水素一貫した土砂配分システムの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11558048
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 高橋 保 京都大学, 防災研究所, 教授 (40027230)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 里深 好文 京都大学, 防災研究所, 助手 (20215875) ; 澤田 豊明 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60027258) ; 中川 一 京都大学, 防災研究所, 助教授 (80144393) ; 井上 素行 東京電力株式会社, 電力技術研究所, 主席研究員
• Keywords: 土砂流出 / 貯水池排砂 / 透過型砂防ダム / 現地観測 / 予測モデル / 混合粒径

Research Abstract

本研究は、広い粒度分布を持つ河川土砂が、流域内水系の勾配、流量等に応じて、土石流、掃流状集合流動、掃流砂、浮遊砂として流動形態を変えながら流出する現象を出来るだけ忠実に捉えて、流出土砂量、土砂濃度、流砂量、および粒度分布を、外力条件として降雨のみを与えることによって予測する数値モデルを構築すること、透過型砂防ダムを用いた有効な土砂調節方式を開発すること、および貯水池堆砂の効率的・経済的排砂システムを開発することによって、水系一貫の土砂管理への道を拓くことに目的を置いている。
本年度には、前年度開発した土砂流出予測モデルを改良し、超過降雨の概念を導入して、超過降雨に比例する生産土砂が流域裸地斜面から発生し、それが斜面下端に崖錐として一旦堆積した後、流水の作用で下流へ輸送されて行くとして、より一般性のあるモデルとした。さらに、流出土砂が貯水池へ流入する際に形成される堆砂デルタの進行を、デルタ内部の粒度分布を含めて予測できる方法を開発した。
透過型砂防ダムの一種である格子型砂防ダムについて、前年度に閉塞過程を確率事象として捉える方法を提案したが、今年度は石礫型土石流が発生し、流下中に巨礫が先頭部に集積してくる過程を含めて、それが格子ダムによって扞止される過程が数値シミュレーションできるようになった。
前年度考案した貯水池排砂システムに関して、貯水池からの逆流水を導流する隔壁の形状とそれにゲートを取り付ける効果について、実験的に検討した。また、逆流水によってデルタが削られて貯水池容量が回復して行く過程が再現できる数値モデルを開発したので、さらに多数の場合について排砂機能を検討することが可能になった。

Research Products

• [Publications] 高橋保,中川一,里深好文: "貯水池の水を利用した堆砂防止法の研究"京都大学防災研究所年報. No.43B-2. 275-285 (2000)
• [Publications] 高橋保,中川一,里深好文,王浩民: "格子型砂防ダムの閉塞モデル"京都大学防災研究所年報. No.43B-2. 287-294 (2000)
• [Publications] 高橋保,井上素行,中川一,里深好文: "山岳流域からの土砂流出モデルを用いた野水池出砂の予測"水工学論文集. 45巻. 841-846 (2001)
• [Publications] 高橋保,中川一,里深好文,王浩民: "格子型砂防ダムの開塞モデル"水工学論文集. 45巻. 703-708 (2001)