2017 Fiscal Year Research-status Report
礫床河川への覆砂による土砂移動機構と流路の再変動化に関する研究
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16K06523
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
三輪 浩 舞鶴工業高等専門学校, 建設システム工学科, 教授 (70190832)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 礫床河川 / 覆砂 / 移動限界 / 河床変動 / 流路変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
，粗粒化した河床へ覆砂を行うことで礫の移動を容易にし，固定化した流路を再変動化させる効果とその条件を明らかにして，覆砂の運用方法を検討することを目的としている．本年度は，混合砂礫河床における砂の移動限界に関して，礫の粒径を変えて系統的な実験を行うともに，覆砂の量が礫の移動と河床変動および流路変動に及ぼす影響について検討した．本研究で得られた主要な結果を以下に要約する．
１．礫径が大きくなって（約２倍）も砂含有率fsの増加に伴って砂の移動限界が低下する傾向は礫径が小さい場合と同様である．しかし，fsが0.3程度までは礫の遮蔽効果がより顕著に現れ，砂の無次元限界掃流力はT*cs=0.5～0.15程度の大きな値を示す．また，fs=0.6以上でも礫径が小さい場合よりも遮蔽の影響は現れ，T*csの値は大きい．なお，fs=0.4～0.5程度ではT*csに及ぼす礫径の効果が明確ではなく，更なる検討が必要である．
２．覆砂層厚が大きくなるほど継続的に礫を移動させる効果があり，礫の流出量は大きくなる．しかし，覆砂層厚・礫径比が0.3程度を境に覆砂層厚に対する礫の流出量の傾向が異なる．すなわち，0.3程度までは覆砂層厚の増加に伴って礫の流出量は増加するが，これを越えると覆砂層厚の増加に伴う礫の流出効果は低下する．
３．礫層への砂の供給は河床侵食を促進させる効果があるが，覆砂層厚・礫径比が0.3程度以下の覆砂量では流路幅の拡大までは期待できない．一方，これ以上になると河床侵食が覆砂を行っていない範囲まで及ぶことが確認され，流路変動や河床の粗粒化解消につながる可能性がある．
４．実河川において覆砂による砂供給を行う際の，河川の物理環境，実施時期，適用範囲および覆砂量と実施方法について留意事項をまとめた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度，砂の移動限界に関する推定式の検討を行ったが，一部の条件で追加実験が必要になっている．また，研究開始当初に予定していた固定床上の覆砂の侵食実験よりも，覆砂層厚に及ぼす土砂生産量の効果を検討する方が重要であると判断し，これを実施した。なお，本年度の検討によって，現地で覆砂を行う際の留意点についてまとめることができた。一方，砂の移動限界式が検討途上のため，河床変動プログラムの開発は準備段階に止まっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
砂の移動限界に関する追加実験を実施し，移動限界推定式を提案する。また，これまでは平坦床での礫の移動と河床変動に焦点を当てて検討してきたが，今後は礫床流路を対象とした覆砂実験を実施する。覆砂による砂供給条件が流路の変動過程とその特性に及ぼす影響を検討する。また，河床変動プログラムの開発を進め，数値シミュレーションの実施を目指す。
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| Causes of Carryover |
平成３０年４月の研究代表者の異動を控え，実験施設および研究機材の整備が必要になった．このため，同年１月～３月に実施予定の研究内容に遅延が生じ，予算執行が一部行えなかったため．
異動先の環境が整い次第研究を実施し，予算を執行する．
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