JPH0434189Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この考案は、水力発電所余水路等から放出され
る流水の減勢工に関するものである。 （従来の技術） 水力発電所余水路等から放出される水は、かな
りの高所から落下させたものであるため勢いがあ
り、これをそのまま河川等に流すと、種々の弊害
がある。そこでこれらの水流を一旦減勢工という
箱型の構造物に入れて、十分勢いを落し、安全な
状態にしてから河川等に流すようにしている。 この従来の減勢工は、第６図に示す如く箱型の
構造物イの上部から余水管ニ等を介して導入した
水が底部で方向をかえて、一側上部の導出口ハか
ら外部に流している。 （考案が解決しようとする課題） しかしながらこの従来の減勢工においては、上
部から落下する水流は底部で前後左右に略均等に
分流、拡散するが、下流側に分散した水流は方向
が変わるだけで、ごく僅かしか減勢されていな
い。従つてこの構造物イを大きくして減勢効果を
上げようとするため、不経済となり、かつ既存の
発電所等にこの減勢工を設けるには用地上採用の
困難な場合が生ずる。またこの構造物に種々の装
置を設けて減勢効果を高めようとするものもある
が、再現性、安全性を高くするためにはできるだ
け単純なものが良い。 この考案はこれらの点に鑑みて為されたもので
あり、できるだけ小さな、単純な構造物で、安全
性や減勢効果の高い減勢工を提供することを目的
としたものである。 （課題を解決するための手段） そこでこの考案は、略箱型の減勢室の一側下部
を斜めに切欠せしめて減勢室内底面一側に傾斜面
を形成せしめ、この傾斜面に減勢室の上面から導
入した流水を当てるようにしたものである。 そしてこの考案の具体的構成は、略箱型の減勢
室の上板に流水導入口を設け、また一側壁上部に
略水平方向に突出した流水導出突口を設け、この
流水導出突口の下端縁から減勢室の巾狭の底板の
一側に向けて、次第に減勢室の水平断面が小さく
なるように傾斜板を設けた。また上記流水導入口
に余水管又は余水管に接続した導入管の下端開口
部を位置せしめ、この余水管又は導入管の減勢室
上板に対する角度を約50〜90度とし、上記流水導
入口から落下した流水が上記傾斜板に当たるよう
に、当該流水導入口の位置及び上記余水管又は導
入管の上記角度を定めたものである。 （作用） 上記余水管を通して流水導入口から減勢室内に
流入した水は減勢室の底部の傾斜板に当つて、方
向を変えて上昇し、これが回転して小さな渦を作
る。この様に大きな運動エネルギーを有する落下
水流はこの減勢室内で回転流となり、渦の乱れエ
ネルギーに変わり、さらに水の粘性により内部エ
ネルギーに変換される。この様にして減勢された
水が減勢室の一側の流水導出突口か減勢されて外
部に放出される。 （実施例） 以下この考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第１図はこの考案の概略構成斜視図を示し、略
箱型の減勢室１の上板１ａに流水導入口２を設
け、この減勢室１の一側上部には断面四辺形の流
水導出突口３を略水平に突設し、この流水導出突
口３の下端縁から減勢室１の巾狭の底板１ｂの一
側に向けて傾斜板４を設ける。上記流水導入口２
に余水管５の下端開口部を合わせ、この余水管５
を減勢室１の上板１ａに対する角度を約50〜90度
としたものである。 次にこの形状において効率的な減勢効果を有す
る構造を設定するには、以下の手順によつて各寸
法を求める。 第２図はこの考案の寸法記号を表示した概略構
成側面図、第３図はこの考案の減勢室に導入する
流水の流水フルード数に対する減勢室全長Ｌ、減
勢室深さＷ、最大上昇水深H₁maxの関係を示す
グラフ図、第４図はこの考案の減勢室の傾斜板の
傾斜角度に対する減勢室容量の関係を示すグラフ
図、第５図はこの考案の減勢室に導入する流水の
流水フルード数に対する減勢室の平均上昇水深
H₁及び落下位置L₂の関係を示すグラフ図である。 (1) まず減勢工を設計するに当つて、既知量であ
る、減勢対象流量Ｑ、減勢室流入流速V₁、減
勢室流入角度θ₁を求める。 (2) これらの既知量より単位流量あたりの流入エ
ネルギーE₁（＝V₁ ²／2g）、流水フルード数Fr₁
（＝V₁／√・₁）を求めて、第３図よりＬ／
E₁、Ｗ／E₁を読み取り、これらから減勢室全
長Ｌ、減勢室深さＷを規定した範囲内で求め
る。 なお上記ｇは重力加速度であり、その値は
9.8m／S²であり、またD₁は

【式】Ｄ は余水管の管径である。 (3) 傾斜板角度θ₂を規定した範囲内で任意に定
め、tanα＝（90°−θ₂）であることから、第４図
より減勢室容量係数Ｃを読み取り、減勢室容量
Vw（＝Ｃ×QV₁）を求める。 (4) 下流水深（減勢後の水深）H₂を減勢室幅Ｂ
を任意に定めて決定する。 （hc：限界水深） (5) 第５図よりＨ ₁／H₂を読み取り、減勢室平均
水深Ｈ ₁を求める。 (6) 上記(2)，(3)，(4)，(5)で定めたθ₂，Ｌ，Ｗ，
Ｂ，Ｈ ₂から、仮減勢室容量Vw′を求める。 (7) 上記(3)，(6)で夫々求めたVwとVw′とを比較
し、Vw≠Vw′であれば、上記(2)に戻し、もう
一度任意の寸法を設定する。 (8) Vw＝Vw′であれば、第３図よりH₁max／E₁
を読み取り、最大上昇水深H₁maxを求め、高
さを設定する。また第５図よりL₂／Ｌを読み
取り、流入落下位置L₂を得る。 以上の手順によつて、経済性、安全性に優れた
減勢工の形状を求めることができる。 また第６図に示す上記従来型の減勢工の場合、
底部が傾斜していないため、傾斜板角度θ₂＝90°、
故にtanα＝0°、減勢室流入角度θ₁＝90°であるか
ら、減勢室容量C₁は第４図からC₁＝1.2となる。
一方この考案のものは上記θ₁＝90°の場合、上記
tanα＝1.5とすると、減勢室容量C₂は第４図から
C₂＝0.6となる。従つて上記従来型の1/2の減勢室
容量でよいことになる。 （考案の効果） この考案は以上の構成であり、上記傾斜板に流
水を当てて、減勢室内で小さな渦を形成させ、こ
れによつて落下する流水の大きな運動エネルギー
を渦の乱れエネルギーに変え、さらに水の粘性に
より内部エネルギーに変えて、減勢する。従つて
この考案の減勢工は従来型と比べ、約1/2の減勢
室体積で同等の減勢効果が得られる。その上突入
してくる水流の流量、流水が大きく変化した場合
でも極端に流況が悪化することはなく、安全性が
高い等、減勢効果が高くかつ減勢工の小型化が計
れる。それ故場所を取らず、新設、既設の発電所
等への設置にも便利であり、汎用性があるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の概略構成斜視図、第２図は
この考案の概略構成側面図、第３図はこの考案の
減勢室に導入する流水の流水フルード数に対する
減勢室全長、減勢室深さ、最大上昇水深の関係を
示すグラフ図、第４図はこの考案の減勢室の傾斜
板の傾斜角度に対する減勢室容量の関係を示すグ
ラフ図、第５図はこの考案の減勢室に導入する流
水の流水フルード数に対する減勢室の平均上昇水
深及び落下位置の関係を示すグラフ図、第６図は
従来の減勢工の概略側面図である。 なお図中１は減勢室、１ａは上板、１ｂは底
板、２は流水導入口、３は流水導出突口、４は傾
斜板、５は余水管である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 略箱型の減勢室の上板に流水導入口を設け、ま
   た一側壁上部に略水平方向に突出した流水導出突
   口を設け、この流水導出突口の下端縁から減勢室
   の巾狭の底板の一側に向けて、次第に減勢室の水
   平断面が小さくなるように傾斜板を設け、上記流
   水導入口に余水管又は余水管等に接続された導入
   管の下端開口部を位置せしめ、この余水管又は余
   水管等に接続された導入管の減勢室上板に対する
   角度を約50〜90度とし、上記流水導入口から落下
   した流水が上記傾斜板に当たるように、当該流水
   導入口の位置及び上記余水管又は導入管の上記角
   度を定めたことを特徴とする、減勢室型減勢工。