山地河川の流路変動機構に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460183
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 芦田 和男 京都大学, 防災研究所, 教授 (30027205)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 里深 好文 京都大学, 防災研究所, 助手 (20215875) ; 澤井 健二 京都大学, 防災研究所, 助教授 (70109073) ; 澤田 豊明 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60027258) ; 江頭 進治 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00027286)
• Keywords: 山地河川 / 網状流路 / 流路の分裂・統合 / 流路変動 / 流砂量 / 流砂の量的、質的変動

Research Abstract

本研究においては、土砂生産の活発な山地河川を対象として、その流路変動機構を解明するため、三つの分担課題1.河道形態の発生・遷移機構、2.形成流路の変動機構、および3.流路変動と流砂の量的・質的変動を設定し、これらを理論と実験の両面から究明している。
分担課題1、2に関しては、定常給水・定常給砂の条件、かつ、網状流路が形成される条件下において、流路変動機構を検討し、つぎのことが明らかにされた。通水初期には砂州が形成されるが、これがひき金になって水みちが形成される。この水みちは、時間的にも空間的にも次のように変動する。まず、水みちの集中が起こり、側方侵食とともに流路幅が拡大する。これがある限界値に達すると水みちは分裂し、網状化する。網状化した水みちは、時間経過とともに、また、流れ方向に統合され、再び水みちの集中が起こる。流路変動は以上のプロセスをくり返すように起こる。
ついで、分担課題3についてはつぎのことが明らかにされた。まず、上述の流路変動過程において現われる比較的安定した流路幅に着目し、その推定法を提案した。これは、交互砂州の発生限界条件や流れの抵抗則を用いて導かれたものであり、勾配の急な河川における水みち幅の推定に際して極めて有効である。さらに、この水みち幅は、流路変動に対応して変動する流砂量の平均的な値には対応して定まっていることを明らかにした。また、流路変動と流砂量変動の関係を明らかにするため、両者のスペクトルを調べた結果、流砂量変動の卓越周期は、水みち幅のそれに対応していることが示された。
上述のように研究は進められており、現在、流れの抵抗や流砂量の決定機構について検討を進めている。

Research Products

• [Publications] 芦田和男: "網状流路の変動と流砂量" 京都大学防災研究所年報. 33号B-2. (1990)
• [Publications] 芦田和男: "山地河川の出水と土砂流出" 京都大学防災研究所年報. 33号B-2. (1990)
• [Publications] 江頭進治: "エネルギ-散逸機構に基づく流砂モデル" 京都大学防災研究所年報. 33号B-2. (1990)