| Project/Area Number |
21K04609
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
|
|---|
| Research Institution | Meijo University (2022-2023)
Kyoto University (2021) |
|---|
Principal Investigator |
岡本 隆明 名城大学, 理工学部, 准教授 (70599612)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | 屈折率マッチング / 流木集積 / 橋に架かる力 / 流木長 / 流木捕捉率 / 蛇行河川のバイパス / 屈折率 / 流木捕捉システム / わんど / 流木混じり土石流 / RIM / 橋梁全面閉塞 / 流木捕捉池 / PIV |
|---|
| Outline of Research at the Start |
近年，局所的な集中豪雨時に大河川だけでなく中小河川でも想定外の水害が生じている．大量の流木が土砂とともに流出すると中小河川は河道埋塞し急激な水位上昇や流向変化を引き起こし，予想もしなかった箇所が氾濫し，水理水工学的知見に基づく対策ができていない．本研究では実験水理を駆使してこの課題にアプローチする．まず①RIM(屈折率マッチング)法を用いて流木混じり土石流内部での流木の挙動を計測する実験的研究を行い，②流木閉塞の誘発しやすい橋梁を特定するための具体的な手法を提供する．さらに③河川の高水敷部を利用した流木集積を防ぐシステムに関する研究を行い，有効な流木対策のための有意義なデータと知見を提供する．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
盛土の模型実験を行った．盛土部を石英ガラスで作成し，石英ガラスと屈折率をマッチングさせるように濃度調整したヨウ化ナトリウム液を上流から供給した．土の中に水が浸透し盛土が崩落し，土石流として流出するまでの過程を調べた．土石流の発生原因となったパイピング現象を明らかにするために止水矢板を用いてパイピングの実験を行った．屈折率マッチングすることでパイピングの起点となる位置を明らかにした．パイピング現象を３つのフェイズに分けて，着色した石英粒子の動きを画像で追跡しそれぞれのフェイズの土粒子の流速と流向を明らかにすることができた．
橋梁部での流木集積について調べるために１つの橋脚模型について流木集積実験を行った．実験では集積した流木塊の最大の流下方向長，横断方向長を計測した．投入する流木の長さを系統変化させることで，流木長さによって，流木の集積過程が大きく異なり，流木塊の大きさも変化することがわかった．また流木集積したときの橋脚にかかる力の増加量を明らかにし，流木による橋梁被害を予測するための有用なデータが得られた．
流木閉塞対策として蛇行水路にバイパス水路を設けた実験を行った．バイパス水路の開口部の形状，側壁の透過率を変化させ流木を効率的に捕捉するための有用なデータが得られた．洪水じのみ機能するようにバイパス水路部をかさ上げして捕捉率の変化についても調べている．またバイパス水路開口部の流れについてPIV計測を行った．
|
