九州大学社会連携推進室

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地域等との連携

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その他の部局独自の取り組み

社会連携活動の情報提供

事業代表者
(本学責任者)

所 属
総合理工学研究院
職 名
教授
氏 名
松永 信博
ふりがな
まつなが のぶひろ
研究者情報URL/E-mail
http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K001238/
matunaga@esst.kyushu-u.ac.jp
連携事業の種類
連携事業名
気候変動による異常渇水を想定した水道用水の安定供給システムの構築
連携事業実施期間
2015-04 ~ 2016-03
連携先機関等名
福岡地区水道企業団
学内の連携部局名
工学研究院
実施事業の概要
 「水道」は市民生活や社会経済活動に欠かすことの出来ないライフラインである.福岡地区水道企業団では,安全で良質な水道用水を安定的に供給することを第一の使命として,「福岡地区水道企業団地域水道ビジョン」を策定し,これまでに水源の確保,水源地域との連携を推進し,市民生活への影響を回避してきた.しかしながら,現状の施設運用のままでは,施設の能力を十分に使い切ることが出来ない虞がある等,将来起こると考えられる異常渇水や大規模災害といった緊急時に如何に適応し,影響を軽減していくかが,大きな課題となっている.そこで,温暖化適応策という観点から,企業団水道ビジョンの一つである「用水供給システムの機能強化」を達成するために,異常渇水,大規模災害発生時における現行施設の運用方法や構造上の問題点を分析し,その対処法を検証し,将来にわたり水道用水を安定的に供給出来る施設にするための改善案を提案することを目的とする.今年度は牛頸浄水場の2つの浄水池について,想定を超える非常事態が発生した場合に,現在の施設のままでは問題となる点(構造面,運用面)を把握するために現地調査を実施するとともに,水理模型実験実施のために必要なデータの収集を行う.そして,水理模型を作成して実験を行い,前述した現行施設での問題点を抽出する.
実施事業で得られた成果
 牛頸浄水場の2つの浄水池(1系,2系)について,現在の施設のままでは問題となる点(構造面,運用面)を調査した.その結果,浄水池の吸水口付近において渦が発生する可能性が示唆された.これは将来,異常渇水発生時あるいは大地震発生時の運用において気泡や浮遊堆積物が巻き込まれるリスクを示している.そこで,吸水口付近での渦発生条件とその対策について室内模型実験により検討した.
 実験は縮尺比1/11のアクリル水槽を作成して実施した.実験条件は現行計画流量と将来計画流量の2種類について,各系に2つある貯水池を2池で処理するケース(通常時)と1池で処理するケース(異常時)を検討した.また,当該施設は近年耐震補強工事を実施しているため,その影響についても併せて検討した.
 室内実験の結果,以下のことが明らかとなった.
1)1系については2池で処理するケース,2池の流量を1池で処理するケースいずれも,水深が設計有効水深以上であれば気泡が巻き込まれる現象は起きなかった.
2)2系については,将来計画流量を1池で処理するケースにおいて渦が発生し,吸水口から激しく気泡を巻き込むことが分かった.これは同心円状に流れ込んでいた吸水口付近の水の通りみちが耐震補強工事により1方向に限定されたため,吸水ピット上で渦を巻きやすくなったことが要因の一つとして考えられた.
 次に対策工を検討した.その結果,①水面上に平板を浮べることで水面に発生する渦を抑制する,②吸水口直上の水中に平板を固定して渦の発生を抑制する,の2つの対策が実験において有効性が確認された.また,運用面についても検討を行った.その結果,1系については運用上の最低水深を2.0m,2系については5.0m以上確保することでいずれもキャビテーションの発生は回避できると結論づけた.
今後の活動予定
 数値シミュレーション等を実施してより詳細な検討を行う.
関連ホームページ
なし
参考ファイル
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