| 研究課題/領域番号 |
16K06518
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
高橋 正行 日本大学, 理工学部, 教授 (10318363)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 階段状水路 / エネルギー減勢構造物 / skimming flow / 減勢工 / 落差工 / nonaerated skimming flow / 乱流境界層 / 射流 / 比エネルギー / エネルギー損失 / 水理構造物 / 水工水理学 / 洪水制御 / 高速水流の制御 |
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| 研究成果の概要 |
水路傾斜角度θ=19°-55°の階段状水路のnonaerated skimming flowを対象に，乱流境界層の発達について考察を加え，境界層厚を合理的な実験式で示した．この境界層厚を示す式と新たに導いた水面形状を示す式とによって，階段状水路におけるnonaerated skimming flowの水面形状，乱流境界層の発達状態，比エネルギーの算定が可能となった．この結果，階段状水路に対して超過洪水など大流量時に形成されるnonaerated skimming flowの水理量が求められ，階段状水路のエネルギー減勢は平坦な傾斜水路に比べて大きいことが明らかにされた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の多発する集中豪雨による超過洪水がダムやembankment damの階段状洪水吐を流下する場合，あるいは階段状の落差工で大流量の越流が生じた場合，階段状水路上の流れが全てnonaerated skimming flowの流況となり，この場合の水理特性の解明が階段状水路の水工設計のために必要である．本研究成果によって，nonaerated skimming flowの水深，断面平均流速，比エネルギーの大きさを定量的に求めることが可能となった．その結果，階段状水路によるエネルギー減勢は平坦な傾斜水路に比べて大きいことが明確にされた．
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