電力土木

水理模型実験・解析

注)以下の実施事例は、 いずれも電力中央研究所の実験施設および装置を借用して試験等を行っています。

各種発電の取放水設備・洪水吐・減勢工などの水理模型実験

原子力・火力発電所の取放水設備、水力発電所の取放水口、洪水吐、減勢工などについて、模型実験を用いた検討により、経済性、安全性、環境性に優れた最適な形状の提案を行います。

洪水吐流入部模型実験例
洪水吐、減勢工模型実験例
写真提供:電力中央研究所

ポンプ取水槽の水理模型実験

ポンプ取水槽において空気吸込渦や水中渦が発生し、ポンプが空気を巻き込むと、ポンプが振動したり騒音が発生したりします。ポンプ取水槽の設計においては、空気吸込渦や水中渦が発生しない構造にする必要があります。 当社では、縮尺1/10~1/20程度の模型を製作し、ポンプ取水槽の水理模型実験により、空気吸込渦や水中渦の発生を確認すると共に、発生した場合の対策工の検討を実施しております。

実験概要

  • 日本機械学会基準 JMSE S 004 「ポンプ吸込水槽の模型試験法」に準拠
  • 水槽内の流況はフルード数相似、空気吸込渦は中間流速、水中渦は流速一致で実験を行い、渦の発生有無を評価
  • 多連のポンプ取水槽・取水路の実験では、流入量の均等化を図るための対策を検討
空気吸込渦
ポンプ取水槽(多連)の水理実験模型

津波・海岸構造物などの造波水理模型実験

海岸構造物設計の妥当性、消波・根固ブロックなどの健全性、港湾周辺の海浜変形や津波などを検討・評価するための実験・計測を行います。

根固ブロックの対波浪実験の 模式図
断面模型(λ=1/85)による防波堤の
波力・越波実験例
断面模型(λ=1/20)による防波堤の
波力・越波実験例

写真提供:電力中央研究所

冷却水取水・温排水拡散の水理模型実験

原子力および火力発電所の温排水が環境に及ぼす影響等を評価するため、放水口の形状や設置位置、温排水の流速や拡散範囲などを調べる実験を行っています。

写真提供:電力中央研究所

ダム・貯水池における濁水・堆砂の水理模型実験

ダム貯水池における濁水の流入、堆砂について、現地では不明瞭な状況を模型実験により再現し、流動の予測と解明を行うことにより、効果的な対策の確認と提案を行います。

揚水運転時の水流の挙動解明模式図
(清水中に濁水を放流し濁水の拡散等を把握する)
ダム貯水池への土砂流入、堆砂実験模式図
(貯水池模型に砂を投入し堆砂状況等を把握する)

雨水幹線の模型実験および水理解析

大規模の雨水幹線や長距離サイフォンなどの管路内の複雑な現象を水理模型実験と水理解析を組合わせて解析し、現象の解明に反映いたします。

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