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★☆灌漑用水inサイフォン☆★
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まず「サイフォン」を辞書で引くと二つの意味が載っています。 (1) 液体をいったん高所へあげて低所へ移す曲管。湾管。 (2) ガラス製のコーヒー沸かしの一種。 (2)はこの際関係ないので省略します。 (1)のサイフォンですが、長さ１ｍ程度のホースを浴槽に完全に沈め、ホースの中に空気が残らないように，ホースに水を満たします。ホースの両端を親指などで押さえてホースの一方を浴槽から出し、浴槽の水面以下の高さになるようにします。塞いでいた指を両方とも離すと、浴槽の水が、いったん高いところを乗り越えるように流れ出ます。これはお分かりですね。 その原理は、浴槽の水面に大気圧が加わって押し出しているのと、浴槽の水が位置エネルギーをもっているからです。 灌漑用水や発電用水が河川と交差する場合、そのままですと用水から河川へ、あるいは河川から用水へと水が混ざり合ってしまいます。狭い用水に大量の河川水が流れ込んでは困ります。 そこで、河川の下にU字状のトンネルを通すと、用水の水を河川と混ざり合うことなく、流すことができます。 (1)と正反対の現象ですが、これも浴槽のサイフォンと同じ原理です。条件として、横断前より横断後のほうが必ず低くなければなりません。また、U字トンネルの深さは理論上は10mまでですが、実際は8mぐらいが限度でしょう。 この用水サイフォンは何も新しい技術ではなく、私の町には江戸時代に築かれています。全国にはもっと古いものもあるかも知れません。明治以降になると発電用水路で多用されました。
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- nozomi500
- ベストアンサー率15% (594/3954)
＃１さんの最後の「深さは8ｍが限度」ですが、 「上方サイホン」であれば、大気圧の関係で理論上10ｍを超える高さに吸い上げることが出来ませんが、 「Ｕ字」であれば、どんなに深くても、「Ｕ」の両端の水面の高さはつりあっていますので、片方が低ければ、低い方に流れていきます。 川をまたいでいくサイホンもありますが、川幅が広ければ、アーチがそれだけ高くするのが難しいので下をくぐることになります。 下にトンネルを掘らなくても、鉄管を沈めればいいのですが。
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