流雪溝の設計方法

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1、北海道から北陸に至る7市2町をモデル都市として選定し,現行流雪溝の運用状況と問題点を整理した。青森県内の各市町村の流雪溝諸元(流量,水路勾配,幅,急変箇所数,運用状況)調査を実施し、現行流雪溝の特性を抽出した。この結果、利用条件が気象、水理,地形,街区都市化進行状況でまとめられることが明らかとなり,流雪溝の設計条件の分類をした。2、水路屈折部の雪塊流動現象および停滞・閉塞現象を室内実験で観測し,水路屈曲部における雪塊流動機構を検討した。これにより、屈折部を有する流雪溝の送雪能力推定式を提案した。3、雪水二相流管内流動の観測を室内実験により行った。その結果、以下の点が明らかとなった。(1)乱流による圧力変動は低速域では清水の圧力変動とほぼ同じであり,高速域では清水の圧力変動よりも小さくなる。(2)雪塊の代わりにポリスチレン粒子(比重0.97,1.04)を用いての流動観測により,低速域では上層に浮遊集積層、下層に、沈降集積層ができるためにエネルギ-損失は清水時よりも大きく,高速域では固体粒子が断面全体に広がるために清水時のエネルギ損失とほぼ同一となる。また、この観則により、管内混相流の固体粒子速度の分布形が解明された。4、排雪限界と流雪溝の設計条件に関する検討の結果,街区の条件によっては、水路の高さが排雪限界量を決めてしまう場合があり,この点の設計条件を明確にする必要があることがわかった。本研究の目的達成には、今後,(1)曲部・断面変化部の流雪能力の推定式およびその実験的検討,(2)雪水混相の乱流抵抗則,(3)直線部排雪限界と必要最低水深および雪塊投雪時の抵抗則を明らかにする必要がある。