Operation guidance ため池の設計計算 Ver.2 Operation guidance ® 本書のご使用にあたって本操作ガイダンスは、おもに初めて本製品を利用する方を対象に操作の流れに沿って、操作、入力、処理方法を説明したものです。ご利用にあたっては、下記の点にご留意下さい。・最新情報は、製品添付のＨＥＬＰのバージョン情報をご利用下さい。本書は、表紙に掲載時期の各種製品の最新バージョンにより、ご説明しています。ご利用いただく際には最新バージョンでない場合もございます。ご了承下さい。・お問い合わせについて本製品及び本書について、ご不明な点がございましたら、ご所有の本製品のインストール用ＣＤ－ＲＯＭなどから「問い合わせ支援ツール」をインストールして戴き、製品画面上から、問い合わせ支援ツールを利用した簡単なお問い合わせ方法をご利用下さい。環境などの理由でご使用いただくことが可能ではない場合には弊社、「サポート窓口」へメール若しくはＦＡＸにてお問い合わせ下さい。なお、ホームページでは、最新バージョンのダウンロードサービス、Ｑ＆Ａ集、ユーザ情報ページ、ソフトウェアライセンスのレンタルサービスなどのサービスを行っておりますので、合わせてご利用下さい。ホームページ： http://www.forum8.co.jp サポート窓口：電子メール [email protected] ＦＡＸ：０９８５－５５－３０２７・本製品及び本書のご使用による貴社の金銭上の損害及び逸失利益または、第三者からのいかなる請求についても、弊社は、その責任を一切負いませんので、あらかじめご承知置き下さい。製品のご使用については、「使用権許諾契約書」が設けられています。ＶＩＥＷＥＲ版でのご使用については、「ＶＩＥＷＥＲ版使用権許諾契約書」が設けられています。Ｗｅｂ認証（レンタルライセンス、フローティングライセンス）でのご使用については、「レンタルライセンス、フローティングライセンス版使用権許諾契約書」が設けられています。 ※掲載されている各社名、各社製品名は、一般に各社の登録商標または、商標です。 Copyright 株式会社フォーラムエイト目次第１章製品概要 .......................................................................................................................................................................................................................5 １プログラム概要................................................................................................................................................................................................................5 ２フローチャート ..................................................................................................................................................................................................................6 第２章第２章操作ガイダンス .............................................................................................................................................................................................6 １入力操作 ...........................................................................................................................................................................................................................7 １－１基本条件 ........................................................................................................................................................................................................... 9 １－２水理計算/流域.............................................................................................................................................................................................. 10 １－３水理計算/貯留施設 .................................................................................................................................................................................... 15 １－４水理計算/洪水吐 ......................................................................................................................................................................................... 17 １－５初期値設定..................................................................................................................................................................................................... 20 １－６堤体寸法 ......................................................................................................................................................................................................... 22 １－７物性値 .............................................................................................................................................................................................................. 26 １－８水位ケース...................................................................................................................................................................................................... 27 １－９任意荷重 ......................................................................................................................................................................................................... 29 １－１０円弧すべり .................................................................................................................................................................................................. 29 ２計算 ................................................................................................................................................................................................................................. 32 ２－１計算実行 ......................................................................................................................................................................................................... 32 ３結果確認 ........................................................................................................................................................................................................................ 33 ３－１水理計算 ......................................................................................................................................................................................................... 33 ３－２安定計算 ......................................................................................................................................................................................................... 40 ４計算書作成.................................................................................................................................................................................................................... 41 ４－１出力設定 ......................................................................................................................................................................................................... 41 第３章 Q&A.............................................................................................................................................................................................................................. 43 １適用範囲、制約条件................................................................................................................................................................................................... 43 ２水理計算入力 ............................................................................................................................................................................................................... 43 ３安定計算入力 ............................................................................................................................................................................................................... 43 ４水理計算 ........................................................................................................................................................................................................................ 44 ５安定計算 ........................................................................................................................................................................................................................ 44 ６その他 ............................................................................................................................................................................................................................. 44 4 第１章製品概要１プログラム概要本プログラムは、「土地改良事業設計指針ため池整備」を主たる適用基準としており、ため池の設計計算を支援するプログラムです。【適用基準】 ①土地改良事業設計指針「ため池整備」 ②土地改良事業計画設計基準設計「ダム」技術書「フィルダム」 ③防災調節池等技術基準(案) 解説と設計実例【参考文献】・土地改良事業設計指針「ため池整備」平成18年2月農林水産省農村振興局整備部設計課監修社団法人農業土木学会発行・土地改良事業計画設計基準設計「ダム」基準書・技術書「共通編」農林水産省農村振興局平成15年4月・土地改良事業計画設計基準設計「ダム」技術書「フィルダム」農林水産省農村振興局平成15年4月・防災調節池等技術基準(案) 解説と設計実例社団法人日本河川協会平成19年9月増補改訂・土地改良施設耐震設計の手引き平成16年3月農林水産省農村振興局整備部設計課監修社団法人農業土木学会発行 5 ２フローチャート第２章開始モデル作成基本条件水理計算・流域・貯留施設・洪水吐初期値設定堤体寸法物性値水位ケース任意荷重円弧すべり計算実行結果確認計算書作成終了 6 第２章操作ガイダンス１入力操作プログラムを起動します。初期入力を選択、確定ボタンを押してください。画面左に項目ボタンが縦に並びます。上から順に入力してください。 7 ～～ファイル保存～～必要に応じてデータ保存が可能です。ファイルメニューから、「名前を付けて保存」を選択し、・保存する場所（デスクトップ、指定フォルダ、SampleData フォルダ等任意で選択可能）・ファイル名（任意のファイル名を入力可能）を指定して保存ボタンをクリックします。既存データを「上書き保存」にて書きかえることも可能です。 8 ここでは製品添付の sample3 を新規に作成することを目的とし、説明を進めます。メニューより基本条件をクリックしてください。１－１基本条件以下の項目について数値（選択肢）を変更します。ため池の名称適用基準流域名称 [ブランク] → 土地改良事業設計指針「ため池」 → [ブランク] → ため池の名称を半角 64 文字以内で入力してください。高原農地用ため池防災調節池等技術基準（案）解説と設計事例半角 64 文字以内で入力してください。皇子原地区 ※水理計算種別全計算を行った場合にのみ、堤体寸法、水位ケース入力画面にて水理計算で算出した情報を取得することができます。ここで指定した入力情報を元に以後の入力、計算、計算結果表示、計算書出力を実行します。また、水理計算が不要である場合には、「水理計算の有無」計算スイッチを「しない」に指定することで水理計算の入力 [P10～P19]は不要となります。確定ボタンをクリックし、基本条件を決定します。 9 １－２水理計算/流域流域ボタンをクリックし、流域の計算における基本条件を流域ごとに設定します。基本条件降雨強度式以下の項目について数値（選択肢）を変更します。確立年地域名称 50 → 200 ［ブランク］ → 皇子原地区 10 流出係数、面積以下の項目について数値（選択肢）を変更します。地形名称流域面積 A(ha) [ブランク] → 10.000 → 11 半角 64 文字以内で入力してください。林地 189.895 洪水到達時間等流流速法以下の項目について数値（選択肢）を変更します。計算式の選択 Kinematic Wave 理論に追加チェックを入れてください Kinematic Wave 理論のタブが追加表示され、（結果確認）画面においても等流流速法と Kinematic Wave 理論がそれぞれ確認できます。 12 （結果確認）・等流流速法・Kinematic Wave 理論 13 降雨波形このボタンを押下するとグラフデータを表示します。さらに印刷ボタンで表示データを印刷することも可能です。 ※以降のグラフ表示画面も同様です。 14 ハイドログラフ流域の計算結果として・降雨強度～降雨時間曲線・計画降雨波形および流量計算表・流出ハイドログラフが表示されます。 ※各時間の流量割増値(降雨強度の計算スイッチが降雨強度式を指定時に入力可)(初期値:0.0)割増値(%)を入力してください。入力値が 0.0 の場合には流量の割増は行いません。 ※「土地改良事業設計指針「ため池整備」」P-136 には、流入ハイドログラフを算出する場合に各時間の流量を 20(%)割増した数値とすると記述しています。流域の計算結果については、P33～P35 をご覧ください。１－３水理計算/貯留施設スイッチ制御以下の項目について数値（選択肢）を変更します。水位とその時の湛水面積を与え容量を算定する四角形堰 15 入力以下の項目について数値（選択肢）を変更します。流量係数 C 0 → 1.800 切欠き幅 B(m) 0 → 4.500 堰の底面までの高さ D(m) 0 → 5.000  面積(m 2) 容量(m  3) 0.000 79.000 0.000 2.000 79.000 158.000 2.010 18700.000 224.648 3.000 20920.000 19826.278 3.010 41920.000 20134.456 4.000 46666.000 63963.534 5.000 49020.000 111801.708 6.000 51650.000 162130.981 7.000 54640.000 215268.970 8.000 57450.000 271308.099 9.000 60100.000 330078.120 10.000 63110.000 391676.991 ※水深、面積を設定することで容量は自動計算となります。水深(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 計算結果計算結果として・総括表・上流施設・水位容量曲線・洪水調節計算・洪水吐き及び放流施設・ハイドログラフが表示されます。貯留施設の計算結果については、P36～P38 をご覧ください。 16 １－４水理計算/洪水吐入力設計洪水流量以下の項目について数値（選択肢）を変更します。降雨強度式編集確年率 50 → 200 流量流域面積 100.000 → 10.000 17 洪水吐きおよび非越流部天端高以下の項目について数値（選択肢）を変更します。放流能力造成高(m) 1.00 → 12.00 放流能力越流高(m) 0.50 → 3.03 越流幅(m) 0.01 No. 1 2 3 4 5 6 7 洪水吐き越流幅・越流水深曲線堤頂幅の算出方法 4.50 越流幅 L(m) 3.5 4.0 4.5 6.0 6.5 7.0 7.5 Merriman 防災調節池等技術基準（案）開設と設計事例表入力終了後に、「曲線計算」ボタンをクリックすると、洪水吐き越流幅 L～越流水深 H 曲線図が表示されます。 18 余裕高以下の項目について数値（選択肢）を変更します。フィルダム形式を低水部水位 (m) 0.01 計算結果・設計洪水流量・洪水吐きおよび非越部天端高・余裕高のチェック・堤高、堤頂幅を表示します。洪水吐の計算結果については、P38～P40 をご覧ください。 19 → 選択してください。 2.00 １－５初期値設定単位重量、湿潤線土質定数 20 安全率基準対応値確定ボタンをクリックします。入力にあたっては、物性値、円弧すべり(ケース別設定)の初期値を入力してください。ここで指定したデータを用い各物性値の初期値データ、円弧すべりのケース別設定データとして設定します。但し、この初期値データは、新規作成時のモデルでは各物性値の初期値データ、円弧すべりのケース別設定データとして用いますが、一度入力後(物性値、円弧すべり)に、この初期値データを修正しても各物性値のデータ、円弧すべりのケース別設定データには反映しません。その為に、物性値入力画面、円弧すべり入力画面において個別に設定する場合には、入力修正を行わずに「確定」ボタンを選択してください。 21 １－６堤体寸法表示されたダイアログは「いいえ」を選択します。計算範囲・地表面以下の項目について数値（選択肢）を変更します。計算範囲終点 X 座標(m) 0.000 地表面名称 → 20.500 粘層半角２４文字以内で入力始点側標高 Y 座標(m) 5.000 終点側標高 Y 座標(m) 5.000 ※中間点 X，Y 座標を入力していただくことで、傾斜および凹凸をモデル化することができます。地表面標高 Y 座標地層地層 No.1 には「地表面」入力の地表面（第 1 層）名称を表示しています。 22 形状寸法堤体・透水性ゾーン・貯水池側以下の項目について数値（選択肢）を変更します。堤体高(m) 0 → 6.000 堤体幅(m) 0 → 3.200 透水性ゾーン幅天端幅(m)1.000 / 下端幅(m)2.500 No. 堤体外形斜面幅 Ws(m) 2.500 4.500 1 2 23 斜面高 HS(m) 2.500 3.500 水平面幅 W(m) 2.500 0.000 ・背後池側以下の項目について数値（選択肢）を変更します。透水性ゾーン幅天端幅(m)1.000 / 下端幅(m)1.000 No. 斜面幅 Ws(m) 7.300 堤体外形 1 24 斜面高 HS(m) 6.000 水平面幅 W(m) 0.00 ドレーン以下の項目について数値（選択肢）を変更します。基本寸法 Y1(m) 1.000 RX1(m) 1.000 確定ボタンをクリックします。 25 RX2(m) 0.500 LX1(m) 2.000 １－７物性値以下の項目について数値（選択肢）を変更します。名称堤体透水性ゾーンドレーン粘層 γt 16.00 18.00 γsat 17.00 18.50 γ’ 7.00 10.20 CD 7.00 8.00 φ 35.00 35.00 K(E-05) 1.000 1.000 C -1.000 -1.000 22.00 20.00 23.00 20.00 12.00 20.00 9.00 0.00 35.00 45.00 1.000 1.000 -1.000 -1.000 確定ボタンをクリックします。 ※各ブロックに初期値設定と異なる値を指定する場合には表内の「任意ボタン」をマウスで選択してください。 26 １－８水位ケース表示されたダイアログは「いいえ」を選択します。水位ケース以下の項目について数値（選択肢）を変更します。水位ケース名称チェックで選択水位高水位高水位高水位高水位高水位ケース水位ケース水位ケース水位ケース水位ケース 27 ［3］［4］［5］［6］［7］・完成直後・空虚時・常時満水時 10.610 10.890 9.450 10.900 7.500 湿潤線-常時満水位 ※計算値スイッチ以下の項目について数値（選択肢）を変更します。 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X(m) 10.000 11.000 12.000 13.000 14.000 15.000 16.000 17.000 17.880 19.000 表内のX座標を入力後に、表左側の計算Y(内部計算し入力 Y(m) 10.014 9.726 9.420 9.092 8.734 8.338 7.889 7.356 6.757→6.658 5.000 確定ボタンをクリックします。 ※右記のエラーが出た際は手修正にて堤体の内側となるよう数値変更します。 28 た値)を入力Yに計算値設定ボタンを選択することで自動的に設定します。計算値設定ボタンは、選択している行にのみ機能します。１－９任意荷重任意荷重の入力が不要な場合には、未入力状態で「確定」ボタンを選択してください。確定ボタンをクリックします。１－１０円弧すべり共通設定基本条件 29 格子・すべり円-すべり円中心・格子設定以下の項目について数値（選択肢）を変更します。すべり円中心・格子設定 X 軸（貯水池側） 4.500 （背後池側） 17.500 すべり円中心・格子設定 Y 軸（貯水池側） 7.000 （背後池側） 7.000 格子・すべり円-すべり円設定 30 特定すべり面の照査ケース別設定安全率 31 基準対応値確定ボタンをクリックします。２計算２－１計算実行計算実行ボタンをクリックします。結果確認と計算書作成が可能になります。 32 ３結果確認水理計算および安定計算の結果画面を確認することができます。３－１水理計算総括表流域（降雨強度～継続時間曲線） 33 流域（計画降雨波形および流量計算表）流域（流出ハイドログラフ） 34 流域（時間降雨分布曲線）貯留施設（貯留効果） 35 貯留施設（上流施設）貯留施設（水位容量曲線） 36 貯留施設（洪水調節計算）貯留施設（洪水吐きおよび放流施設） 37 貯留施設（ハイドログラフ）洪水吐き（設計洪水流量） 38 洪水吐き（洪水吐きおよび非越流部天端高）洪水吐き（余裕高のチェック） 39 洪水吐き（堤高、堤頂幅）３－２安定計算 40 ４計算書作成４－１出力設定出力設定画面が表示されます。設計条件/水理計算/安定計算の出力したい項目をでマウスで選択（チェック）します。（設計条件）（水理計算） 41 （安定計算）プレビューボタンをクリックすると印刷プレビュー画面が表示されます。続けて、実際に印刷を行う場合は印刷ボタンをクリックしてください。出力を実行する前にその内容を確認するため、印刷プレビュー機能を使用すると便利です。 42 第３章 Q&A １適用範囲、制約条件Ｑ１－１．ため池の堤体に液状化がある場合に土地改良施設の耐震設計の手引き(社団法人農業土木学会発表)にあるような内容でため池の設計計算で行うことが可能か？Ａ１－1． Ver.1 においては、ご希望されている「土地改良施設耐震設計の手引き」を確認したところ、P-371 に「ため池、調整池の場合、土地改良事業設計指針「ため池設備」の安定計算に準じ」の記載があり、本製品「ため池の設計計算」においては、P-372 図-6.6.1①については、設計可能だと判断していますが、P-323 の「堤体、基礎の液状化を考慮した地震時の検討」については対応していません。どうぞ、ご了承頂きたいと存じます。 Ver2(現行製品)より円弧すべり入力画面－ケース別指定タブ－安全率タブの「計算種別」にて液状化、液状化(修正 Fellenius 法)を選択することで物性値データで入力した液状化層における過剰間隙圧比(ru)を考慮した地震時(液状化)の検討についてモデル化することができます。Ｑ１－２．水理計算のみの計算をする場合どうすれば良いでしょうか？Ａ１－２．本製品は、ため池の設計計算(堤体の安定計算（円弧すべり）)を行うことを基本仕様としており、設計計算に必要な入力パラメータとして水理計算で算出可能な堤体の堤高、堤頂幅、水位高を算出可能としておりますが、水理計算のみで計算書を確認することができません。Ｑ１－３．透水性ゾーンがないモデルの入力方法を教えて頂けないでしょうかＡ１－３．斜面に変化点(折れや段差)のないモデルにつきましては、「堤体寸法」入力画面－「形状寸法」タブ－「堤体・透水性ゾーン」タブ－「貯水池側」または「背後池側」タブ内の「透水性ゾーン幅」を天端幅、下端幅共に 0(m)と入力していただくことでモデル化できます。斜面に変化点のあるモデルにつきましては、「物性値」入力画面にて、透水性ゾーンの物性値を堤体と同値としていただきたいと存じます。ただし、「水位ケース」入力画面の湿潤線入力につきましては、透水性ゾーンを考慮して自動計算を行いませんので、湿潤線入力にて透水性ゾーン部分の湿潤線を補完していただきたいと存じます。２水理計算入力３安定計算入力Ｑ３－１．堤体寸法で一番最初の地層面が斜面になっているモデルを入力できないか？Ａ３－1．誠に申し訳ございませんが、Ver1 においては地表面はフラット(水平)で指定して頂く仕様としており、斜面及び凹凸及び中間点の指定には対応していません(地表面は水平として定義して頂きたいと存じます)。 Ver2(現行製品)より地表面の始点・終点の Y 座標の入力と中間点 X，Y 座標を入力していただくことで傾斜および凹凸をモデル化することができます。Ｑ３－２．浸潤線は入力した水位より自動設定可能だが、任意の浸潤線を入力して使用すること可能でしょうか？Ａ３－２．可能です。入力された X 座標から Y 座標を自動計算して表示しますが、Y 座標は任意に入力することできます。Ｑ３－３．地震時についての検討はどこで行うのか？ 43 Ａ３－３．本製品の円弧すべり入力画面のケース別設定タブ－安全率タブの「計算種別」計算スイッチを「地震時」に指定して頂きたいと存じます。Ｑ３－４． C（浸出面勾配から算出する係数）の基準を教えて頂けないでしょうか？Ａ３－４． C（浸出面勾配から算出する係数）は、土地改良事業計画書設計基準「フィルダム」PⅡ-61 に記載している C=Δa/(a+Δa)の値を入力して下さい。こちらにマイナスの値を入力すると内部計算を行い、プラスの値を入力すると入力した値を計算に用います。Ｑ３－５．水位ケースで湿潤線の入力を行うが、計算すると背後池側で湿潤線がはみ出してしまうことがあると思う。その場合、どのように修正すればよいか。Ａ３－５．本製品の湿潤線の入力は、水位ケースタブの各ケース毎に入力した「水位高」を用い内部計算した値を湿潤線タブ内の湿潤線表入力に設定しており、この設定した値(X 座標、Y 座標)を直接修正して頂きたいと存じます。内部計算における湿潤線の構成は結線していない状態があり、これを防ぐ為に必ず湿潤線の入力が必要となります。Ｑ３－６．背後池側の堤体外形の入力の方法を教えて頂けないでしょうかＡ３－６．背後池側の堤体外形の入力は、堤体天端の左端位置の地表面を始点とし、貯水池側の堤体外形の入力と同様に地表面側から 1 段目(No.1)、2 段目(No.2)…となるように入力していただきたいと存じます。Ｑ３－７．地層の入力で計算範囲の始点側と終点側で高さを変更したい場合の入力方法を教えて頂けないでしょうかＡ３－７．地層の中間点座標入力にて X 座標を計算範囲の始点 X 座標、または終点 X 座標と同値で入力し、 Y 座標を入力していただくことで始点側、終点側の高さを変更することができます。ただし、中間点座標がオーバーハングとならないように、始点側の高さを変更する場合には中間点座標の最初の点(No.1)にて、終点側の高さを変更する場合には中間点座標の最終点にて入力していただきたいと存じます。４水理計算Ｑ４－１．水理計算において流量(流域)だけ計算することは可能か？Ａ４－1．可能です。基本条件入力画面の水理計算種別スイッチを「流域の計算」に指定して頂きたいと存じます。但し、他の水理計算(貯留施設、洪水吐)を行なっていない為に堤体寸法入力画面、水位ケース入力画面において水理計算の結果を取得することはできません。５安定計算６その他 Q&Aはホームページ（http://www.forum8.co.jp/faq/win/tameike-qa.htm）にも掲載しております 44 ため池の設計計算 Ver.2　操作ガイダンス 2014年 10月　第6版発行元　株式会社フォーラムエイト〒108-6021　東京都港区港南2-15-1 品川インターシティA棟21F TEL 03-6894-1888S 禁複製 fax 0985－55－3027 ※一般に製品名は、各社の商標ですため池の設計計算 Ver.2 www.forum8.co.jp