| 研究課題/領域番号 |
21K04281
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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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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
原田 守博 名城大学, 理工学部, 教授 (40165030)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 透水性舗装 / ポーラスコンクリート / 局地的豪雨 / 雨水流出抑制 / 流域治水 / 非線形透水則 / ダルシー則 / 浸出面 / デュピーの仮定 / 水循環系の健全化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
都市域の豪雨に対する雨水流出抑制方策として、透水性ポーラスコンクリート（POC）舗装の雨水浸透・流出過程を実験的に解明し、それを踏まえた水理解析モデルを構築することによって、市街地に広くPOC舗装を施工した場合の雨水流出抑制効果を定量的に評価する技術を確立する。具体的には、まず、実物大のPOC舗装に対して模擬降雨を与えた浸透実験によりPOC槽内の雨水浸透・流出過程を計測するとともに、POCに代表される粗粒媒体特有の水理特性を室内実験によって検証し、それを組み込んだ水理解析モデルを構築して POC舗装の流出抑制効果を評価、さらには，その効果を高めるための具体的な施工形態を提案するものである。
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| 研究成果の概要 |
近年，豪雨が頻発し，各地で水害が発生している．特に局地的豪雨は流域面積の小さい都市河川に急激な出水を引き起こすことから，都市域の雨水浸透貯留能力を確保することが急務である．雨水を集め貯留する施設は整備に限界があるため，面的に降る雨をその場で受け止める透水性舗装をいかに普及させるかが喫緊の課題となる．本研究の目的は，POCを用いた透水性舗装の雨水流出抑制効果を水理解析と実物大の大型実験を通して評価することである．検討の結果，本研究の提案する雨水貯留層を備えた透水性舗装システムは，POC層のもつ透水性と貯留性を兼ね備え，時間100mmを上回る豪雨に対して一定の流出抑制効果を発揮することが示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
気候変動に伴い記録的豪雨が頻発し，各地で未曽有の水害が発生している．豪雨に対する流域の強靭化を図るため，河川の流下能力だけに頼るのではなく，河川と流域が一体になって治水対策を進める「流域治水」の取り組みが求められている．特に流域から河川への雨水流出を抑制することが緊急課題であるが，局地的豪雨に対する従来の流出抑制対策，例えば雨水をオフサイト施設に集め貯留する手法では十分ではなく，面的に降る雨水を透水性舗装などによって面的に処理する必要がある．本研究では，POCを用いた透水性舗装に着目し，浸透流の解析に非線形透水則を用いたモデルを提案することにより，雨水流出抑制効果の定量的評価に成功した．
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