構造物(落差工・カルバート・ゲート・ポンプ)

Cabernet2Dには,河道内の落差工のような地形的な段差を扱う機能と,カルバート・ゲート・ ポンプのように計算領域内の2点間を人為的に流量でつなぐ構造物を扱う機能があります.

落差工(Vertical Drop Structure)

段差部でのエネルギー損失

計算条件「Artificial Diffusion (Flow Calc.) and Drop Parameters」タブの 「Vertical Drop Parameters」グループで,河床の急激な落差(床止工・堰など)における エネルギー損失を考慮するかどうかを設定します.

パラメータ

説明

Vertical drop energy loss (j_drop)

落差部のエネルギー損失計算を有効にするかどうか

Drop energy loss coefficient (alpha_drop)

エネルギー損失量の係数

Drop energy loss power exponent (m_drop)

エネルギー損失量の指数

落差構造物の位置と形状

落差工そのものの位置・高さ・影響範囲は,境界条件画面で格子の辺(i方向/j方向)を 選択して個別に設定します.

パラメータ

説明

Height difference of the drop structure (VdropHeight_i/j)

落差の高さ(m)

Affected length of the drop structure (VdropLength_i/j)

落差の影響が及ぶ範囲の長さ(m)

カルバート・ゲート・ポンプ(連結構造物)

共通の考え方

ボックスカルバート(BoxCulvert),樋門ゲート(Gate),排水ポンプ(Pump)は, 計算領域内の離れた2地点(流入側セルと流出側セルと)を,地表の流れとは別に, 構造物を通した流量でつなぐ機能です.ポストウィンドウの境界条件画面で, 流入側(Inlet)・流出側(Outlet)となるセルをそれぞれ指定し,同じ 「Coupling code number」(連結コード番号)を割り当てることで,両者をペアとして 関連付けます.

カルバート・ゲート共通の流量式

カルバート(bc_)・ゲート(gt_)とも,流入側セル(Inlet)に以下のパラメータを 設定します(流出側セルでは不要です).

パラメータ

説明

Width (m) / Height (m)

断面の幅・高さ

Elevation (m)

構造物の敷高

Multiply

計算流量に乗じる倍率

Extended formula

水没状態に応じた拡張式を使うかどうか

Coefficient of submerged flow / subsurface flow / free flow

水没流・潜り流・自由流それぞれの流量係数

ゲートには,さらに開閉操作に関する設定があります.

パラメータ

説明

Open/Close operation (gt_method)

開閉の決め方:自動(水位に応じて自動判定)/時系列で指定

Open/Close operation time series (gt_openclose)

開閉操作の時系列(Set dataを選んだ場合)

Outside water level (gt_outwl)

流出側の外水位を設定するかどうか(流出側セルで設定)

Water level time series (wl1)

外水位の時系列(m)

ポンプ

ポンプは,内水側(Inlet)から外水側(Outlet)へ強制的に排水するための構造物です.

パラメータ

説明

Auto/Set data (p_method)

排水量の決め方:自動(開始・停止水位で運転)/時系列で指定

Maximum drainage discharge (p_qmax)

自動運転時の最大排水量(m3/s)

Begin operating water level (p_startope)

運転を開始する内水位(m)

Stop operating water level (p_stopope)

運転を停止する内水位(m)

Drainage discharge time series (qt2)

排水量の時系列(m3/s)(Set dataを選んだ場合,または流出側セルで設定)