2015 Fiscal Year Research-status Report
洪水中のADCP実測データに基づく掃流力評価と掃流砂量推定技術の構築
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15K06242
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| Research Institution | Kochi National College of Technology |
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Principal Investigator |
岡田 将治 高知工業高等専門学校, 環境都市デザイン工学科, 准教授 (80346519)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超音波ドップラー流速計 / 掃流力 / 掃流砂量計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，洪水時の流れと掃流力および掃流砂量の関係を，移動床実験水路(画像解析による鉛直流速分布・掃流砂計測)および現地観測(掃流砂採取，超音波ドップラー流速計)の実測データに基づいて明らかにし，洪水中の新しい掃流砂量推定技術の提案を目的としている．初年度となる平成27年度には，①移動床水路における掃流力評価法および②掃流砂採取器の改良と洪水時における検証の実施した．前者①では，可変勾配式の移動床水路において水路上部にスリットを設けた平板を設置して上面から光源をあて，側面から高速度カメラで撮影して画像解析により水路中央部の鉛直流速分布の計測を試みた．その結果，異なる水理条件下における鉛直流速分布は得られたものの，検証用に計測した電磁流速計の分布とは異なり，水中に投入したトレーサーの量と光源の設定の最適化に課題が残った．今年度は同様な検証と進めるとともに，移動床の用水路において超音波ドップラー流速計による鉛直流速分布の計測を行い，河床付近に設置したビデオカメラで撮影した掃流砂の動きとの関係について考察を進める．後者②については，実河川の4000m3/s程度の洪水時において掃流砂採取器を投入し，流水中における圧力センサーの計測特性を明らかにするとともに，河床面に着床しやすいように採取器の改良を行った．これにより，表面流速3m/s，水深5mの流況下においても採砂器が河床面に着床することを確認し，従来の性能から大幅に改善することができた．今年度はこの改良された採取器を複数河川に適用することにより，異なる河道特性，水理条件下において掃流砂量の計測を行い，得られた鉛直流速分布から評価した掃流力との関係について明らかにする．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
移動床実験水路における画像解析を用いた鉛直流速分布計測方法には，より効果的な計測機器のチューニングの課題が残ったものの，原因の解明と改良点について特定していることから改善できる可能性が高い．また，掃流砂採取器の改良も順調に進んでおり，これまでに計測が不可能であった水理条件下においても採取可能となったことから，次年度以降の洪水観測に適用することにより，よる広範囲の水理条件下において掃流砂量の計測が可能となった．
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| Strategy for Future Research Activity |
掃流砂採取器の改良において想定以上の成果が得られたため，2年目となる平成28年度は実洪水への適用を進めていく．特に，当初洪水観測を予定していた四万十川に加え，吉野川，利根川，斐伊川用水路においても検証実施することとなり，より多くのデータ収集が可能となることから，本課題の検討の進展が期待できる．
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