農業土木学会論文集

沿岸域の環境影響評価における海水交換の重要性

大年邦雄, 松田誠祐

1996 年 1996 巻 183 号 p. 355-363,a1
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.355

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潮流の検討は, 数値シミュレーションや水理模型実験によって行われるが, それらの検討は, たかだか数周期程度の間の現象を対象としていることが多く, 月あるいは年の時間スケールで見た影響評価はほとんどなされない.
本論文では, 環境アセスメントの一環として海水交換現象を取扱う数値的手法を要約し, モデル海を対象として閉鎖性内湾と外海との海水交換現象に関する数値シミュレーションを実施している. その結果, 潮流のわずかな変化が, 長い時間経過すると海水交換に対して大きな影響を及ぼす可能性を持つという事例が示された. そのような検討結果に基づき, 海水交換に関する検討は重要であり, かつ, 今後の潮流に関する環境アセスメントには必要であることを示唆した.

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ファジイ推論によるパイプラインのデジタル制御

稲垣仁根, 國武昌人

1996 年 1996 巻 183 号 p. 365-377,a1
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.365

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パイプラインシステムのデジタル制御にファジイ推論を適用して制御系の設計と制御性のシミュレーション評価を行った.
複数の中間水槽により接続されたセミクローズドパイプラインにおいて, ポンプの回転数制御やバルブの水位一定制御を組合わせた制御システムに対して, デジタル制御を適用することにより, パイプラインの流況が安定化することが認められた.
その際のファジイ推論の適用方法としては, PID制御を主体としファジイ推論をサポートに回す形式でも, また, ファジイ推論から直接的に制御量を得る形式でも, 制御応答の改善が期待できることを確認した.

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水柱位置エネルギによる浦の内湾の成層強度と水温・塩分成層ならびに底層DOの関係

木村晴保, 章守宇

1996 年 1996 巻 183 号 p. 379-384,a1
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.379

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湾の環境は成層強度と密接に関係する. 本研究は成層強度を水柱の位置エネルギで表し, 浦の内湾の成層強度と水温, 塩分成層との関係並びに底層DOとの関係を調べた. 結果は次のとおりである.
(1)湾の成層強度を弱めるものは潮汐流や対流の他に内部波が考えられる.
(2)浦の内湾の成層は潮汐エネルギを効果的に利用することにより制御が可能である.
(3)湾の成層強度は水温成層に比べて塩分成層が支配的である.
(4)水温成層と塩分成層はそれぞれ水温と塩分に起因する密度成層強度で評価できる.
(5)成層強度は底層DOの増減機構を考察する上で有効な指標である.

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周囲温度が低い場合のコンクリート断熱温度上昇実験式の提案

中園健文, 國武昌人, 緒方英彦, 中澤隆雄, 菊村忠由

1996 年 1996 巻 183 号 p. 385-393,a1
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.385

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温度ひびわれを制御するためには, コンクリート内部の温度履歴を的確に把握しなければならない. そこで, 適切な断熱温度上昇実験式が必要になるために, 周囲温度が一定の実験室内で製作した構造物供試体の実測温度から, 3次元有限要素法を用いて断熱温度上昇曲線の定数を逆解析した. しかし, 周囲温度が低い場合において, この逆解析値を用いた解析値と実測値の問にかなりの差異が生じた. 本論では, 周囲温度が低い場合における断熱温度上昇実験式を提案し, 温度解析を行った. その結果, 温度ひびわれの発生が予想されるピーク温度からの温度降下過程でよく一致することが判り, 新しく提案した実験式の適用性を明らかにすることができた.

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時間全天日射量からの散乱日射量の推定

紙井泰典, 近森邦英, 丸山利輔

1996 年 1996 巻 183 号 p. 395-400,a1
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.395

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斜面日射環境を明らかにする上で必要な, 全天日射量から, その成分である直達・散乱日射量を分離する(直散分離)研究の一端として, 時間全天日射量無次元化指標(K_T)から, 時間散乱日射量無次元化指標(K_S)を推定する式を4つ提案し, これまでの直達日射量推定式から散乱日射量を求めた場合と, 精度の比較を行った.
館野の1979～1984年の全天・直達・散乱日射量データから式の係数を同定し, 1985～1988年のデータを用い, 標準誤差によって検証した. 次式の推定精度が良好であった. K_D/K_T=K_D+(0.786-0.28 sin h)KD^0.657(1-KD)0.716K_S=K_T-K_D K_D:時間直達日射量無次元化指標

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Estimation of Plant Transpiration by Imitation Leaf Temperature

Theoretical consideration and field verification (I)

邱国玉, 籾井和朗, 矢野友久

1996 年 1996 巻 183 号 p. 401-410,a1
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.401

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理論的に妥当で簡単な方法として, 一般的な気象要素を用いて, 蒸発散量を推定する方法を開発した. この方法の利点は作物係数, 群落抵抗, 流体力学的抵抗を必要としないことである. また, 群落下の土壌面蒸発量を無視することによって蒸発量を推定することができる. 提案した方法を評価するために, グレインソルガムを植えつけた圃場で野外実験を行った. この方法による日蒸散量の計算値ならびに長期間の積算値がライシメータによる推定値とよく一致した. また, 1時間当りの蒸散量の計算値もポロメータによる実測値とよく一致した. この方法は蒸散量を推定する簡単で正確な方法と結論づけることができた.

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擁壁の受働土圧に関する実験的検討と弾塑性有限要素解析

森洋, 田中忠次

1996 年 1996 巻 183 号 p. 411-419,a2
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.411

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2次元平面ひずみ状態で土圧計とロード・セルの双方から剛壁に作用する荷重の測定を行い, 弾塑性有限要素解析と比較することによって転倒受働状態での破壊挙動の検討を行った. 壁面を滑らかなスチール板として側面摩擦除去を施して得られた実測値と, 勢断帯, φの異方性, ひずみ軟化・硬化等を考慮した解析値は, 土圧分布, 全受働土圧係数, ならびに最大勇断ひずみ分布状態において比較的よく一致した. ロード・セル荷重と土圧の総和は壁体の傾斜が小さい間, 側面摩擦の影響はそれ程大きくはなかった. また, その壁面にサンドペーパーを張り付けることによって壁面摩擦を高めた場合は, 壁面摩擦角を地盤材料のφと同様に仮定した時, 実測値と比較的よく一致した.

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マサ土クラスト形成下における降雨浸潤とその数値計算

坂西研二

1996 年 1996 巻 183 号 p. 421-431,a2
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.421

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小型傾斜枠にマサ土を薄層および全層に詰め, 降雨実験を行った結果, 水分分布は表面で飽和し, クラストの形成により, 深さ1cmの表層では不飽和(-17cmH₂O)を示した. さらに差分法による鉛直浸潤モデルを土壌特性の異なる3層モデルに改良し, 数値計算を行い, 実験値に適合させた.

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ガラスビーズ成層への浸潤過程で生起するfingering現象の特徴

浸潤前線不安定化によるfinger成長とその維持メカニズム (I)

安中武幸, 出澤重祥

1996 年 1996 巻 183 号 p. 433-442,a2
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.433

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明瞭な浸潤前線を伴う降下浸潤過程において浸潤前線が不安定となる条件では, fingeringと呼ばれるfinger状の水浸入現象が生起する. この現象の物理的特徴を明らかにするために, ガラスビーズを用いた細/粗成層浸潤実験を行った. 下層が最初に乾燥しており浸潤前線不安定化の基準が満たされていれば, 下層において明瞭なfingerが成長することが確認された. 一方, 下層が最初に湿っていると, 湿潤部分の形状はfinger状よりむしろ波状となった. また, 初期乾燥条件で生起する典型的なfinger成長過程においては, 層境界の水圧は下層浸入開始時に最高値をとった後, finger先端の降下に伴って低下した. さらに, finger内は飽和ではなく, 封入不飽和状態にあると推察された.

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マッシブなコンクリート供試体の強度発現特性

非破壊試験方法によるコンクリート強度の推定 (II)

服部九二雄, 森井俊広

1996 年 1996 巻 183 号 p. 443-450,a2
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.443

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非破壊試験方法の内, 超音波法を使ってマスコンクリートの強度発現を推定した. 得られた結果をまとめると,
(1)コンクリートがマッシブになればなるほど内部最高温度も高くなり, 最終安定温度(室温)に達するまでに必要な時間も長くなる.
(2)材令が同じであればマッシブなコンクリートほど圧縮強度は小さくなる.
(3)マッシブなコンクリートの場合, 内部と外部の超音波伝播速度の差は, 約1年間の養生後になくなる.
(4)高さ70cmのマスコンクリート供試体のような高いコンクリート部材では, 上部の強度が小さくなる. その深さ(厚さ)は約10cmである. というのは, この部分にはブリージングによる毛細空隙と水みちが多くなるからである.

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大区画水田造成のための均平管理基準

長利洋

1996 年 1996 巻 183 号 p. 451-458,a2
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.451

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圃場整備後の水田を対象に,農家が均平を確保するために負担している作業の量を,切盛り土量と運土距離の積で表す運土仕事量を定量的に求める方式を提案した. この運土仕事量を指標に,30a区画水田と大区画水田(60a)を対象に,熟田並の高低差4cmにするまでの均平作業量を検討した. その結果,30a区画水田と同精度の高低差7cmで造成された大区画水田では,30a区画水田に比べて均平に要する負担量が増大することが明らかとなった.
したがって,大区画水田造成に際しては30a区画水田とは異なる,施工側と農家側の双方が折り合うことのできる,新たな均平管理基準が必要であることを提案した.

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浮遊砂を伴う流れの濃度と流速分布の推定モデル

木ノ瀬紘一, 奥島修二

1996 年 1996 巻 183 号 p. 459-466,a2
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.459

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浮遊砂を伴う流れを水相と砂相の固液2相の混相流と扱い, 流れの構造をモデル的にとらえる方法を検討した. このモデルでは, 濃度や砂粒子間力などの性状をふまえ, 流れを掃流砂, 遷移, 浮遊砂領域の3層に領域区分した. そして, 水相の運動方程式を積分し, 各領域の境界面に作用する剪断力と層の厚さの関係を求め, 3層構造の基本的骨格を決定する方法を示した. さらに,砂粒子の混入による混合距離の変化を考慮しながら,混合長理論を援用して,各領域の流速分布を求める方法, 示した.
限られた範囲ではあるが, 以上のモデルから得られる流砂の濃度, 流速分布が, 既往の標準的な浮流砂流れのデータと十分な精度で適合することを確認した.

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流砂解析のためのk-ε方程式とその解析例

木ノ瀬紘一

1996 年 1996 巻 183 号 p. 467-473,a3
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.467

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流砂を含む流れに適用することを念頭に置いて, 乱流数値解析モデル(k-ε model)を検討した. このモデルは, 固液2相流の基礎方程式を基に構成される. 本論では, まず, 液相(水相)を対象に, モデルの構成方程式(Reynolds方程式, k-方程式, ε-方程式)を新たに導いた. ここには, 水相と砂相(固相)との相互作用力として, 粒子に作用する浮力と粒子変動の影響も加味した抗力が考慮されている. 一方, 砂相に対しては, 筆者らが前報で開発した半理論解析法を利用した. すなわち, 今回, 提案する解析法は, 両者を組合わせたものである. 本モデルから計算された結果は, 既往の実験値や前報の解析から得られる結果をほぼ裏付けるものであった.

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F県下の土地改良区の類型化分析

石井宏, 水谷正一, 冨田正彦

1996 年 1996 巻 183 号 p. 475-482,a3
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.475

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近年土地改良区に対して地域の資源管理組織としての関心が寄せられている. しかし, 従来個々の土地改良区に対する研究はなされているが地域の様々な土地改良区の体系的な分析は見あたらない. この研究はF県の133土地改良区を対象にその多変量分析による類型化をしたものである. 方法は, 建設工事状況, 潅排状況, 財政状況に関する17特性値を抽出して主成分分析を行い, 有意な7主成分を抽出し, その主成分得点を用いてクラスター分析をした. その結果, 面工事を活発に進めている集団と面工事が停滞している集団とに2類型化できた. また, 水路工事の活性度と員外収入との関連が見いだされた.

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自動減圧弁によるパイプラインの低圧化システムと現地計測

斉藤正樹, 稲垣仁根

1996 年 1996 巻 183 号 p. 483-495,a3
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.483

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畑地潅漑施設費の軽減化を図る重要な要素として, パイプラインの管種の低級化があげられる. 従来より使用されている自動減圧弁は動力を必要とせず, 水圧により自動的に作動する特徴があるが, 場合によっては2次圧と1次圧が連続する可能性があり, 下流側のパイプラインでは上流側の圧力条件を適用しなければならず, SP, FRPM, DCIP等の高級管種の使用が避けられないケースが多い. そこで,「減圧弁+安全弁+エアバッグ」の組合せであれば, 塩化ビニル管(VP)の使用を前提とした減圧弁下流側パイプラインの低級化が可能になることを実際のパイプライン系における水理実験とそれに対応するシミュレーションで検証した. さらに, 自動応答型の減圧弁を用いた低圧化システムを導入する上での施設的設計指針について提案を行った.

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Experiment on Transformation and Movement of Nitrogen in Paddy Soil as Influenced by Aerobic and Anaerobic Environment

M. Akhtar ABBAS, Hideo NAKASONE, Hisao KURODA

1996 年 1996 巻 183 号 p. 497-505,a3
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.497

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最近, 農地とくに畑地からの窒素の流出が大きな問題になってきている. 畑地から流出する窒素の形態はほとんどが硝酸態窒素で, それを水田に潅漑することにより窒素を削減することが期待されている. そのような窒素を多く含んだ水を水田に潅漑した場合, 脱窒により大部分は窒素ガスとして空気中に放出される. 残りの部分は, 浸透し地下水に達する. この土壌を浸透する過程で, 土壌の条件により窒素の挙動が変化する. すなわち, 土壌条件が好気状態 (開放浸透) か, 嫌気状態 (閉鎖浸透) かによって, 形態変化や浸透量に大きな影響を与える. 本研究はこのことに着目し, その実験結果を議論したものである.

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接触曝気方式における窒素除去の促進に関する実験

中曽根英雄, 黒田久雄, 山本伸行, 尾崎益雄

1996 年 1996 巻 183 号 p. 507-514,a3
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.507

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現在, 集落排水に接触曝気方式が多く採用されている. 時代の要請に伴い, 処理水中の窒素・リン濃度の低減が重要な課題となっている. 本実験は, 窒素・リンのうち, 窒素の除去能力を高める処理工程を検討するために行ったものである. これまで, 集落排水の接触曝気方式に使われてきた窒素除去方式は, 処理水循環型嫌気好気ろ床方式である. 今回は, この方式とは別の新しい窒素除去方式で実験を行った. すなわち, 好気槽を嫌気槽の前段に持ってきたこと, 好気槽出口から嫌気槽入口に処理水を返送していたものを, 好気槽内の循環に変えたことである. そして, 実験結果を要約すると次のようになる.
1. 低温時に硝化を十分進めるには, 曝気槽の容積(水理学的滞留時間)をプロトタイプであるJARUS IV型の約1.5倍とし, かつ曝気槽第3槽(Fig.2のNo.3タンク)から第1槽(Fig.2のNo.1タンク)に汚水(8/5)・Qを循環させることが有効であることが示された. そして, この硝化方法で低温時(約13℃)においても100%近い硝化率が達成された.
2. 従来, 接触曝気方式では硝化が進展すれば窒素除去は容易に達成されるものと思われてきた. しかし, 本実験に採用した処理工程では, 十分な脱窒は発現しなかった. 窒素除去率をさらに向上させるには, 処理工程や嫌気ろ床槽での汚水の水理学的滞留時間等を検討することが必要であると示唆された.

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フィルダムにおける地震時安全率算定の新提案に関する考察

青山咸康, 稲田克彦

1996 年 1996 巻 183 号 p. 515-520,a3
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.515

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建設省土木研究所より最近提案された「フィルダムの耐震設計指針 (案)」の示す地震時すべり安全率の評価法について検討した. この方法は,(1) 在来法において, 設計震度の評価法の見直しと安全率算定における地震力作用点の変更,(2) 築堤材料の地震時勢断強度の見直し, の2点を骨子としている. 本報では第1の点のみを取上げ, 在来法と指針法を比較すると得られる安全率がどのように変化するのかを調べた. この際, 両方法で仮定する勇断強度は同一であるとして比較し, 計算方法および設計震度の見直しの影響がどの程度であるのかを定量的に明らかにした. その結果在来法と比べて, かなりの安全率の低下が生じることが明らかになった.

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コンクリート構造物の寸法・形状が内部温度変化に及ぼす影響

緒方英彦, 國武昌人, 山下博, 近藤文義, 中澤隆雄

1996 年 1996 巻 183 号 p. 521-528,a4
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.521

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小型のコンクリート構造物に対する温度ひびわれ制御についての重要度は近年増している. 温度ひびわれの現象は構造物の構造形式, 配合, 施工, 養生, 気象条件などが複雑にまた複合的に影響して発生している. 特に小型構造物の場合は外部環境条件の影響を顕著に受けるために, 構造物の寸法, 形状によって内部温度変化は著しく変化する.
そこで本論では構造物寸法の違いによる内部温度の変化を調べるために, 寸法をかえた3種類の立方体供試体を作製し, 内部温度を実測して考察した. また, さまざまな構造形式のコンクリート構造物を想定して解析し, 形状, 寸法の違いが, 内部温度に与える影響を考察した.

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コンクリート重力ダムの地震挙動

兵庫県南部地震による呑吐ダムの事例

沢田敏男, 福川和彦, 平野重久

1996 年 1996 巻 183 号 p. 529-540,a4
発行日: 1996/06/25
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.529

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大規模な断層や破砕帯をもつ基盤上にコンクリート重力ダムを築造する場合, その合理的な基礎処理工法として, WBJS Worksを研究開発したが, この工法を適用して設計・施工された呑吐ダムが兵庫県南部地震の洗礼を受けた. この地震による呑吐ダムの挙動, とりわけ, WBJS Worksの耐震性について検討したものである

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訂正

1996 年 1996 巻 183 号 p. e1
発行日: 1996年
公開日: 2011/08/11

DOIhttps://doi.org/10.11408/jsidre1965.1996.183_e1

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