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変動流体力場における多層石礫フィルター工法の水理・環境機能評価と設計技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17560461
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工水理学
研究機関岡山大学

研究代表者

前野 詩朗  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (20157150)

研究分担者 道奥 康治  神戸大学, 工学部, 教授 (40127303)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード自然石 / 護床工 / フィルター / 水質浄化機能 / 水制 / 連結石 / 天然石
研究概要

石礫で構築される構造物は空隙を有する多孔質体であるため,間隙を流水が通過することによる曝気効果も期待できるのみならず景観面においても優れた構造物と言える.本研究では,多孔質水理構造物として捨石堰や河床保護工を取り上げ,水理・環境機能を実験的かつ理論的に検討した.研究成果の概要は以下のようである.
1.多層石礫フィルターは河床保護工のみならず護岸の裏込め土砂流出防止策として効果があることが明らかにされているが,実際の適用に関しては,最上層の石礫が破壊されない,すなわち掃流されないという設計条件を課すため石礫径を相当大きくする必要がある.本研究では,最上層の石礫を小さくしても掃流抵抗を大きく取れる工法として石礫を連結することを提案し,連結石礫の流体力評価を行うとともに破壊防止効果を示した.
2.水制は水の流れを制御し河岸を保護するのみならず,澪筋を安定させる効果があるが,一方で水制周辺部の局所洗掘が水工学上の課題となっている.本研究では,自然石を用いた水制の水理機能を検討した.その結果,捨石で構築される透過型の水制は,不透過型の水制よりも,水制周辺部における急変流の強度を低下させ,水制周辺の局所洗掘を減少させる効果を有することを明らかにした.
3.透過型の水理構造物周辺流れを精度よく再現できる数値モデルを構築することを目的として捨石堰を対象として実用的な数値シミュレーションモデルを構築した.
4.捨石堰の環境水理機能の一つとして,水質浄化機能を検討した結果,捨石堰そのものの浄化機能を確認した.また,捨石堰にRDF炭化物をサンドイッチ状に挟むことにより水質浄化機能の向上が見込まれることを確認した.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (22件)

  • [雑誌論文] 鉛直2次元モデルによる多孔質堰を通過する流れの解析2007

    • 著者名/発表者名
      前野詩朗, 小川誠, 道奥康治
    • 雑誌名

      土木学会論文集B Vol.63, No.1

      ページ: 16-28

    • NAID

      130004942945

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 連結石礫の流体力評価に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      前野詩朗, 藤原実咲, 富田晃生, 山村 明, 忰態公子
    • 雑誌名

      水工学論文集 第51巻

      ページ: 679-684

    • NAID

      130003842526

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 捨石透過水制を配した開水路における流れと河床変動2007

    • 著者名/発表者名
      李最森, 道奥康治, 前野詩朗, 和中隆志
    • 雑誌名

      水工学論文集 第51巻

      ページ: 817-822

    • NAID

      130003842551

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 鉛直2次元モデルによる多孔質堰を通過する流れの解析2007

    • 著者名/発表者名
      前野詩朗, 小川 誠, 道奥康治
    • 雑誌名

      土木学会論文集B Vol.63,No.1

      ページ: 16-28

    • NAID

      130004942945

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 連結石礫の流体力評価に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      前野詩朗, 藤原実咲, 富田晃生, 山村 明, 忰熊公子
    • 雑誌名

      水工学論文集 第51巻

      ページ: 679-684

    • NAID

      130003842526

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] DEM-FEM Model of Highly Saturated Soil Motion due to Seepage Force2006

    • 著者名/発表者名
      Bierawski, L.G., Maeno, S.
    • 雑誌名

      Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, ASCE Vol. 132, No. 5

      ページ: 401-409

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of the structure permeability on scouring and flow around a spur dike during a surge pass2006

    • 著者名/発表者名
      Mioduszewski, T., Maeno S.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics, JSCE Vol.8

      ページ: 853-864

    • NAID

      130004258462

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] VOF-DEM-FEM連成モデルによる潜堤の挙動解析2006

    • 著者名/発表者名
      前野詩朗, 小川 誠, Bierawski, L.G.
    • 雑誌名

      海岸工学論文集 第53巻

      ページ: 886-890

    • NAID

      130003992084

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DEM-FEM Model of Highly Saturated Soil Motion due to Seepage Force2006

    • 著者名/発表者名
      Bierawski L. G Maeno S.
    • 雑誌名

      Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, ASCE Vol.132, No.5

      ページ: 401-409

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of the structure permeability on scouring and flow around a spur dike during a surge pass2006

    • 著者名/発表者名
      Mioduszewski T., Maeno S.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics, JSCE Vol.8

      ページ: 853-864

    • NAID

      130004258462

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DEM-FEM Model of Highly Saturated Soil Motion due to Seepage Force2006

    • 著者名/発表者名
      Bierawski, L.G., Maeno, S.
    • 雑誌名

      Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, ASCE Vol.132,No.5

      ページ: 401-409

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of the structure permeability on scouring and flow around a spur dike during a surge pass2006

    • 著者名/発表者名
      Mioduszewski, T., Maeno S.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics,JSCE Vol.8

      ページ: 853-864

    • NAID

      130004258462

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] VOF-DEM-FEM練成モデルによる潜堤の挙動解析2006

    • 著者名/発表者名
      前野詩朗, 小川 誠, Bierawski, L.G.
    • 雑誌名

      海岸工学論文集 第53巻

      ページ: 886-890

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Three dimensional analysis of flow around a porous spur dike2005

    • 著者名/発表者名
      T.Miodusewski, S.Maeno
    • 雑誌名

      応用力学論文集 Vol.8

      ページ: 793-801

    • NAID

      40007226738

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 捨石水制群の水理特性について2005

    • 著者名/発表者名
      李最森, 道奥康治, 前野詩朗, 牛田高裕, 藤井淳
    • 雑誌名

      応用力学論文集 Vol. 8

      ページ: 773-782

    • NAID

      40007226736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 開水路に設置された透過型構造物内部の流れ・乱れの計測2005

    • 著者名/発表者名
      道奥康治, 竹原幸生, 江藤剛治, 高橋亮介, 南條雅志
    • 雑誌名

      土木学会論文集 No. 803/□-73

      ページ: 105-114

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 石礫フィルターを用いた洗掘防止策に関する基礎的研究2005

    • 著者名/発表者名
      和中隆志, 前野詩朗
    • 雑誌名

      土木学会中国支部研究発表会発表概要集 57

      ページ: 91-92

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Three dimensional analysis of flow around a porous spur dike2005

    • 著者名/発表者名
      Mioduszewski T., Maeno S.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics Vol.8

      ページ: 793-801

    • NAID

      40007226738

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two-dimensional analysis on solid-liquid-phase flow in and open channel with a rubble mound groin2005

    • 著者名/発表者名
      Michioku K., Nanjo M., Ishigaki T., Maeno S.
    • 雑誌名

      XXXI IAHR Congress

      ページ: 2870-2879

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Failure prediction model of a rubble mound weir using distinct element method2005

    • 著者名/発表者名
      Maeno S., Michioku K., Kase E.
    • 雑誌名

      XXXI IAHR Congress

      ページ: 3304-3311

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 捨石水制群の水理糊こついて2005

    • 著者名/発表者名
      李最森, 道奥康治, 前野詩朗, 牛田高裕, 藤井淳
    • 雑誌名

      応用力学論文集 Vol.8

      ページ: 773-782

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 開水路に設置された透過型構造物内部の流れ・乱れの計測2005

    • 著者名/発表者名
      道奥康治, 竹原幸生, 江藤剛治, 高橋亮介, 南條雅志
    • 雑誌名

      土木学会論文集 No.803/II-73

      ページ: 105-114

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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