| Research Abstract |
本年度は,迂曲流路形成において最も重要と考えられる流水及び流砂の供給の非定常性について検討を行うとともに,迂曲流路の形成を促進すると考えられる砂礫の分級現象について,現象の時間スケールも再現できるモデルの構築を行った.
流水及び流砂の供給の非定常性が網状流路の流路本数及び流路の安定性に与える影響について,水路実験及び数値解析により検討した.ハイドログラフとして周期的な形を用い,1周期内で水路内の最大スケールの河床形態が完全に変わってしまわない程度に短くした.その結果,流水及び流砂の供給の非定常性により,流路本数は減少し,網状流路が蛇行流路に近づいて行くことが明らかとなった.さらに,流路の時空間的な変動特性は,鈍化することが明らかとなった.これらは,洪水時に河床位の高い位置に形成された小流路内に土砂が輸送・堆積することにより,小スケールの流路の発生を抑制するとともに,主流路への流水を増加させるためである.さらに,低水時に流路内の瀬から淵にかけての水面勾配が急になるため,瀬が浸食され淵に土砂が堆積する現象が見出された.これは,瀬において,流路の分岐を誘起する流れの拡散を抑制するため,流路の安定化に寄与していることが明らかにされた.
また,河床材料の粒度の計算のために導入されている交換層について,層内に発生する現象を力学的に取り扱い,層内の物理現象の記述を可能にするため,交換層を流砂層として扱った河床材料粒度の予測モデルを構築した.さらに,水路実験により得られた現象の再現計算を行った.このようなモデルの改良は,従来の交換層モデルの適用範囲を非常に広くする利点もある.再現計算結果,従来の交換層モデルではパラレルデグラデーションの再現が難しかった条件においても流砂層モデルでは現象の再現が可能であった.
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