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建コンのアレこれの建コンのアレです。よろしくお願いします。
今回はシーズン2、建コンの各分野を、私が専門じゃないなりに説明をしていくシリーズです。
それで今回は、河川構造物設計の話をしていきたいと思います。
このシーズンで言う前回、番号で言うと12番というのを振ってますけど、河川計画のお話をいたしました。
河川計画の話では流量配分図というのを作るために、いろんな雨を想定したりとか、それから川にたどり着くためのタイミングを想定したりとかして、川に流れる水の量を決定するというのに。
水の量を決定するというのはもっと言うと、大雨が降った時に水害が発生しないようにしたいわけですね。
その時にはこのぐらいの水の量だったら大丈夫なようにするというような目標のターゲットを設定しないと設計ができないわけなんですよね。
想定外は許されないと言われますけれども、想定しなければ形って決められないんですよね。
ということで、その想定する計画上の大雨が降った時の水の量を決めるというのが流量配分図です。
それで川に流れる水の量が決まったら、その水が流れるということを流れてもいいようにいろんな構造物を設計するわけですね。
それが河川構造物の設計です。
それが河川構造物の設計です。
その説明を今日していきたいと思います。
では参ります。
まず川の構造の種類について話していきたいと思うんですけれども、
大きく分けて2つあって、1つは蓄底構造、蓄底河川と言われるものと、
もう1つは掘り込み河川、掘り込み構造と言ったりする2つの種類があります。
これがどういうものかというと、蓄底河川というのは堤防がある河川です。
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川には普通堤防があるじゃんって思いますか?
思うかもしれないですね。川には普通堤防があるんでしょうか?
堤防というのは、もともとの地面の上に土を持ったものを堤防と言うんですよ。
ということはどういうことかというと当たり前ですけど、堤防のてっぺんよりも地面が低いんです。
これが超大事。堤防のてっぺんよりも地面が低いんです。
この堤防のてっぺんの高さはどうやって決めるかというと、
前回の河川計画で決めた水の量、それが流れるときの水位、水の高さに合わせて、
それで水が超えてこないようにちょっと余裕を足して、それでてっぺんの高さを決めるんです。
わかりますかね?そうすると、堤防のてっぺんの高さ付近まで水の水位というのは上がってくるんです。
どういうことかというと、蓄底河川、堤防がある河川の場合は、
多くの場合、地面よりも水の方が高くなります。
堤防のてっぺんよりは低いけど、地面よりは高いところを水が流れる。
それでも水害にならないように堤防を築くわけです。逆に言えば。
これが大きなポイントです。蓄底河川のポイント。周りの地面よりも高いところに水が流れる。
これを配信する前に流域地水の話の番外編を配信しようと思っているんですけど、
流域地水の方でも話しますけど、近年はそういうやばい水位になっちゃう回数が増えてるんですって。
そういうことなんですよ。
それでこういう蓄底河川というのは、もしももしも越えちゃった場合の被害は、
この後話す堀込河川よりは大きくなる傾向があります。
周りの地面よりも水が高いってあんまりイメージしにくいかもしれないんですけど、
いろいろな例え話を今考えたんですけど、ちょっとあんまり自信がないんですけど、一応紹介してみます。
皆さんお風呂入るときに、ご自宅のお家のお風呂入るときに、体を洗うところよりもお風呂の水面って高いですよね。
湯船があって、湯船の中に水入れるわけだから、その水面って体を洗うフロアの高さよりも高いじゃないですか。
こういう状態です。
これは、堤防があるおかげで周りの地面よりも高いところに水が流れるっていう大雨の場合にね、大雨が降ったときに。
これが地区堤河川の特徴。
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もう一つ、二つある構造のうちのもう一つの構造は堀込河川です。
堀込っていうのは、堀込むっていうそのままの字です。
これは堤防がない河川のことなんですけど、これはどういう状態かっていうと、
今言ったお風呂の例でそのまま例えると、温泉とか大衆浴場行くときに、
あそこの湯船っていうかお風呂って体を洗うところより低いところにありません?
そういう感じです。
風呂桶があって桶の中に入ってないから、体を洗うところより低いところにお風呂の水面があるじゃないですか、温泉とかって。
ああいう感じで水路のように周りの地面よりも掘り込んだ低いところに水が流れている河川のことを堀込河川って言います。
これの特徴は河川の上流域だったりとか、大きな河川に流れ込む支線に多かったりします。
こういう河川でも当然水害ってあり得ないかって言うとあり得るんですけど、
こういう河川は周りの地面より高いところに水が溢れるようにして水害になっちゃうんですけど、
でも雨が収まったら自然とまた川に流れていくんですよね。
それが築地河川と違うところですね。
築地河川は過去の水画の写真を見ていただいたらちょっと分かったりするんですけど、
もしも堤防が破堤って言うんですけど、崩れちゃって水がバーってきちゃったと。
そうするとこれの問題はですね、今話しているのは築地河川にちょっと戻ってます。
築地河川で水が決壊しちゃった場合は、堤防が決壊しちゃった場合は雨が止んで水が引いても自然とは戻っていきにくいんですよね。
堤防の山があるからそれを乗り越えないといけないんで。
そういう感じの違いがあります。築地河川と堀込河川。
それぞれに付随する河川構造物を見ていきたいと思います。
築地河川の場合は築地の築は築くという字です。
堤は包みという字ですね。
堤防を築くという意味なんですけど。
この築地河川に出てくる河川構造物はお察しの通り堤防です。
この堤防というものが河川構造物の代表格。
河川構造物中の河川構造物といってもおそらく過言ではないでしょう。
土を持った構造物です。
土を持った構造物です。
この回の次は森戸構造物とコンクリート構造物の話をしようと思っているんですけど。
堤防というのは基本的に森戸構造物ですと思います。
であることがほとんどそうだと思います。
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どういう風に設計するかというと、大雨が降った時に河川の水位が上昇して
水に晒されるわけなんですけど、そういう状態になっても崩れないように設計をします。
一方で堀込河川に登場する河川構造物はゴガンといいます。
ゴガンというのは黒崎一郷のゴに岸と書いてゴガンです。
これは堀込河川に出てくる河川構造物ですね。ゴガン。
堀込河川の場合は周りの地面を堀込むようにして低いところに川が流れているんですけど。
河川の重要な機能というのは水を下流に流すこと。
水を下流にちゃんと流すためには川の断面積をちゃんと確保する必要があるんです。
幅が狭くなっちゃわないように深さも維持したいということで。
ゴガンって何かっていうと堀込んだ河川の岸辺がガラガラ崩れていってしまうと
河川の断面積を阻害してしまうので崩れないようにブロックとかあるいは溶壁で固めるんですね。
両側を。片側という場合もありますけど。
その川岸が崩れて河川の断面を減らしてしまわないように土を止めるようなブロック式の溶壁とかコンクリート式の溶壁のことをゴガンって言います。
この堤防とゴガンが河川構造物の代表例ですね。
この他何があるかというと水門というのがあります。
これは私の専門なんですけど機械設備の会で説明した水門というものがありまして。
この水門というのはコンクリートと機械の複合的なものでして。
水門のうちコンクリートで作る部分、紋柱とか木層とかそういうものは河川構造物に該当します。
機械の部分も含めて河川構造物っていうのかな。
動く額、扉とか巻き上げ装置とか全部含めた相対として河川構造物って呼ぶのかもしれないですね。
この水門の他で言うとちょっとマニアックって言ったら怒られちゃうかもしれないですけど水星ってものがあって。
水星は宇宙を飛んでる水星じゃなくて水を制御すると書いて水星です。
これは川の流れるエネルギーを減らすためのものなんですよね。
流れをちょっと邪魔するような構造物なんですよ。河川構造物なんですよ。
川の大事な機能は水を下流に流すことなんで、なんでそれを邪魔するのかって話なんですけど。
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川ってカーブしてるんで、強いエネルギーでバーって流れてカーブに差し掛かるとそのカーブのところの堤防にすごいダメージを与えてしまう場合があるんです。
その堤防にダメージを与えないようにカーブの手前で、車じゃないですけど減速させるために水星っていう流れをちょっと邪魔するような、適度に邪魔するような構造物があったりします。
これ調べるとヨハネス・デレーケさんという、多分明治時代だと思うんですけど、おかかえ外国人の技術者の名前なんかが出てきたりしますね。
基礎川かな、基礎山川とか淀川の水星なんかを設計されたそうですけど、そういうものもあります。
もう一つだけ説明したいのが渡口固め。これは河床、川の底をコンクリートで固めてるやつって見たことありませんかね。橋の近くとかにあるんですけど。
これもなんであんなことをするのかっていうと、断面積が大きくなる方がいいんで、河床がね、川底が削れたら深くなるじゃないですか。
深くなると断面積が大きくなるんで、水流れるじゃん、ラッキーじゃんって話なんですけど。
そうではなくて、ああいうふうに川底を固める目的っていうのは、川底が削れないようにするためなんですけど。
なぜ削れないようにするかっていうと、あれは橋の橋脚とかをまめおるためなんですよ。
橋の橋脚が川の中にボン、ボン、ボンと立ってた時に、その川底の土が流されちゃうと橋が倒れちゃう危険性が高まるわけです。
そうならないように橋脚の周りは、ああいうふうにコンクリートとかブロックで川底を固めたりします。
同じような目的で、手水石、石とか、いろんな場面で床固めっていうのは、とにかく河川に関わる構造物の安定性を守るために、
河川が削られないように川の底を固めるというのが、床止めとか床固めっていうみたいですけど、川底の構造物ですね。
そんな感じです。
最後にちょろっと道路と河川の構造物の違いの話をしようと思うんですけど、
道路の設計の説明をする時には、バリカンの例えを出したりして結構いろんな説明をしたと思うんですけど、
河川はそういうことないのは何でかっていうとですね、
道路はもともと道がないところに設計するパターンなんかが多いんですよね。
だから、まあ細い道はあるかもしれないけど、車が通れるように広くしたりとかいう場合もあるかもしれないんですけど、
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なので土地を改変する度合いが大きいんですよね、道路って。
河川の場合は、もともと川が流れているその河川を安定させるための構造物である場合が多いので、
バリカンの話のようにですね、土地を改変する度合いが低いっていうのかな、
今ある形を維持するみたいなパターンの方が多いような気がしますね。
そういうわけで説明もちょっとシンプルで、川の構造ってもともとそもそもこうなってますよみたいな、
それを維持するためにこんな構造物があるよみたいな説明に今回はなりました。
ということで、今回も最後まで聞いていただいてありがとうございました。またよろしくお願いします。
