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Evaluation of Runoff Control Function of Porous Concrete Pavement for Urban Resilience to Heavy Rainfall

多孔混凝土路面径流控制功能对城市抵御强降雨的能力评价

基本信息

批准号：
21K04281
负责人：
原田守博
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Meijo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

流域における市街地の拡大に伴い、土地利用が変化し、道路の舗装や下水管の敷設により、雨水は速やかに流出する傾向が強まっている。さらに、近年の局地的短時間大雨、いわゆる“ゲリラ豪雨”の発生により、都市河川の流出特性が先鋭化、すなわち流出流量が増大し、流出時間が短縮することにより、河川からの溢水・氾濫や低平な市街地での浸水被害が頻発している。流域に降る豪雨を地下へ浸透あるいは貯留させ、河川への流出を抑制する方策を進めることは、豪雨に対して都市域を強靭化するうえで喫緊の課題である。都市域のゲリラ雨に対する雨水流出抑制方策として、透水性アスファルト舗装があるが、アスファルトが高温下で流動し機能の劣化が早いため、耐久性の高いポーラスコンクリート（POC）舗装が注目されている。POC は砕石を粗骨材とする多孔質材料であり、連続した粗大空隙をもち、きわめて大きな透水能力をもつことから、雨天時の路面湛水を防ぐことができる。しかし一方で，その透水性の高さゆえに、舗装内に浸透した雨水は速やかに排水され、下水道さらには市内河川に流出することが予想される。結果として、豪雨に対する十分な流出抑制効果が得られないのではないか？と危惧される。そこで本研究では、Ⅰ. 実物大スケールの POC 舗装を建設し、降雨装置による模擬降雨を用いた浸透実験によりPOC 槽内の雨水浸透・流出過程を計測するとともに、Ⅱ. POCなど粗粒媒体特有の水理特性（非線形透水法則および下流端流出部での浸出面形成機構）を室内実験によって検証し、Ⅲ. それら水理特性を組み込んだ水理解析モデルを構築して POC 舗装の流出抑制効果を評価している。さらに，その流出抑制効果を高めるとともに、雨水を地下浸透させることで流域の水循環改善に寄与するための舗装形態を具体的に提案することを目標としている。

There is a strong tendency for urban areas to grow, for land use to change, for roads to be installed, for sewers to be laid, and for rainwater to flow out. In recent years, local short-term heavy rain, heavy rain, urban river outflow characteristics have increased, outflow flow has increased, outflow time has shortened, river overflow, flood, low city streets and flooding have occurred frequently. Heavy rain in the river basin, underground infiltration, storage, river outflow, control measures, progress, heavy rain, urban area strengthening, stress issues Urban rain control measures, water permeability, water permeability, deterioration of flow function under high temperature, high durability, water permeability (POC), water permeability, water permeability POC is a porous material with coarse pores and large water permeability. It can prevent road surface water in rainy days. In one direction, water permeability is high, water penetration is high, rainwater is high, water drainage is high, sewers are high, water flow is high, and water flow is high. As a result, heavy rain caused a lot of outflow inhibition. I'm afraid it's late.そこで本研究では、Ⅰ. The POC equipment of the POC tank is constructed, the rainfall device is used to simulate the rainfall, and the infiltration and outflow process of the rainwater in the POC tank are measured. POC coarse media unique hydraulic characteristics (non-linear water permeability law and downstream outflow part of the leaching surface formation mechanism), indoor testing, III. For the evaluation of the efflux suppression effect of POC equipment, the structure of the system is composed of the following components: In addition, the effect of outflow inhibition is high, rainwater permeates underground, and the improvement of water circulation in river basins is based on specific proposals for installation patterns.