JP2016510095A - 流体土砂堰き止め装置 - Google Patents
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Abstract
Description
固体流出物の初期部分を通過させ、水路に沿って次々と構築されたこれら一連の構造体に、効果的な積層能力を与え、
剛性の高い縦スリット砂防堰堤と比よりも(従来のネット砂防堰堤に存在しなかった)優れた自己洗浄能力を可能にし、実際、水平開口部は閉塞の可能性を大きく減少させ、
建設費用と建設時間を削減させる、
という目的を有している。
ただしUcは砂防堰堤10下流の縮流部26における水流速度であり、Ccは縮流部26の収縮係数である。
ただしUbは砂防堰堤10上流区域29における平均流速である。連続方程式(1)を数式(4)に代入すれば、以下が得られる。
ただし、第一次近似まで、砂防堰堤10直後の区域27における平均流速Ubとして、連続方程式
から得られる値が仮定されている。
を得る。数式(8)を、数式(7)を用いて同様に展開させると、
が得られる。ただし、
と定められ、これはエネルギー保存の状態が存在するときの堆積値Y’smに対応している。したがって、
が得られ、数式(11)を解くことにより、
が得られる。
・広矩形流路と水理的な粗面を仮定したゴクレール ストリクラー(Gauckler-Strickler)等流公式:
ただしu*−mは堆積25の上に延びる区域における摩擦速度で、d50は運搬されてきた物質の粒径分布の中央値である。
・メイヤーピーター(Meyer-Peter)とミュラー(Muller)の掃流砂輸送公式:
ただしqsは単位幅における固体流出量、Δ=(ρs−ρ)/ρは流送土砂を形成する物質の平均相対埋没密度、θcは限界シールズ数であり、これは粗面の場合に0.056と仮定することができる。
が得られ、上流側の水流14の流速に対して、
が得られる。堆積25上部の新たな河床の勾配imはよって、
と与えられる。ただし摩擦速度u*−mは数式(13)、数式(15)および数式(16)を用いて計算することができる。つまり、勾配imを水頭hmおよび流速Umの関数として直接表現すれば、
を得る。
Claims (14)
- 側壁(15;315)を備え、前記側壁(15;315)はその間に流路部(20、320)の範囲を定め、前記流路部(20;320)が流水(11)の河床(12)に設けられている装置において、前記流路部(20;320)は、
前記側壁(15;315)の間に設けられ、上流から運搬される物体を保持するための装置(17;117;217)を備える上部と、
流出用の開口部(30;330)を規定している下部と、
を備えていることを特徴とする流水(11)における土砂堰き止め装置。 - 前記保持装置(17;117;217)に網状装置(17;117;217)が設けられていることを特徴とする請求項1記載の土砂堰き止め装置。
- 前記側壁(15)は前記流路部(20;320)の範囲を定め、これが前記河床(12)の全幅まで延長している事を特徴とする請求項1または2記載の土砂堰き止め装置。
- 前記側壁(315)が河床(12)の中まで延び、前記流路部(20;320)が前記河床(12)の部分幅に制限して区切られていることを特徴とする請求項1または2記載の土砂堰き止め装置。
- 前記流路部(20;320)は底部が平板(21;121;221)により区切られていることを特徴とする請求項1〜4何れか1項記載の土砂堰き止め装置。
- 前記網状装置(17)が金属線ネットを備えていることを特徴とする請求項2〜5何れか1項記載の土砂堰き止め装置。
- 前記網状装置(117)が弾性リングを備えていることを特徴とする請求項2〜5何れか1項記載の土砂堰き止め装置。
- 前記網状装置(217)がロープからなるネットを備えていることを特徴とする請求項2〜5何れか1項記載の土砂堰き止め装置。
- 前記平板(21;121;221)と前記流路部(20;21;12)の両方または何れか一方が、コンクリートまたは鉄クラッド加工されているコンクリートまたは結束された岩石若しくは巨礫から構成されていることを特徴とする請求項1〜8何れか1項記載の土砂堰き止め装置。
- 前記流路部(20;320)は前記上部に、前記河床(12)または前記平板(21;121;221)に対し高さ(a)を有する前記保持装置、特に前記網状装置(17;117;217)を備え、
前記高さ(a)は前記装置(10;110;210、310)の上流側の堆積(25)の所定の最大値Ysmの関数、特に最大堆積値(Ysm)と水頭hmとの無次元比(Ysm/hm)の関数であることを特徴とする請求項1〜9何れか1項記載の土砂堰き止め装置。 - 前記流路部(20;320)は前記上部に、河床(12)または前記平板(21;121;221)に対し高さ(a)を有する前記保持装置、特に前記網状装置(17;117;217)を備え、
前記高さ(a)は流路部(20;320)下流の縮流部(26)における収縮係数(Cc)の関数であることを特徴とする請求項1〜10何れか1項記載の土砂堰き止め装置。 - 前記保持装置、特に前記網状装置(17;117;217)は、下流方向にとりわけ10度から30度の角度で傾斜していることを特徴とする請求項1〜11何れか1項記載の土砂堰き止め装置。
- 前記側壁(15)は前記保持装置、特に前記網状装置(17;117;217)に対応する部分において前記流路部(20;320)の範囲を定め、これを前記河床(12)の全幅まで延長させ、
また前記側壁(15)は前記流路部(20;320)の前記開口部(30;330)の範囲を定めてこれを前記河床(12)の部分幅に制限していることを特徴とする請求項1〜12何れか1項記載の土砂堰き止め装置。 - 流水(11)の河床(12)に設けられ間に流路部(20;320)を定めている側壁(15;315)を提供することを想定した土砂堰き止め方法において、
前記方法は請求項1〜13何れか1項記載の堰き止め装置(10;110;210、310)を提供することを含むことを特徴とする流水(11)における土砂の堰き止め方法。
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