せせらぎ水路における粗度係数

• 担当機関: 愛知県農業総合試験場
• 研究期間: 1998～2001
• 発行年度: 1998
• 要約: 水環境整備事業での親水施設として作られる「せせらぎ水路」の粗度係数に関する設計データが少ないので、浅い水深に対応できる水面浮きによる流量測定法を用いて計測した各施工材質に対する粗度係数は設計資料として有効である。
• 背景・ねらい: 農村地域に広く存在する水路、ダム、ため池等の農業水利施設が有する水辺空間等を活用し、豊かで潤いのある快適な生活環境を創造することを目的に水環境整備事業が実施されており、愛知県においても平成9年度までに20地区が採択されている。; その中で「せせらぎ水路」は親水施設のメインとなるが、その粗度係数についての設計データが少ないので、現場で計測して今後の設計資料とする。; このとき、せせらぎ水路の水深は数cmと限られ、流速計を使用する従来法では精度の確保が困難であることから、水面浮きによる流量測定法を採用するが、この測定法に関するデータも少ないので、当場の水理実験室内に設置される可変勾配水路（図1）を用い、水面浮きの流速を補正する係数αを検証した後、現場に適用する。

成果の内容・特徴

1. 水面浮き4種類（円形ベニヤ板、直径5,10,15,20mm×厚さ5mm）を作成したが、水面浮きの大きさの違いによる流速補正係数αへの影響は認められない（図2中の各測点での縦に並ぶ4点は大きさの違いによるものであるが、一定の傾向はない）。
   
2. 常流での流速補正係数αは、平均水深h/水面幅Bの比が小さい程小さくなるが、「物部水理学」の記載データと比較して実測値は小さく、次の関係式で示される。なお、試験は水深変化のない等流条件で行い、水面浮きの測定精度は誤差±10%以内である。
   α=1.066(h/B)0.144適用範囲：0.03≦h/B≦0.63
   
3. 射流での流速補正係数αは、常流の値よりも若干大きい（図2）。
   
4. 各現場で実測した施工材質別のマニングの粗度係数nは0.016～0.028の範囲にある。現場No.6はNo.1の水路（幅1m）中に長さ0.6mの転石を5m間隔に千鳥配置したもので、nは0.016から0.022に増大し、施工材質だけでなく転石等の有無による流水阻害によっても大きく変化する（図3）。
   

• 成果の活用面・留意点: 本成果は、水環境整備事業の設計を行う担当者に有益な情報である。
• カテゴリ: 水管理