ベルヌーイの式

問題
4-17　貯水位の異なる２つの貯水池を結ぶ管水路がある。このとき，損失を考慮したベルヌーイの式に関する記述について，正しいものはどれか。ただし，ｚは位置木頭(基準面からの管中心部の高さ)(ｍ)，ｐは管中心部の圧力(Pa)，ｖは断面平均流速(ｍ/s)，ρは流体の密度(kg/m3)，gは重力加速度(m/s2)である。

①　位置水頭と圧力水頭を足したものを流下方向に連ねた線を動水勾配線という。
②　ｐ÷(2ｚ)を圧力水頭という。
③　圧力水頭と速度水頭を足したものをピエゾ水頭という。
④　ｖ^2÷(ρg)を速度水頭という。
⑤　位置水頭，圧力水頭，速度水頭を足すと常に一定値になる。

答え
①　○
②　×ｐ÷(2ｚ)を圧力水頭
　 　○p÷(ρg)を圧力水頭
③　×圧力水頭と速度水頭を足したものをピエゾ水頭
　　 ○圧力水頭と位置水頭を足したものをピエゾ水頭
④　×ｖ^2÷(ρg)を速度水頭
○ｖ^2÷(2z)を速度水頭
⑤　×位置水頭，圧力水頭，速度水頭を足すと常に一定値になる
　　○位置水頭，圧力水頭，速度水頭を足すと常に一定値にならない（エネルギー損失がある）


勉強メモ


参考サイト


一言

河川の管理

問題
4-16　河川の管理に関する次の記述のうち，設っているものはどれか。

①　一級河川及び二級河川以外の河川で都道府県知事が指定したものは，準用河川という。
②　河川管理施設であるダム，堰，水門等の操作を伴う施設のうち，洪水を調節する施設，分流させる施設，舟の通航の用に洪する施設，その他治水・利水上特に重要なものについては，河川法に基づいて操作規則を定めなければならない。
③　可動堰の可動部以外の部分（堰柱を除く）及び固定堰は，河川の流下断面内に設けてはならない。
④　橋の桁下高は，計画堤防高以上とする。また，流水などの多い河川または地盤沈下の恐れがある河川については，適宜桁下高を増嵩させる必要がある。
⑤　洪水調節ダムにおいては，洪水調節の終了後は下流の治水に支障のない範囲で放流を行い，速やかに貯水位を常時満水位または制限水位まで低下させる。


答え
①
×都道府県知事が指定したものは，準用河川
○市町村長が指定したものは，準用河川

勉強メモ
・1級は国、2級は都道府県、準用は市町村
・計画堤防高＝計画高水位＋計画高水量によって決まる余裕高

参考サイト


一言
今日はタリーズコヒーで。

河川堤防

問題
4-15　河川堤防に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。

①　支川が本川に合流する付近の支川処理方式として，バック堤方式，セミバック堤方式，自己流堤方式の３つの方式がある。
②　高潮の影響を受ける区間の堤防ののり面，小股，天端は，必要に応じてコンクリートその他これに類するもので被覆する。
③　堤防は土堤とすることが原則であるが，市街地または重要な施設に近接する堤防で用地取得が極めて困難な場合等においては、やむをえず胸壁を設けることがある。
④　堤防の浸透に対する安全性の照査は，のり面のすべり破壊と基礎地盤のパイピングについて行う。
⑤　ドレーン工は堤防の浸透対策の１つであり，降雨あるいは河川水を堤防に浸透させないこと，堤防断面を拡幅し，浸透経路長を長くすることを主眼とした強化工法である。

答え
⑤
×降雨あるいは河川水を堤防に浸透させないこと，堤防断面を拡幅し，浸透経路長を長くすることを主眼
◯浸透水を速やかに排水すること、堤防、特に裏のり尻部の強度を増加させることを主眼

勉強メモ
・合流する付近の支川処理方式として，バック堤方式，セミバック堤方式，自己流堤方式の３つの方式
・高潮の影響を受ける区間の堤防ののり面，小股，天端は，必要に応じてコンクリートその他これに類するもので被覆する
・堤防は土堤とすることが基本だが、やむを得ず胸壁（パラペット）を設ける場合がある
・堤防の浸透に対する安全性の照査は，のり面のすべり破壊と基礎地盤のパイピングについて行う

参考サイト


一言

河川・ダムの計画

問題
4-14　河川・ダムの計画に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。

①　洪水防御計画における基本高水は，既存の発電ダム，洪水調節ダム，遊水池等が操作規則に従って洪水時の操作を行うものとして算定する。
②　洪水の貯留現象を考慮する必要がない河川における流出計算には，合理式法を用いることができる。
③　トンネル構造による河川においては，計画上設定される流量に対してトンネル断面の設計に用いる設計流量を割増しする必要がある。
④　フィルダムでは，万が一洪水が堤体を越流した場合の危険性を考慮して，コンクリートダムの場合のダム設計洪水流量の1.2倍の流量をダム設計洪水流量とする。
⑤　計画高水位が定められている河川で河道計画の見直しを行う場合には，原則として既往の計画高水位を上回らないよう定める。


答え
①
×洪水調節ダム，遊水池等が操作規則に従って洪水時の操作を行う
○洪水調節ダム，遊水池等は存在しないものとして洪水時の操作を行う


勉強メモ
・基本高水はダム、遊水地などの洪水調整施設は存在しないものとし、発電ダム等の利水ダムについては操作規則に従った洪水時の操作を行う。
・合理式法：洪水時のピーク流量を予測するための手法、小流域の河川に適用
・トンネル構造の河川は設計流量を割増剃る必要あり
・フィルダムはコンクリートダムの1.2倍の流量をダム設計洪水流量とする

参考サイト


一言
基本高水は洪水調整施設は存在しないものとする

［専門］［河川、砂防及び海岸・海洋］土石流

問題
4-15　土石流に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) 土石流の発生形態には、渓床上に堆積していた土砂礫に水が供給されて流動化するものの他に、山腹崩壊土砂が斜面上を滑動する間にその構造が壊れて水と混合されて流動化するものがある。
(2) 土石流が発生する流域の大きさは、1km2以下が多い。
(3) 土石流による流出土砂量は、数千～５万m3程度が多い。
(4) 土石流は、先頭部が段波状を呈し巨礫が集まって流下することが多く、礫の最大のものは直径数ｍに達する場合がある。
(5) 土石流は、渓床勾配5～15度の区間で発生することが多い。

答え
⑤
×渓床勾配5～15度
◯渓床勾配15度以上

勉強メモ
■土石流
・流域の大きさは、1～5km2以下
・土石流による流出土砂量は、数千～５万m3程度
・渓床勾配15～20度以上の区間で発生、3～10度の区間に停止堆積

参考サイト

一言
扇頂部は土石流が止まって出来ている場合が多いので10度程度の勾配が多いそうだ

［専門］［河川、砂防及び海岸・海洋］砂防施設

問題
4-14　砂防施設に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) 透過型砂防えん堤は、土石塊を捕捉し減勢する施設として用いられ、土石塊により透過部を閉塞させて土石塊を捕捉することを基本とする。
(2) 床固工は、渓床の縦侵食防止や渓床堆積物の再移動防止のための施設として用いられ、その計画において落差を与えないことに留意する。
(3) 水制工は、流水の流向制御及び流路幅の限定によって渓岸の侵食・崩壊を防止する施設として用いられ、原則として渓床勾配が急でないところに計画する。
(4) 護岸工は、渓岸の侵食・崩壊を防止する施設として用いられ、渓流内の自然度が高くなるように配慮した計画とするのが望ましい。
(5) 導流工は、土石流などを安全に下流域に導流する施設として用いられ、原則として掘り込み方式として計画する。

答え
②
×落差を与えないことに留意する


勉強メモ
■透過型砂防えん堤
・流れてくる土砂は貯めずに下流に流し、土石流が起きた場合にだけ土砂や流木を食い止める働きを持つ
http://www.cgr.mlit.go.jp/ootagawa/sand/west/page3/index04.html

■床固工
・縦侵食を防止して河床の安定を図り、河床堆積物の流出を防止し、山脚を固定するとともに、護岸等の構造物の基礎を保護する
・河川を横断して設置
・上下流に落差を生じさせる「落差工」、落差を生じさせない「帯工」の2つがある

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-19
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-04-29

一言
落差工と帯工はどちらも床固工

［専門］［河川、砂防及び海岸・海洋］河川・ダム内の土砂

問題
4-13　河川・ダム内の土砂に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) ダム貯水池の上流側の堆積層は、主にウォッシュロードにより構成される。
(2) 掃流砂とは、流水の直接の作用を受けて流路床上を転動、滑動する流砂をいう。また浮遊砂とは、流水の乱れによる拡散現象により浮遊して輸送される流砂をいう。
(3) 限界掃流力とは、土砂を押し流そうとする力と河床との摩擦によって流れに抵抗する力とがつり合った状態で、河床にある土砂が移動を開始する限界のときの掃流力をいう。
(4) 人為的要因による河床変動量の調査では、砂、砂利の採取許可数量などを調査し、経年的に各区間における砂、砂利採取量及び河床低下量を算出するものとする。
(5) 床固め又は床止めとは、河床の洗掘を防ぐとともに河道の勾配などを安定させ、河川の縦断または横断形状を維持するために、河川を横断して設ける施設をいう。

答え
①
×上流側の堆積層は主にウォッシュロードにより構成される
◯上流側には粒径の粗い掃流砂が堆積する

勉強メモ
■ウォッシュロード
・河床砂礫よりも細かい粒径の土砂で構成されている流砂
・流速が遅くなってもなかなか沈殿しない
・河床材料と交換が行われることなく河道を流下する形態

■掃流力
・掃いたように流そうとする水の力で河床にある土砂や礫等が河床に接しながら滑動や跳躍あるいは転がりながら輸送されること
・河床に静止していた土砂や礫等が移動を始める限界の掃流力を限界掃流力
・限界掃流力は土砂の粒径によって異なる値

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-13

一言
流砂は掃流砂と浮遊砂の2つで、ウォッシュロードは浮遊砂。

［専門］［河川、砂防及び海岸・海洋］河川堤防

問題
4-12　河川堤防に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) 河川堤防の浸透に対する安全性の照査は、のり面のすべり破壊と基礎地盤のパイピング破壊について行う。
(2) 洪水時の流水に対しては、粘性土より重量のある砂礫質で表のり面を被覆した河川堤防が洗掘されにくい。
(3) 余裕高とは、河川堤防の構造上必要とされる高さの余裕であり、計画上の余裕は含まない。
(4) 河川堤防のり面においては、その強度維持及び外観点検のために、適切な回数の除草を行うものとする。
(5) 河川堤防の浸透水を安全に排水する場合には、必要に応じてドレーン工を設けるものとする。

答え
②
×粘性土より重量のある砂礫質で表のり面を被覆した河川堤防が洗掘されにくい
◯砂礫質より透水性の低い粘性土で表のり面を被覆した河川堤防が洗掘されにくい

勉強メモ
■河川堤防の浸透に対する安全性照査
・法面のすべり破壊 すべり安全率 FS ＞1.2
・基礎地盤のパイピング 局所動水勾配ｉ≦0.5

■表のり面被覆工法
・河川水の堤防への浸透を抑制することにより，洪水末期の水位急低下時の表のりすべり破壊に対する安全性を向上
・表のり面を難透水性材料（土質材料または人工材料）で被覆することにより、河川水の堤体への浸透および天端からの降雨浸透を抑え、堤体せん断力の低下を抑制

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-17
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-04-26

一言
河川堤防の浸透に対する安全性照査は、のり面のすべり破壊と基礎地盤のパイピング破壊

［専門］［河川、砂防及び海岸・海洋］河川関係の各種法令

問題
4-11　河川関係の各種法令などに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) 水防法において、洪水による災害の発生を特に警戒すべき水位を「特別警戒水位」といい、「はん濫危険水位」とも呼称される。
(2) 河川管理者が河川法に基づき河川整備計画を策定するに際しては、必要に応じ、河川整備計画で定める目標を達成するための代替案との比較などを説明する。
(3) 河川法における市町村工事制度は、二級河川だけでなく、指定区域外をも含む一級河川も対象としている。
(4) 特定都市河川浸水被害対策法により、特定都市河川波域内の宅均等以外の土地において、雨水の浸透を著しく妨げるおそれのある、宅地等にするために一定規模以上の土地の形質変更をしようとする者は、あらかじめ都道府県知事の許可を得なければならない。
(5) 公共土水施設災害復旧事業費国庫負担法において災害復旧事業は、被災施設を原形に復旧するものを原則としているが、原形に復旧することが著しく困難または不適当な場合に、これに代わるべき必要な施設を整備するものも含まれる。

答え
①
☓特別警戒水位
◯避難判断水位

勉強メモ
■河川水位
水防団待機水位（通報水位）はん濫注意水位までがレベル１
はん濫注意水位（警戒水位・水防警報の発令）避難判断水位までがレベル２
避難判断水位（特別警戒水位）はん濫危険水位までがレベル３
はん濫危険水位（危険水位）はん濫危険水位以上でレベル４

■市町村工事制度
・昭和62年の河川法改正により
・市町村長は一級河川（知事管理区間）及び二級河川について、受益の範囲が広域に及ばず、水系全体に著しい影響を与えないような河川工事・河川の維持を行える

参考サイト

一言
特別警戒水位は避難判断水位。市町村工事制度は1級も2級も。

［専門］［河川、砂防及び海岸・海洋］単一管路系の水の流れ

問題
4-10　単一管路系の水の流れに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) ピエゾ水頭は、位置水頭と圧力水頭の和である。
(2) 流れ方向に管路の断面積が一定のときは、エネルギー線と動水勾配線は平行となる。
(3) 流れ方向に管路の断面積が大きくなると、その前後で流量は減少する。
(4) 全エネルギーは、エネルギー損失のために流れ方向に減少する。
(5) 管路の水平箇所では、流れ方向に管路の断面積が小さくなると、その前後で圧力水頭は減少する。

答え
③
×断面積が大きくなると、その前後で流量は減少する
◯断面積が大きくなっても、その前後で流量は変化しない

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-12-1
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-04-25

一言
速度水頭がないピエゾ水頭、断面積が大きくなると減少するのが速度水頭。