| 研究課題/領域番号 |
06555147
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
福嶋 祐介 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (40111661)
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| 研究分担者 |
谷内 宏 (株)荏原製作所, システム事業部, 企画室長
早川 典生 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70143815)
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| キーワード | 流雪溝 / ブ-スターポンプ / 流雪能力 / 水深増加率 / ビンガム流体 |
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| 研究概要 |
日本海側の豪雪地帯では、冬季の生活を守るために除排雪は深刻な問題である。様々な除排雪手法の中で、流雪溝は多くの利点を持っており、今後さらに普及が進むことが予想される。本研究では、従来流雪溝の設置が困難とされてきた緩勾配地における流雪溝の普及を計るため、流雪溝にブ-スターポンプを取り付け、これらの地域における流雪溝を可能にするための技術開発を確立することを目的とする。
新たに雪塊及び雪粒子が完全浮遊の状態で流れる場合の流雪量の算定モデルを理論的に検討した。この理論は、雪水混合流がビンガム流体であるとの仮定の下に、流雪溝内の流速分布を導き、その結果を基に流雪能力、水深増加率を求めようとするものである。
多数のプラスチックボールを模擬雪として用いた模擬実験、雪を使った実験を行った。模擬実験での流速分布の測定から、雪水混合流体の流速分布が理論式で近似できることを明らかにした。また、模擬実験及び雪実験の結果を理論式と比較することにより、流雪能力式、水深増加率式などの適合性を明らかにした。
流雪溝ブ-スターポンプの性能についての現地実験の資料を検討し、ポンプを用いることで流雪能力がどのように改善されるかを検討した。この結果ブ-スターポンプを用いることで水路床勾配が小さく、水量が不足している場合でも、より条件のよい流雪溝と同じ程度の流雪能力をを確保できることを明らかにした。
典型的な豪雪都市で緩勾配地形である新潟県長岡市を対象として、流雪溝網の設計を行った。流雪溝の設計にあたっては、流雪溝現状把握調査の結果を基礎として、緩勾配水路での流雪能力式及び移動限界式、ブ-スターポンプによる流雪能力の改善効果を十分に考慮し、設計指針を示した。これにより、緩勾配地での流雪溝敷設の留意点を明らかにした。
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