2018 Fiscal Year Annual Research Report
Hydraulic method for control and maintenance of embayment and dead water zone in rivers
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16K06508
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
冨永 晃宏 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60135530)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 河岸凹部 / ワンド / 土砂堆積 / 流れ構造 / 導流工 / 植生 / 段落ち / 平面渦 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
凹部内の平面流れ構造は，越流時，越流時のどちらとも，導流工による流れが凹部奥に及ぶか否かに大別でき，土砂堆積形状との一定の相関が確認できた．導流工を越流する流れの場合，非越流に比べて堆積量が大幅に増加した．これは，鉛直縦断面における流れ構造において，導流工背後付近の下降流や凹部奥に循環流が形成され，凹部内平均流速および流入速度が非越流と比較し大幅に減少したことと，流入角度が変化したことによると考えられる．
次に，ワンド上流部の植生の影響を検討するに当たり，植生に見立てた杭群背後の流れ及び土砂堆積について検討した．杭群を平行配置した場合と千鳥状に配置した場合で，背後の流れに大きな違いが現れた．平行配置では杭群と主流境界付近で減速し，側岸付近に向かって流速が増大するのに対し，千鳥配置では側岸付近で流速が最小となり，主流域境界に向かって増大する．千鳥状配置の場合，平行配列に比べて少ない杭本数で下流側の減速が得られ，背後に大きな土砂堆積量を得られることが示された．
次に，木曽川における干潟再生を目的として，固定床で浮遊砂が卓越する粒径の砂を循環させ，水制間の砂堆積量を調べた．水制間隔については，水制長の3倍では凹部への主流の流れ込みが大きくなり，これが砂の排出をもたらし堆積量が減少した．水制先端形状については，上流向きのL型及びT型で堆積量が増大した．これは上流に突き出た平行工が凹部への流入を促進し，砂の凹部内への輸送を増加させたものと考えられる．
また，木曽川の深掘れ発生機構に関連して，鉛直断面における凹部である段落ちの入口傾斜角度と大規模平面渦の発生について検討し，傾斜角度が1/5程度になると水路中央へ向かう偏流と側岸に沿う平面渦が形成されることを示した．さらに，段落ち上流側の凸部がある場合，傾斜角によらず大規模な平面渦が発達することが示された．
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