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#7709 Re:特性係数法を用いた試計算
特性係数法では、確率年nに応じて異なるβn^10を用いねばならないが、10分間n年確率特性係数βn^10は確率年nに余り影響を受けないことを用い、確率年に関して平
均化された10分間特性係数β10を用いた簡略化した方法もあり、地域特性のみを示す係数として捉える。以下にこの方法により設計降雨強度Inを求める手順を示す。
1. 降雨の継続時間は雨水の流達時間t[min]に等しく取る。
2. 降雨の地域特性を示す10分間特性係数β10を「道路土工-道路土工要綱(資料-3)」に拠り求める。
3. 降雨の地域特性を示すInを式(1)に拠って求める。
In=Rn・β=54・2.2≒119[mm/h]・・(1)
ここで、「道路土工-道路土工要綱(資料-4)」に拠りn年確率60分降雨強度Rn(ro)は、今回、54mm/hで、又、βはtとβ10に依って決まる補正係数で、「同(資料-3)」に拠り、今回
t≦10minの場合で式(2)に拠り求める。
β=β10=2.2・・(2)
peak(尖頭)流量(Qpeak[m^3/s])を式(3)に拠り求める。
Qpeak=C・Rn・A/3.6・・(3)
ここに、C:流出係数=0.95「道路土工要綱 (H21.6) p134」に拠る路面及び法面での最大値,A:流域面積[km^2]
側溝内での流速(v[m/s])をManningの式で求め、流量(Q[m^3/s])を式(4)で求める。
Q=a・v=(a/n)R^(2/3)・i^(1/2)・・(4)
ここに、a:流水断面積[m^2],n:Manningの租度係数[m^(-1/3)・s],R:径深[m]R=a/S=B・0.8h/(B+2・0.8h),S:潤辺長[m],B:側溝内面幅[m],h:側溝深さ[m],i:勾配=0.02
計算結果を下表に示し、何れも側溝流量(Q)はpeak流量(Qpeak)を上回る。
流域面積A[m^2] 630 760 800 310 200
peak(最大)流量Qpeak[m^3/s] 0.00898 0.01083 0.01140 0.00442 0.00285
側溝又はたて溝仕様 precast concreteU型 小段排水溝ヘ゛ンチフリューム 小段排水溝ヘ゛ンチフリューム 現場打concreteU型 precast concreteU型
Manning租度係数n[m^(-1/3)・s]0.013 0.013 0.013 0.015 0.013
concrete2次製品標準値 concrete2次製品標準値 concrete2次製品標準値 現場打concrete標準 concrete2次製品標準
側溝又はたて溝幅B[m] 0.3 0.3 0.3 0.3 0.45
側溝又はたて溝深さh[m] 0.3 0.2 0.2 0.3 0.45
通水率 [1] 0.8
潤辺長S [m] 0.78 0.62 0.62 0.78 1.17
流水断面積a[m^2] 0.072 0.048 0.048 0.072 0.162
径深R [m] 0.092 0.077 0.077 0.092 0.138
流速v [m/s] 2.222 1.976 1.976 1.926 2.912
側溝流量Q[m^3/s] 0.160 0.095 0.095 0.139 0.472
参考文献
1)本間仁・安芸皎一編井口昌平・高橋裕執筆箇所:物部水理学pp583-586 2)風間聡:水文学,pp50-52,2011.10.
3)東日本・中日本・西日本高速道路株式会社:用排水構造物標準設計図集、平成28年8月
4)道路土工要綱、p134、H21.6.
5)鹿児島県資料
https://www.pref.kagoshima.jp/ah04/documents/documents/64829_20180326170...
6)岐阜県資料
https://www.pref.gifu.lg.jp/shakai-kiban/doro/doro-kensetsu/11651/d_spc....