洪水門

洪水ゲート（止水ゲートとも呼ばれる）は、洪水防止壁、貯水池、河川、小川、堤防システムにおける水の流れを制御するために使用される調整可能なゲートです。ダムの放水路の頂部高さを設定したり、水門や運河の流量を調整したり、堤防や高潮対策システムの一部として水の流れを完全に遮断するように設計されている場合があります。これらの装置のほとんどは、貯留または流される水面の高さを制御することによって作動するため、頂部ゲートとも呼ばれます。

洪水バイパスシステムの場合、本流や運河の水位が洪水水位に近づいた際に、より多くの水を洪水バイパスや貯水池に流し込むことで、本流や運河の水位を下げるために水門が使用されることもある。

水門に使用されるバルブには様々な設計要件があり、通常はダムの基部に設置されます。多くの場合、流量調整に加えて最も重要な要件はエネルギー散逸です。水は非常に重いため、ダムの基部から流れ出る際には、上からの巨大な水の力によって勢いよく押し出されます。このエネルギーが散逸されないと、流れによって近くの岩や土壌が侵食され、構造物が損傷する可能性があります。

その他の設計要件としては、圧力ヘッド動作、流量、バルブが水面上または水面下で動作するかどうか、精度とコストの調整などを考慮することが挙げられる。

• 固定円錐弁は、貯水池からの放水時に水流のエネルギーを分散させるように設計されています。これは、調整可能なスリーブゲートと放水端の円錐を備えた円形のパイプです。スリーブを円錐座から遠ざけたり近づけたりすることで流量を調整できます。この設計により、ダムの底部から高圧の水を放流しても、周囲の環境を侵食することなく済みます。固定円錐弁は、最大300mの落差に対応できます。
• 中空ジェットバルブは、洪水ゲートの放水に使用されるニードルバルブの一種です。パイプ内部に円錐とシートが配置されています。水は、シートから下流へ移動すると、パイプと円錐の間の環状の隙間を通って流れます。リブはバルブアセンブリを支え、水流を安定させるための空気を供給します。
• リングジェットバルブは固定円錐バルブに似ていますが、水を狭い流れで排出する一体型のカラーを備えています。最大50mの揚程に適しています。
• ジェットフローゲートは、ゲートバルブに似ていますが、ゲートリーフの手前に円錐形の絞り部があり、水をジェット状に噴射します。これは、通常のゲートバルブに見られるキャビテーションを起こさずに、吐出流量を精密に制御できるように、 1940年代に米国開拓局によって開発されました。ジェットフローゲートは、最大150mの落差に対応できます。

長方形の水門にかかる力は、次の式で計算できます。

${\displaystyle \ F=pA}$

どこ：

F =ニュートン（N）で測定される力

p = 圧力 ${\displaystyle =\rho gh\,}$パスカル（Pa） 単位で測定

どこ：

• ρは淡水の密度（1000 kg/ ^m³）です。
• gは地球上の重力加速度（9.8 m/s² ^）です。
• hは水柱の高さ（メートル）です。

A = 面積 =長方形:長さ×高さ(単位: m² ⁾

どこ：

長さ＝長方形の水門の水平方向の長さ（メートル単位）

高さ＝水柱の底から水面までの高さ（メートル単位）

長方形の水門が水面下に沈んでいる場合、同じ式を使用できますが、水門にかかる力を計算するには、水面から水門の中央までの高さのみを使用する必要があります。

ウィキメディア・コモンズには、フラッドゲートに関連するメディアがあります。

無料辞書であるWiktionaryで「floodgate」を調べてみてください。

• 洪水防止壁
• 洪水対策
• 潮汐ダム
• 運河の水門
• テムズバリア
• デルタワークス
  • オーステルスヘルデケリング

• DeltaWorks.Org – オランダにおける水門に関するプロジェクト