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導水路設計の奥ゆかしさPickup

 導水路の設計は今更ながら奥ゆかしいと感じます。

 そもそも小水力で「導水路」が登場することは少ないです。
 たいていは取水してすぐに沈砂池兼用水槽から水圧管路になるので。

 でも、取水工から沈砂池兼用水槽までの比高が少なければ、沈砂池から水槽までは無圧導水路にて導水することになります。
 何故?
 沈砂池兼用水槽の基礎高さが低くなるから排砂ゲートより河川の高さが高くなり物理上、排砂が出来ないからですね。
 どうして?
 水槽兼用にすると、水圧管へのエア混入防止のため中心位置を下げる必要があります。
 なので、約2mくらい下がることに。
 なので、河川勾配が緩ければ河川へ排砂出来ないことになるよ と。

 導水路は?いろいろです!

 導水路には水理的に言うと、

 圧力導水路と無圧導水路の2種類があります。
 
 圧力導水路は大きなダムで貯水した水を取水するのでそのダムの最低運用水位より下から取水するので、自然と圧力がかかります。
 ややこしそうですが、水理計算は無圧導水路より簡単です。関電の先輩も同意見でしたね。開水路の水理計算はややこしいので専門家でないと出来ません。
 水面低下量の計算とロス計算を合算しないと水理計算ができませんからね。
 まぁ、圧力導水路は小水力の規模ではあり得ないですね。

 一方、無圧導水路は前述のケースに該当すると必要になります。
 
 無圧導水路は、トンネル、開渠、蓋渠(がいきょ)、暗渠に分類されます。
 トンネルとはトンネルです(笑)
 開渠とは? お天道様が見えるです。
 蓋渠とは開水路に蓋を掛けた水路です。
 暗渠はヒューム管とか樹脂管などのことです。

 では、無圧導水路を選択せざるおえなくなったときに、どうする?

 基本、コストが安価な開渠です。
 でも、落石や崩土の虞があるときは蓋渠。
 掘削深さがある場合は暗渠で埋設。
 となるけど、現在設計している地点はややこしい。。。

 鉱毒水です。

 鉱毒水となるとそもそも使用する材質に制約されてきます。
 耐酸性に問題の無いFRPM管やポリエチレン管、ダクタイル鋳鉄管(粉体塗装仕様のみ)だけなので、コンクリートはだめ。。
 なので、暗渠を採用せざるおえない。

 ではコスト的に一番は?

 ここで使用水量の大小がきます。
 大きいと管径が太く小さいと細い。
 ポリ管は太いと高価。
 F管とダク管ではF管が安価となる。

 でも、水理設計では粗度係数の小さいポリ管が一番有利です。
 あと重量の問題もあります。
 ダク管はむっちや重いですからね。

 これらの条件で最適な設計をしますけど、地形が単純な道路埋設でなく法面や崖錐であるかなどでも比較検討が必要ですね。

 あぁ、奥ゆかしい。 

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