A.H.Gibson(1912)：The conversion of kinetic to pressure energy in the flow of
water through passages having divergent boundaries， Engineerring，93，
p.205．
土 木 学 会 （ 1999）： 水 理 公 式 集 ， 土 木 学 会 ，pp.373-375．
樋 口 清 司 ， 伊 藤 征 義 （ 2011）： パ イ プ ラ ン の 継 手 性 能 保 全 機 能 と し て の
止 水 バ ン ド 工 法 （ そ の １ ）， 農 村 振 興 ， 741， pp.32-33．
藤山宗，樽屋啓之，中田達，浪平篤，伊藤祐二，籾井和郎，酒井一人
（ 2016）： 農 業 用 水 路 に お け る 漸 縮 係 数 に 関 す る 実 験 的 研 究 ， 土 木 学
会 論 文 集 B1， 71(4)， pp. _547 - _552．
稲 垣 仁 根 （ 2019）： 経 年 パ イ プ ラ イン に お け る 突 発 事 故の 爆 発 的 発 生 の
可 能 性 − 管 体 の 機 能 劣 化 予 測 式 に基 づ く 評 価 と 推 定 −， 雨 水 資 源 化
シ ス テ ム 学 会 誌， 20(2)， pp.53-59．
石 原 藤 次 郎 ， 本間
仁 （ 1957）： 応 用 水 理 学
一 般水 理 学 ， 丸 善 ，
p.75．
坂 野 一 平 ， 武 田久 和 ， 福 田 武 治 ， 本間 昭 宏 （ 2010）： 小 口 径 管 水 路 に お
け る 管 更 生 工 法施 工 時 の「 し わ 」の 影 響 ，水 土 の 知 ，78(4)，pp.303-306
板 谷 松 樹 （ 1966）： 水 力 学 ， 朝 倉 書店 ， pp.139-140．
梶 島 兵 夫 （ 1999）： 乱 流 の 数 値 シ ミュ レ ー シ ョ ン ， 養 賢堂 ， pp.11-13．
菊 池 勝 浩 ， 野 口雄 平 ， 中 出 孝 次 ， 眞下 伸 也 （ 2016）： ト ン ネ ル 内 を 走 行
す る 車 両 屋 根 上流 速 の 解 析 ， 鉄 道 総研 報 告 ， 30(7)，pp.29-34．
岸 本 圭 司 （ 2016）： 数 値 流 体 解 析 によ る 水 道 シ ス テ ム の水 質 管 理 に 関 す
る 研 究 ， 博 士 論文 ， p.19．
小 竹 元 己 ， 高 橋勇 樹 ， 安 間 洋 樹 ， 前川 和 義 ， 木 村 暢 夫 （ 2017）： CFD 解
析 を 用 い た 飼 育水 槽 内 の 流 れ の 可 視化 ， 日 本 水 産 工 学 会誌 ， 53(2)，
pp.97-105.
黒 田 正 治 ， 福 田哲 郎 ， 長
智 男 （ 1978）： 複 数 個 の オ リフ ィ ス に よ る 管
内 圧 力 調 整 に 関す る 実 験 と 考 察 − カン ガ イ 用 管 水 路 の 圧力 調 整 に 関
す る 研 究 （ ） − ， 農 土 論 集 ， 78，pp.57-64．
三 島 尚 人 , 松 島健 一 , 桐 博 英 , 中 達 雄（ 2015）：VOF 法 を 用 い た 海 岸 堤 防
に 作 用 す る 衝 撃砕 波 力 の 再 現 解 析 ，土 木 学 会 論 文集 B2(海 岸 工 学 )，
-98-
71(2)，pp. _997- _1002．
：管 水 路 の 流 速 係 数
宮 田 勉 ，春 本 朋 洋 ，上 野 裕 士（ 2015）
∼事例紹介，
施 設 評 価 の 課 題∼ ， 平 成 27 年 度 農 業 農 村 工 学 会 大 会 講演 会 講 演 要 旨
集 ， pp.80-81．
宮 津 純（ 1939）：擴 大 水 流 に お け る勢 力 損 失 の 研 究（ 第 2 報 ，実 験），日
本 機 械 学 會 論 文集 ， 5(18)，pp.161-171．
森 川 敬 信 ， 貫 安利 （ 1968)： 連続 エ ル ボ の 損 失 ， 日 本 機械 学 会 論 文 集 ，
34(267)， pp.2030-2033．
森大祐， アロノヴィエズ ジェレミ，ヴェルブケン アヌ・ソフィ
（ 2018）： 血 管 三 次 元 実 形 状 モ デ ル構 築 に お け る ト ポ ロジ ー ベ ー ス モ
デ ル を 介 し た イメ ー ジ ベ ー ス ト モ デリ ン グ ，八 戸 工 業 高 等 専 門 学 校 紀
要 ， 52，pp.45-51．
中 達 雄 ， 田 中 良和 ， 向 井 章 恵 （ 2013）： 施 設 更 新 に 対 応す る 水 路 シ ス テ
ム の 性 能 設 計 ，農 業 土 木 学 会 誌 ， 71(5)， pp.417-422．
日 本 機 械 化 学 会（ 1979）： 管 路 ・ ダ ク ト の 流 体 抵 抗 ， 日本 機 械 化 学 会 ，
p.33．
野 村 栄 作 ， 塩 野智 美 （ 2015）： 農 業 用 パ イ プ ラ イ ン の 補修 ・ 補 強 工 法 の
現 状 と 水 理 学 的課 題 ， 平 成 27 年 度 農 業 農 村 工 学 会 大 会講 演 会 講 演 要
旨 集 ， pp.76-77．
農 業 土 木 事 業 協会 （ 2009）： 農 業 水 利 施 設 の 機 能 保 全 の手 引 き 「 パ イ プ
ラ イ ン」， 農 業 土 木 事 業 協 会 ， pp.参 -80-参 -82．
農 業 土 木 事 業 協会 （ 2016）： 農 業 水 利 施 設 保 全 補 修 ガ イド ブ ッ ク
平成
28 年 度， 農 業 土 木 事 業 協 会 ，pp.226-235．
農 林 水 産 省 農 村振 興 局 整 備 部 設 計 課（ 2009）： 土 地 改 良 事 業 計 画 設 計 基
準 及 び 運 用・解 説
設 計「 パ イ プ ラ イ ン」，pp.6，173∼ 187，440∼ 442．
農 林 水 産 省 農 村振 興 局（2009）
（ 参照 2019.5.10）
：農 業 水 利 施 設 の 機 能 保
全 の 手 引 き − パイ プ ラ イ ン 編 − の 策定 に つ い て，（ オ ン ラ イ ン），入 手
先 ＜ http://www.maff.go.jp/j/council/seisaku/nousin/bukai/h20_4/pdf/data4
-1.pdf＞
農 林 水 産 省 農 村振 興 局（ 2013）
（ 参照 2019.11.20）:農 業 水 利 に つ い て，
（オ
ン ラ イ ン），入 手 先 ＜ http://www.maff.go.jp/j/council/seisaku/nousin/buka
i/h24_houkoku/nougyousuiri.html＞
-99-
農 林 水 産 省（ 2016）
（ 参 照 2019.11.20）：新 た な 土 地 改 良長 期 計 画，
（オン
ラ イ ン）， 入 手 先 ＜ http://www.maff.go.jp/j/press/nousin/keityo/attach/pdf
/160824-1.pdf＞
農 林 水 産 省 農 村振 興 局 整 備 部 設 計 課（ 2015）： 土 地 改 良 事 業 計 画 設 計 基
準 及 び 運 用 ・ 解説
設 計 「 水 路 工」， p.683．
仰 木 文 男 ， 川 村文 洋 ， 山 田 英 和 （ 2016）： 東 日 本 大 震 災に 対 す る 水 資 源
機 構 の 対 応 ， 水土 の 知 ， 80(4)， pp.269-272．
大 西 外 明 （ 1981）： 最 新 水 理 学 ， 森 北 出 版 ， pp.128-130．
Patanker, S.V., Spalding, D.B.（1972）：A caluclaton procedure for heat, mass
and momentum transfer in three-dimensional parabolic flows, International
Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.15, pp.1787-1806．
佐 々 木 明 徳 （2017）： 農 業 水 利 施 設の 補 修 ・ 補 強 工 事 に関 す る マ ニ ュ ア
ル（ パ イプ ラ イ ン 編 ）
（ 案 ）の 策 定 に つ い て ，JAGREE information，93，
pp.21-26．
H. Schlichting(1955)： Boundaryb Layer Theory，Pergamon Press Ltd.
志 野 尚 司 ，水 田 文 彰（ 2010）
：管 水 路 補 修 工 事 の 設 計 及 び発 注 に つ い て ，
JAGREE information， 80，pp.49-54．
：管 路 更 生 工 法 の 曲管 シ ワ 部 に お け る 水理 特 性 ，JAGREE
鈴 木 隆 善（2012）
information， 83， pp.67-69．
食 料 ・ 農 業 ・ 農村 政 策 審 議 会 （ 2015）（ 参 照 2019.11.20） :農 業 水 利 施 設
の 機 能 保 全 の 手引 き ，（ オ ン ラ イ ン），入 手 先 ＜ http://www.maff.go.jp/j/
nousin/mizu/sutomane/attach/pdf/index-8.pdf＞
田 中 良 和 ， 向 井章 恵 ， 樽 屋,啓 之 （ 2007）： パ イ プ ラ イ ンの 継 手 が 流 れ に
及 ぼ す 影 響 ， 農村 工 学 研 究 所 技 報 ， 206， pp.249-265．
田 中 良 和 ， 島 武男 ， 中 達 雄 ， 向 井 章恵 ， 樽 屋 啓 之 （ 2004）： 鋼 管 に お け
る 屈 折 損 失 係 数の 試 験 的 研 究 ，農 業 工 学 研 究 所 技 報 ，202，pp.113-126．
東 北 農 政 局 （2015）（ 参 照 2019.11.20） :国 営 会 津 南 部 農業 水 利 事 業 の 概
要 ，（ オ ン ラ イ ン），入 手 先 ＜ http://www.maff.go.jp/tohoku/press/seibi/su
iriseibi/pdf/151111-01.pdf＞
豊 田 国 昭 （ 2018）： 第 ３ 章 実 験 流 体 力 学 と 数 値 流 体 力 学 ， な が れ ， 37，
pp.61-68．
鶴 田 秀 和 , 浅 沼稔 , 松 野 英 寿, 堤 康一 , 村 井 亮 太, 鷲 見郁 宏 , 貞 原 匡 秀
-100-
（ 2017）： 石 灰 焼 成 炉 内 で の 廃 プ ラス チ ッ ク と 廃 木 材 の混 合 ペ レ ッ ト
の 燃 焼 性 評 価 ，日 本 エ ネ ル ギ ー 学 会誌 ， 96(1)，pp.28-33．
J.Weisbach(1855)： Die Experimental-Hydraulik， J.S. Engelhardt， Freiberg
山 口 康 晴 （ 2017）： 農 業 用 管 水 路 の事 故 原 因 と 対 策 に 関す る 事 例 分 析 ，
水 土 の 知 ， 85(10)， pp.33-36．
山 崎 卓 爾（ 1956）
：大 流 量 測 定 法 と して の ピ ト ー 管 法 に 関す る 諸 問 題（ 第
2 部 ） − ピ ト ー 管 法 の 精 度 に 関 連 する 共 通 の 問 題 点（ そ の 4）−，日
立 評 論 ， 38(7)， pp.7-14．
-101-
謝辞
本 研 究 を 進 め る に あ た り ，数 多 く の 方 々 の ご 指 導 ，ご 助 言 お よ び ご 支
援を頂きました．
は じ め に ，主 指 導 教 員 と し て 丁 寧 に ご 指 導 頂 き ま し た 鳥 取 大 学 農 学 部
猪迫耕二教授には，心よりお礼申し上げます．
ま た ，北 里 大 学 獣 医 学 部 樽 屋 啓 之 教 授 ，農 研 機 構 農 村 工 学 研 究 部 門 浪
平 上 級 研 究 員 ，田 中 良 和 上 級 研 究 員 ，中 田 達 研 究 員 に は ，鳥 取 大 学 大 学
院 へ の 入 学 前 の 3 年 間 ，研 究 の 基 礎 か ら 細 部 に 至 る ま で ご 教 授 頂 き ，心
よ り お 礼 申 し 上 げ ま す ．特 に ，浪 平 上 級 研 究 員 に は 入 学 後 も 学 術 論 文 の
取 り ま と め や 現 地 調 査 に お い て 私 の 研 究 活 動 を 支 え て 頂 き ま し た ．誠 に
有難うございました．
鳥 取 大 学 農 学 部 兵 頭 正 浩 准 教 授 ，島 根 大 学 生 物 資 源 科 学 部 石 井 将 幸 准
教 授 に お か れ ま し て は ，副 指 導 教 官 を お 引 き 受 け 頂 き ，貴 重 な ご 助 言 を
頂 き ま し た こ と に 対 し て ，心 よ り お 礼 申 し 上 げ ま す ．ま た 、島 根 大 学 生
物 資 源 科 学 部 喜 多 威 知 郎 教 授 に は ，学 位 論 文 審 査 の 審 査 員 を 引 き 受 け て
頂きましたことに対し，感謝致します．
株 式 会 社 三 祐 コ ン サ ル タ ン ツ の 久 野 格 彦 社 長 に お か れ ま し て は ，鳥 取
大 学 大 学 院 で の 学 位 取 得 に ご 理 解 を 頂 き ま し た こ と に 対 し ，お 礼 申 し 上
げ ま す ．森 博 信 常 務 取 締 役 ，川 辺 智 幸 執 行 役 員 ，佐 々 木 昌 昭 部 長 ，馬 場
茂 幸 課 長 ，竹 田 徳 明 参 与 お よ び 同 社 社 員 の 皆 様 に は ，仕 事 と 研 究 活 動 の
両立をご支援頂きましたことに対し，心よりお礼申し上げます．また，
農 研 機 構 農 村 工 学 研 究 部 門 の 藤 山 宗 研 究 員 ，三 祐 コ ン サ ル タ ン ツ の 伊 藤
夕 樹 主 幹 ，光 安 麻 理 恵 氏 に お か れ ま し て は ，研 究 活 動 に 関 す る 多 く の ご
助言を頂きましたことに対し，深く感謝致します．
最 後 に ，私 の 研 究 活 動 と 仕 事 に つ い て 理 解 し 、支 え て く れ た 家 族 に 感
謝致します．
-102-
摘要
日 本 に お け る 農 業 用 パ イ プ ラ ン は 昭 和 40 年 代 か ら 本 格 的 に 整 備 が 始
ま り ， 現 在 で は 基 幹 的 な 施 設 の 総 延 長 は 約 1 万 2 千 km に の ぼ る ． こ の
膨 大 な 施 設 の ス ト ッ ク か ら 今 後 ，標 準 的 な 耐 用 年 数 を 迎 え る 施 設 が 急 激
に 増 加 し て い く こ と が 予 想 さ れ て い る ．す で に 農 業 用 パ イ プ ラ イ ン に お
い て は ，突 発 事 故 の 件 数 が 増 加 傾 向 に あ る ．そ の 中 で も パ イ プ ラ イ ン の
継 手 部 か ら の 漏 水 に よ る 突 発 事 故 は 多 い ．そ の た め ，パ イ プ ラ イ ン の 適
切 な 補 修・補 強 工 法 の 検 討 が ，パ イ プ ラ イ ン の 長 寿 命 化 の た め に 重 要 な
課題となっている．
本 研 究 で 対 象 と す る 止 水 バ ン ド 工 法 は ，パ イ プ ラ イ ン の 長 寿 命 化 対 策
の 一 つ で あ り ，止 水 バ ン ド に よ っ て 漏 水 等 が 生 じ た 箇 所 を 止 水 補 修 す る ．
適 用 口 径 は 800mm で あ り ， 厚 さ 20mm 程 度 の 止 水 バ ン ド を 管 路 内 面 に
施 工 す る た め ，施 工 に よ っ て 局 所 的 な 通 水 断 面 の 現 象 が 生 じ る ．そ の た
め ，施 工 箇 所 で は 管 内 径 の 縮 小 に 伴 う エ ネ ル ギ ー 損 失 が 発 生 す る ．止 水
バンドは突発的な漏水事故に対して応急対策として単体で施工される
場 合 も あ る が ，予 防 保 全 的 に 対 象 区 間 の 継 手 部 に 対 し 連 続 し て 複 数 個 施
工 さ れ る 場 合 も あ る ．そ の 場 合 に は 大 き な エ ネ ル ギ ー 損 失 が 発 生 す る 可
能 性 が あ る が ，こ れ ま で に 止 水 バ ン ド に よ る エ ネ ル ギ ー 損 失 の 評 価 方 法
は 確 立 さ れ て い な い ．止 水 バ ン ド 単 体 に よ る エ ネ ル ギ ー 損 失 の 算 定 方 法
と し て ，便 宜 的 に 管 水 路 の 急 縮・急 拡 の 式 を 用 い て 算 定 さ れ る 場 合 も あ
る が ，そ の 適 用 の 可 否 に つ い て は 明 ら か で は な い ．農 業 用 パ イ プ ラ イ ン
は 圧 力 管 路 に よ っ て 農 業 用 水 を 送 配 水 す る 水 路 組 織 で あ る た め ，止 水 バ
ン ド 施 工 に よ る エ ネ ル ギ ー 損 失 の 定 量 化 は 補 修・補 強 の 対 策 工 法 を 選 定
するうえで極めて重要な課題といえる．
そ こ で 本 研 究 で は ，複 数 個 の 止 水 バ ン ド 施 工 が 管 路 内 の エ ネ ル ギ ー 損
失 に 与 え る 影 響 及 び ，単 体 の 止 水 バ ン ド 施 工 が 管 路 内 の エ ネ ル ギ ー 損 失
に 与 え る 影 響 を 明 ら か に す る こ と を 目 的 と し て ，水 理 模 型 実 験 ，数 値 実
験，現地調査を行った．
ま ず ， 縮 尺 1/8 サ イ ズ の 水 理 模 型 実 験 を 実 施 し ， 止 水 バ ン ド 単 体 に よ
る エ ネ ル ギ ー 損 失 と ，複 数 個 の 止 水 バ ン ド に よ る エ ネ ル ギ ー 損 失 の 評 価
方 法 に つ い て 検 討 し た ．実 験 管 路 の 管 径 は 100mm，止 水 バ ン ド 模 型 の 厚
-103-
み は 2∼4mm で あ る ．
次 に ，水 理 模型 を も と に し た モ デ ルに よ っ て 数 値 実 験 を実 施 し ，止 水
バンドの形状の違いがバンド単体によるエネルギー損失の大きさに与
え る 影 響 に つ いて 検 討 し た ．
さ ら に ，既 設パ イ プ ラ イ ン を 対 象 に現 地 調 査 を 実 施 し た．止 水 バ ン ド
の施工前と施工後に対象区間の上下流に位置する調圧水槽において水
位 計 測 を 実 施 し，止 水 バ ン ド 施 工 によ る 既 設 管 路 の 通 水性 能 へ の 影 響 を
検討した．
本 研 究 に よ っ て得 ら れ た 知 見 を 以 下に 概 括 す る ．
1) 水 理 模型 実 験 か ら ，止水 バ ン ド の 設 置 間 隔 が 管径 D の 0.5 倍 以 上 で あ
れ ば ， 設 置 間 隔 の 違 い が 損 失 水 頭 の 大 き さ に 与 え る 影 響 は な く ， 0.5
倍 以 下 で あ れ ば損 失 水 頭 は 小 さ く なる こ と が わ か っ た ．
2) 複 数 個 の 止 水 バ ン ド が パ イ プ ラ イ ン の 継 手 部 に 連 続 し て 施 工 さ れ た
場 合 ， 止 水 バ ンド の 設 置 間 隔 が 0.5D 以 上 で あ れ ば ， 止水 バ ン ド に よ
るエネルギー損失は止水バンド単体での損失水頭を設置箇所の数だ
け 加 算 す る 方 法に よ っ て 求 め ら れ るこ と が 示 さ れ た ．
3) 水 理 模 型 実 験 か ら 推 定 さ れ た 止 水 バ ン ド 単 体 に よ る 損 失 係 数 は 急
縮・急 拡 の 式 を 便 宜 的 に 組 み 合 わ せて 算 定 し た 値 よ り 小さ い こ と が 示
さ れ た ．し た が っ て ，急 縮・急 拡 の 式 に よ る 算 定 は，止 水 バ ン ド 単 体
に よ る 損 失 水 頭を 過 大 に 評 価 す る 可能 性 が あ る こ と が 示さ れ た ．
4) 止 水 バン ド の 厚 さ を 2,3,4mm と 変 化 さ せ た 場 合 ， 2mm の 損 失 係 数 に
対 し て 3mm の 損 失 係 数 は約 2 倍 とな り ， 4mm の 損失 係 数 は 約 3 倍 と
な る こ と か ら ，バ ン ド 厚 さ が 止 水 バン ド 単 体 の 損 失 係 数に 与 え る 影 響
は 大 き い こ と が示 さ れ た ．
5) 数 値 実験 と 水 理 模 型 実 験 か ら ，バ ン ド 幅 が 19∼ 50mm の 場 合 に は ，バ
ン ド 幅 の 違 い によ る 損 失 係 数 へ の 影響 は な く ，バ ンド 上 流 側（ 入 口 側）
と 下 流 側（ 出 口 側 ）で の 断 面 変 化 によ る 局 所 損 失 は 独 立し て 評 価 で き
る こ と が 示 さ れた ．
6) バ ン ド端 を R 形 状 に し た 場 合 には ， 損 失 係 数 が 漸 縮・ 漸 拡 形 状 の 約
0.8 倍 に な る こ と が 示 さ れ た ．
7) バ ン ド端 の 片 側 の 角 度が 30 度 か ら 15 度 にな っ た 場 合 ，上 流 側 と 下 流
側 の ど ち らを 15 度 に し た 場 合 で も， 損 失 係 数は 30 度 の 場 合 の 約 0.7
-104-
倍になる．
8) 現 地 調査 で は ，止 水 バ ン ド 施 工 によ る 通 水 性 能 の 低 下は み ら れ な か っ
た．
9) 現 地 調査 で は ， 止 水 バ ン ド 一 箇所 あ た り の 損 失 係 数 は 0.002 で あ り，
急 縮 ・ 急 拡 の 式に よ っ て 求 め た 損 失係 数 の 0.11 倍 で あ っ た ．
以 上 の こ と か ら，本 論 文 に よ っ て，農 業 用 パ イ プ ラ イ ンの 長 寿 命 化 に
貢献しうる止水バンド工法を適用したパイプ内のエネルギー損失の評
価 方 法 を 提 案 でき た と 考 え る ．
-105-
Abstract
The serious development of agricultural pipelines in Japan began in the
1960s. At present, the country’s total length of main pipelines is about 12,000
km. Among this huge amount, the number of structures that reach their
standard serviceable life will increase rapidly in near future. Sudden accidents
in agricultural pipelines are increasing, many of which are caused by water
leakage from pipeline joints. Therefore, examining appropriate repair and
reinforcement methods for pipelines is critical to extend their service life.
An internal-leaking preventive joint band method is one measure that can
extend pipeline life. With a band, it repairs the place where such problems
occur, including water leakage. The minimum applicable diameter is 800 mm,
and about 20 mm thick band is placed inside the pipe. When the band is
installed in a pipeline, energy loss occurs because the pipe’s inner diameter is
locally reduced. As an emergency measure in a sudden pipeline leak accident,
A set of a band is installed on the leaking joint. However, sometimes multiple
bands are arranged in a series on a pipe for preventive maintenance. Although
the installation of multiple bands may cause a large energy loss, a method for
evaluating such energy loss has not been established.
The energy loss by a single band can be calculated using formulas of sudden
contraction and expansion of pipes for convenience, but its applicability
remains unclear. An agricultural pipeline is a canal system that sends and
distributes
agricultural
water
through
pressure
pipes.
Therefore,
the
quantification of energy loss due to band construction is crucial issue in
selecting a countermeasure method for repair and reinforcement.
In this thesis, in order to clarify the influence of both multiple bands and a
single band on energy loss in pipelines, hydraulic model experiments,
numerical experiments on a computer were conducted, as well as field surveys
at an actual facility where internal-leaking preventive joint bands were
installed.
First, the energy loss due to a single band and multiple bands were evaluated
by 1/8 scale hydraulic model experiments. The experimental pipe’s diameter
-106-
was 100 mm, and the thicknesses of the band models ranged from 2 to 4 mm.
Next, numerical experiments using computational fluid dynamics were
conducted under the same conditions as the hydraulic model experiments, and
the influence of different band shapes on the magnitude of the energy loss is
examined.
In addition, a field survey was conducted on existing pipelines in which
internal-leaking preventive joint bands were installed. The water level was
measured in surge tanks upstream and downstream of the target section before
and after band installation. The influence of installing the bands on the water
flow performance was measured using an actual pipeline.
This research’s results can be summarized as follows:
1) Based on the hydraulic model experiments, When the band’s installation
interval was 0.5 times or more of the pipe diameter (D), the difference in
installation interval had no effect on the pipeline’s head loss. And when it
was less than 0.5 times D, the head loss decreased.
2) When the installation interval of the band was 0.5 times or more of D, the
energy loss caused by the bands in a series could be determined by adding
the head loss of each band by the number of installation points.
3) The loss factor of the band estimated from the hydraulic model experiment
was smaller than the value calculated by the sudden contraction and
expansion formulas, which is the conventional method. Therefore, formulas
for sudden contraction and expansion overestimate the band’s loss factor.
4) When the band’s thicknesses were changed to 2, 3, and 4 mm, the 3-mm
loss factor was approximately twice of the loss factor of 2 mm, and 4-mm
loss factor was tripled. The effect of the band thickness on the loss factor of
the band alone was large.
5) Numerical and hydraulic model experiments in which the band widths
ranged from 19 to 50 mm, showed that there was no effect on the loss factor
due to the difference in the band width, and the local loss due to the
cross-sectional change on band’s upstream and downstream sides could be
separately evaluated.
6) The loss factor was about 0.8 times that of the non-rounded band edge
-107-
when it was rounded.
7) When the angles on one side of the band edge were changed from 30 to 15
degrees, the loss factor was about 0.7 times that of 30 degrees regardless
whether the upstream side or the downstream side was 15 degrees.
8) The field survey identified no decline in the water flow performance due to
band construction.
9) In the field survey, the loss factor per band was 0.002, which is 0.14 times
the loss factor calculated by the sudden contraction and expansion
formulas.
I conclude that my proposed evaluation method of the energy loss in a pipe
to which the internal-leaking preventive joint band method was applied can
extend the service life of agricultural pipelines.
-108-
学位論文の基礎となる公表論文
１． 複数の止水バンド施工による損失水頭の評価方法
松田亮二、浪平篤、樽屋啓之、猪迫耕二
農業農村工学会論文集
No.306(86-1)、pp. _47∼ _53、2018
【 本 論 文 ：第 2 章 】
２ ． 止 水 バ ン ド 形 状の 違 い が 損 失 係 数 に与 え る 影 響
松 田 亮 二 、 浪 平篤 、 樽 屋 啓 之 、 猪 迫耕 二 、 兵 頭 正 浩 、 石井 将 幸
Journal of Rainwater Catchment Systems
2019
【 本 論 文 ：第 2 章 、 第 3 章 】
-109-
Vol.25、 No.1、pp.33∼ 39、
...
論文の公開元へ
