滞砂防除に関する土砂水理学的研究 (第7報) : 沈砂池における渦動管排砂工の水理に関する実験・解析(農業生産工学)
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概要
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頭首工における沈砂池の自然排砂に, ラセン流を利用した渦動管排砂工を適用する場合の土砂水理機能を明らかにするため, 水理模型実験を行ない, その結果から理論解析に必要な諸実験定数を明らかにして, 荒木による近似解を適用して実験結果の検証を行なった。その成果の概要を示すと次のとおりである。1) スリットを有しない管水路についての予備実験の結果より, まず排砂管の摩擦抵抗係数としてλ_2=0.022を算定した。次に, 渦動管の実験結果を解析することにより, 関数ηおよびβは大体次のような値が適正と考えられた。η=1.18 β=0.345(b/D)-0.004 2) スリット流入速度υ, 渦動管内平均流速Vおよび渦動管内の圧力水頭p/wなどの分布については, 計算値と実測値との一致が比較的良好である。この際の計算には荒木による一様スリット管(管断面およびスリット幅が一定なスリット管)の特解(管入口断面が閉塞されている場合)としての第一次近似解を適用し, それぞれ模型実験結果と対応させた。3) 渦動管排砂工は, 有効渦動管長と関連づけて, 特殊な排砂ゲートを併用し, その交互操作による縦断方向の連続線排砂法として採用すれば極めて効果的であり, 頭首工の沈砂池自然排砂に適用すれば, 下流側幹線水路へ通水しながら短時間に完全排砂が可能となる。最後に, この種渦動管排砂工の実施設計には, なお適正な排砂ゲート(スリット調節ゲート含む)の開発という難問題が残されているが, 将来このような渦動管がわが国でも広く実際に応用されることを望んでやまない。
- 神戸大学の論文
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