緩勾配除塵スクリーンによる管理労力軽減技術

• 担当機関: 農業工学研究所
• 研究期間: 1996～1996
• 研究担当者: 臼杵宣春; 吉野秀雄; 小林宏康; 相川泰夫; 中 達雄; 島崎昌彦
• 発行年度: 1996
• 要約: 用水路・排水路に設置する除塵スクリーンの管理作業の軽労化が要請されている。スクリーンを緩勾配に設置することによる水頭損失抑制効果に着目し、水理実験によりその検証を行った。
• 背景・ねらい: 除塵スクリーンに係る管理労力軽減には、塵芥による上下流水位差の増加を小さくすること、及び塵芥の除去作業の軽労化が必要となる。一般的に、除塵スクリーンは、水路底面に対し45～90度程度で設置されるのが実態である。これは、占有面積や材料費を抑えるためと考えられる。しかし、設置角度をより小さくすると、塵芥付着時に通水面積が減少しにくいこと、及び水面付近の塵芥が水中へ潜り込みにくいことにより、水頭損失が増加しにくい、すなわち上下流水位差が大きくなりにくいことが期待できる。これにより、塵芥の除去頻度を少なくすることができる。; ここでは、塵芥付着時の、水位差変動とスクリーン勾配の関係について、水理実験により解析し、スクリーンの緩勾配化による水位差増大抑制効果を検証した結果を述べる。

成果の内容・特徴

　塵芥付着によるスクリーン上下流水位差の、角度による相違を比較する実験を行い、緩勾配のスクリーンでは、水位差が大きくなりにくいことを確認した。
　図－1は、実験水路に異なる角度のスクリーンを設置し、同じ条件で落ち葉を流し続けたときの水位差の変化である。設置角30゜のスクリーンを用いた場合、顕著に水位差の増加速度が小さい。例えば、実験開始後15分の水位差は、60゜で約６cm、30゜で約2cｍである。すなわち、30゜のスクリーンを用いた場合、同じ条件であれば水位差の増加速度が60゜を用いた場合の約1/3となる。図－2は、その時点の流れの状況である。ただし、スクリーン直下流では大きな流速のため局所的に水位が低下するので、写真に示される水位差は、測定水位差より若干大きい。
　用いた水路は幅60cm、長さ50m、スクリーンはアクリル製で、バー厚さ5mm、幅30mm、間隔15mmである。流量は0.144m3/s、下流側の平均流速は0.6m/s、フルード数は約0.3となる。10分毎に、約５×３cmの広葉樹の落ち葉を上流から一定量ずつ投入した。スクリーンを通過する落ち葉の量は極めて少なく、無視した。

• 成果の活用面・留意点: 本成果は、水理設計及び土地改良区等の管理技術に活用される。
• カテゴリ: 管理技術 軽労化