| 研究課題/領域番号 |
16H06100
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
張 浩 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (90452325)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 水工水理学 / 雨水管理 / 河川 / 下水道 / タイムライン |
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| 研究実績の概要 |
１．高知市にある二級河川久万川の支川紅水川を対象として，内水排水ポンプの排水過程が外水河川の時間的・空間的な水理特性に与える影響を現地調査及び二次元数値解析により考察した。現地調査では，継続的な水位観測及び降雨・内水ポンプ操作実績データから，ポンプ場から河川への排水がある箇所の上下流では水位変動特性がポンプ稼働時とポンプ停止時で異なることが分かった。数値解析では内水排水ポンプの操作方法を変化させ，外水河川の流速・水位のシミュレーションを実施した結果，河川の水位や流速分布特性が明らかになり，ポンプからの排水が河川の水理特性に与える影響が明らかになった。
２．下水道における流れを支配する物理現象と過程に対する認識を深めるとともに，下水道流れモデルの高度化を目指し，下水管渠流れ模型実験装置を用いてマンホール内のエネルギー損失とマンホール内の3次元流れ構造に関する基礎実験を行った。実験では3方向接合型マンホールを対象とし，流量比，主管・支管の接合角度，下流水深がエネルギー損失に及ばす影響を評価し，粒子画像流速測定法を用いてマンホール内の流れ構造の解析を行った。結果として，マンホール内の流れ構造がマンホール内のエネルギー損失に大きく影響していることが明らかになった。
３．外水・内水氾濫による浸水被害を高精度で予測する技術の向上を目指し，排水施設の機能を有する「側溝」を考慮した地上部と下水道部の解析を統合する新しい接続モデルを提案した。また，平成２６年度に発生した高知市紅水川と久万川に囲まれた初月排水分区の氾濫再現シミュレーションを行い，モデルの検証を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画通りに進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．高知市久万川・紅水川流域における河川・下水道での流況実態を、構築できた連続観測システムによって把握し，流出や流れの特性を考察するとともに，精度の高い観測データの蓄積を図る。また河川や下水道管理者と協力しながら，研究対象区域における河川・下水道関係のストックの運用実績資料を継続的に収集し，地上・下水管渠における流況との関係を検討する。
２．高知大学利水工学実験室に昨年度導入した内水排水ポンプシステムと既存の大型実験水路により，内水排水操作が放流先河川に与える影響を検討する。また，京都大学防災研究所宇治川オープンラボラトリーにある全国共同利用施設を活用し，下水道管渠内の流れ構造やマンホール周辺におけるエネルギー損失等に関する基礎実験を継続的に実施する。下水道における流れを支配する基本的物理現象と過程に対する認識を深めるとともに，下記数値モデルの改良と高度化に活かす。
３．昨年度に引き続き、高知市初月排水区を対象とした過去の豪雨災害の再現計算や将来予測結果を踏まえて，特に地上・側溝・下水管渠における複雑な氾濫水の授受関係を配慮した内水氾濫モデルの改良と高度化を行う。
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