蛇行河道における砂州と河岸侵食の制御に関する基礎的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455196
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 村本 嘉雄 京都大学, 工学研究科, 教授 (50027223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長田 信寿 京都大学, 工学研究科, 助手 (50273462) ; 細田 尚 京都大学, 工学研究科, 助教授 (10165558) ; 藤田 裕一郎 岐阜大学, 工学部, 教授 (90027285)
• Keywords: 砂州 / 河岸侵食 / 流路変動 / 画像解析 / 数値解析

Research Abstract

本研究は,わが国あるいはモンスーン地帯の開発途上国にとって,治水上早急に取り組むべき課題である蛇行河道の砂州の挙動と河岸侵食現象に対して,その機構を明らかにするとともに予測技術の開発を行った.まず,衛星写真の画像解析により,実河川における流路変動の実態を分析した.同時に,蛇行流路の流路変動に関する水理実験を行い,砂州が河岸侵食に与える影響について検討した.以上の基礎的知見をもとに,河床変動と河岸侵食による流路変動をともに解析できる数値解析モデルを開発し,流速分布,掃流力分布が河岸侵食に及ぼす影響について検討を行った.さらに,河岸のすべり破壊と崩壊土塊の挙動に関する解析を行った.以上の主要な成果を以下に整理する.
(1)衛星写真の画像解析
バングラデシュのブラマプトラ川を対象にランドサットTM画像の解析を行い,年毎の河道の変化,洗掘域や堆積域の変化を把握した.これらに基づいて,ブラマプトラ下流部の河道変遷の特性,それに対する大洪水の影響等に関して検討した.
(2)河岸侵食に関する水理実験
侵食性河岸を有する蛇行流路を対象に水理実験を行い、備品として購入したデジタルビデオカメラを用いて,砂州形状,流速分布、河岸位置等の時間変化を詳細に計測し,砂州の挙動が河岸侵食に与える影響について検討を行った.
(3)河岸侵食・流路変動に関する数値解析
河岸侵食の間欠性を考慮した侵食過程をモデルに取り入れ、河岸侵食、流路変動の数値解析を行った.河岸侵食過程においては,特に水際近傍で流砂の非平衡性に卓越することを指摘し,平面2次元的な流砂の非平衡現象のモデル化を行った.
(4)河岸のすべり破壊とその挙動に関する検討
円弧,非円弧のすべり面を伴った大規模な河岸崩壊を対象に,その河岸形状の変化と安定性の関係の解析を行った.さらに不安定した土塊が滑落していく過程について検討を行った.

Research Products

• [Publications] 長田信寿: "側岸侵食を伴う河道変動の数値解析" 京都大学防災研究所年報. 38. (予定) (1997)
• [Publications] 河内友一: "蛇行河川の流れと河床変動に関する数値解析的研究" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. 2. 610-611 (1996)
• [Publications] 藤田裕一郎: "高い河岸の形状とその挙動に関する検討" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. 2. 640-641 (1996)
• [Publications] Nagata,N: "Numerical Analysis of unsteady open channal flow with channal processes" Hydraulic engineering software. 6. 233-242 (1996)
• [Publications] 長田信寿: "河岸侵食過程における流砂の非平衡性を考慮した流路変動の数値解析" 水工学論文集. 41. 889-894 (1997)
• [Publications] 宇民正: "河道変遷調査への衛星画像解析の適用" 水工学論文集. 41. 965-970 (1997)