複断面蛇行河道における低水路の設計法に関する基礎的研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450183
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 福岡 捷二 広島大学, 工学部, 教授 (30016472)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高畑 洋 広島大学, 工学部, 助手 (60294542) ; 渡邊 明英 広島大学, 工学部, 助教授 (00240474)
• Keywords: 複断面河道 / 蛇行 / 洪水ハイドログラフ / 水位-流量関係 / 相対水深 / 河道設計

Research Abstract

我が国の河川の多くは複断面形状をなし,低水路は蛇行している.本研究では,このような複断面蛇行河川という特徴的な平面形・横断形をもつ我が国河川における,その流下特性,河床変動特性について実験的に検討している.本年度得られた主要な結果は次のとおりである.
(1) 平坦な固定床をもつ複断面蛇行水路に洪水ハイドログラフを与え,流量-水位関係のループ特性に与える洪水ハイドログラフ形状の影響を考察した。
さらに,複断面蛇行水路と複断面直線水路の流量ー水位関係を比較検討し,これらに与える水路の平面形,横断形の影響を評価し次の結果を得た.一般に起こり得る洪水ハイドログラフについて,水位ー流量関係を示すループ特性は,増水期の洪水位の時間変化によって大きく特徴づけられ,ゆるやかな時間変化を示す減水時のグループ形状は,ほぼ同じ特性をもつ.相対水深がDr=0.45以上になると複断面蛇行流れの特性が著しく弱まり水位・流量関係は単断面蛇行流れの場合と同様の弱いループ形状をとる.
(2) 移動床からなる複断面蛇行水路に洪水ハイドログラフを与え,流量-水位のループ特性に与える洪水ハイドログラフの影響を調べ固定床の場合のループ特性と比較検討し,移動床の影響を評価した.
また,水位の時間変化が河床の変動に与える影響を同一の相対水深の定常流量の場合と比較検討し,流量ハイドログラフの時間変化が河床変動に与える機構を考察した.その結果,定常流れにおいて現れる単独面的蛇行流れの発生条件は同じであり,河床変動は,非定常流れにおいても定常流れの各相対水深での河床変動の重ね合わせすなわち準定常の考え方で説明が可能である事を明らかにした.

Research Products

• [Publications] 福岡捷二: "急勾配複断面蛇行流れの水面形と水面変化" 水工学論文集. 43. 317-322 (1999)
• [Publications] 渡邊明英: "複断面蛇行流路における流れと河床変動の3次元解析" 水工学論文集. 43. 665-670 (1999)
• [Publications] 高畑 洋: "水害防備林をともなう複断面蛇行河道の数値計算法" 水工学論文集. 43. 323-328 (1999)
• [Publications] 岡田将治: "複断面蛇行流路の非定常流れと河床変動" 土木学会第53回年次学術講演会概要集. 第2部. 666-667 (1998)