透過型砂防ダムの機能評価と流域土砂管理に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650525
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中川 一 京都大学, 防災研究所, 助教授 (80144393)
• 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) ; 高橋 保 京都大学, 防災研究所, 教授 (40027230)
• Keywords: 土石流 / 砂防ダム / 透過型 / 土砂管理 / 機能評価 / 土石流扞止機能 / 機能回復 / 地形変動

Research Abstract

1.透過性砂防ダムの土石流扞止機能に関する研究:土石流中の石礫による透過性砂防ダムの閉塞を「確率過程」とみなし、石礫による瞬間閉塞確率が土石流の流速、粒径、石礫濃度といった特性値と関連づけられるものと考え、時々刻々の閉塞過程を再現し得る確率モデルを開発するとともに、水理模型実験によってその妥当性を検証した。
2.透過型砂防ダムの機能回復に関する研究、3.透過型砂防ダムからの土砂流出機構に関する研究:巨礫を含む混合粒径材料を用いた透過型砂防ダムの土石流扞止機能に関する水理模型実験において、土石流扞止後に巨礫のみを除石してその後の洪水による堆積土砂の流出過程に関する実験を行った。その結果、巨礫のみを除石することで砂防ダムの堆砂容量を大幅に改善することが可能であることを確認した。さらに、粒径の分級過程を含む1次元の河床変動計算を行い、堆積土砂の流出過程を再現し得る数値解析手法を開発した。ただし、水理模型実験では侵食途中で水みちが形成され、2次元的な河道変動を起こしながら砂防ダムから土砂が流出する結果となり、1次元の河床変動計算の限界が認められた。今後は、2次元的な水みち浸食過程をも再現し得るモデルの開発に努める必要がある。
ついで、岐阜県吉城郡上宝村中尾にある白水谷第2砂防堰堤(透過型砂防ダム)の除石を行い、中小洪水による侵食でどの程度機能回復が図れるか、土石流の発生があった場合の石礫の扞止機能及び土砂流出機構が本モデルでどの程度再現できるか、等を明らかにするため、粒径調査ならびに地形測量を行った。

Research Products

• [Publications] 高橋 保,井上素行,中川 一,里深好文: "山岳流域における土砂流出の予測"土木学会水理委員会,水工学論文集. 44巻. 717-722 (2000)
• [Publications] 王 浩民,高橋 保,中川 一,里深好文: "格子ダムの閉塞条件"平成12年度砂防学会研究発表会講演概要集. (2000)
• [Publications] 高橋 保,中川 一,里深好文,王 浩民: "透過性砂防ダムの土砂流出調節機能に関する研究"平成11年度土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. II43-1-II-43-2 (1999)