人工地下水層の建設(第3報) : サンドガン

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雨が夏季のみ集中して降る地帯において、夏に降った雨水を地下に貯水し、湿害を防ぐと同時に春の播種期に、この水分を毛管水として作物に利用することを構想した。このため地下水層を人工的につくる機械を構想した。本報では高圧空気でつくられた地下の水平空洞(貯水槽)に砂を充填する装置(サンドガン)の開発について述べる。結果として、砂を連続的にノズルから噴出するためには、砂パイプとノズルとの接合部にエジェクタを設ける必要があった。これにより高速空気流を砂パイプの下端でつくり、負圧を発生された。これによって砂タンクの砂は大気圧によって砂パイプ内に押し込まれるため、砂は砂パイプ内を流れ易くなり、連続的にノズルから噴出した。チャージタンク圧力の実用上の持続時間から、エアバルブの開度をd/vd/n=1/10〜1/5としなければならない。したがって空気噴流のノズルでの流速は10〜30 m/sと考えられるから、充分な砂の移動距離を得るため、砂土の最大粒径は2 mm以下とすべきである。空気噴流のノズルでの流速が5 m/sの時はノズルから0.3〜0.7mの位置に砂が堆積して堆積山ができた。10 m/sの時は2 m以上まで砂が移動するようになった。しかし距離約0.5〜1.0 mの位置に砂の堆積山ができた。20 m/sになると、砂の堆積山がノズル近くに出来ることはなくなった。したがって砂は各距離別にほぼ均一に分布するようになった。30 m/sになると、ノズルの近傍0〜l mには砂は無くなり、l m以上の距離に均一に分布するようになった。この結果から適切な空気噴流のノズルでの流速は20 m/s以上とすべきである。
専修大学北海道短期大学の論文
2003-12-30

人工地下水層の建設(第3報) : サンドガン

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