農業用水路への桜島降灰の堆積障害とその維持管理に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460236
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 河原田 禮次郎 鹿児島大学, 農学部, 教授 (80041599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長 勝史 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (20038235)
• Keywords: 掃流砂 / 限界掃流力 / 滞積 / 砂レン

Research Abstract

1.開水路装置によって、水路勾配を種々変更して固定床としての水理特性を検討した。その際の乱流現象の測定には流体計測システムを使用して流速分布を測定した。また、桜島降灰土を床版に張り付けた水路についても、その水理特性を計測し、理論的考察と併せて目下検討中である。
2.水路の一部を移動床として、桜島降灰土、シラス土、砂土を出来るだけ現場の状況に併せて充填し、掃流機構を観測した。定性的な結果として、その粒径や比重などを考慮した場合には、土の種類によってそれほど極端な差異は認められなかった。ただし桜島降灰土の場合には湿潤状態から一旦乾燥状態の過程を経た場合には、その限界掃流力にかなりの差を示し、降灰土の固結現象の影響が強いことなどが明かになった。ただ、混合粒径の場合の限界掃流状態の判定基準の問題が残された。
3.桜島降灰土の掃流時に発生する河床波(砂レン)の粒子レイノルズ数は2〜3で、その波長は7〜10cm、波高は0.5〜1.0cm程度である。
4.実際の水路で桜島降灰土の堆積状況を現地調査した結果、最高60cm余りも堆積しており、送水機能の低下は顕著であった。微細な粒子は掃流されているが、0.23〜0.30mmの粒子を中心として堆積していた。また、その表層はかなり固結状態にあり、硬度を測定した結果、砂粒子のみの場合とは大きな違いが測定された。ただ、送水時の流況と堆積状況との関係は調査できなかった。