は従来の施工工法では計画できず、構造物や工事費は非常に大きなものになってきた。中山間地や山地に施工可能な構造物の技術開発が望まれている現在、今回のらせん流方式水路は非常に効果的な、工事費を大きく軽減できる構造物である。