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チロル取水工の設計－3Pickup

　今回はチロル内部の掃流力の計算方法についてです。
　このブログは素人さん向けなので専門家にはご容赦をば。

　水路の限界掃流力は水理公式集第4章2-4.12式より求めます。
　u*c2=80.9d　です。
　　ここに　u*c2:限界掃流力　cm-s
　　　　　　　 d:砂礫の平均粒径（0.3030cm≦d　の場合）→粒径により変化するので注意。弊社ではｄ＝1ｃｍにします。

　限界掃流力が当該チロルの掃流力以上あれば、流れる（掃流される）ハズ。

　掃流力は、

　τ=ρgRIe
　　ここに　ρ：水の密度(1)
　　　　　　ｇ：重力の加速度(980cm/s2)
　　　　　　Ｒ：径深(cm)
　　　　　　Ｉe：エネルギー勾配＝水路勾配

　計算はチョー簡単。
　
　でもチロルも奥深いです。
　肝は、ＲとＩe　です。

　Ｒ：径深はＡ／Ｓ　Ａは通水断面積、Sは潤辺
　このＲが小さくなると流れにくくなります。
　一方、Ｉe：水路勾配を急にすれば良く流れますね。

　でも水路勾配を急にすると損失落差が増えてしまいます。
　要するに、沈砂池・水槽水位の基準水位が低くなり、有効落差が低下する。
　なので、水路勾配を出来る限り抑えつつ最適な径深に設定することが　キモ！

　では径深を出来るだけ大きくして掃流し易くする設計は？

　そう、試行錯誤の上水理的に理想的とされる　台形断面か部分的矩形断面（四角）　にたどり着きました。

　関電では多分無いです。見てない。

　狭いチロルを台形にするには、まず上下流幅を１ｍは欲しいです。
　相撲取りは無理ですが、普通の体形ならＯＫ！
　足元も確保できますね。
　
　この設計で増える有効落差は十数ｃｍ程度ですが、小水力では貴重ですねー。

　この発想は以前沈砂池の掃流力を検討した際の応用編です。
　チロルにも応用しています。

　現在設計しているチロルは砂防ダム利用で、水通し幅２０ｍなので出来るだけ水路勾配を緩くして損失落差の低下を抑えたい　と。

　一生勉強ですね（笑）

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