2020 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 | Tottori University |
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Principal Investigator |
三輪 浩 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (70190832)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 二峰性混合砂礫 / 礫床河川 / 覆砂 / 流路変動 / 低水路幅・低水路深さ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダム下流の河川では土砂供給の停止による河床低下や河床砂礫の粗粒化によって流路の固定化が進行し，これが砂州の樹林化や河道の二極化の促進につながる例が見られ，その対応が求められている．一方，礫層に砂が含まれると礫の摩擦角の減少により礫は砂が含まれていない場合よりも移動し易くなる．本研究は，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，これまでに検討した砂礫の移動限界式を用いた掃流砂量の推定方法について検討するとともに，粗粒化によって固定化した低水流路を有する礫床河川を対象として，高水敷に行う覆砂の量（覆砂層厚）が礫の移動と河床変動・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．
1．二峰性混合砂礫の掃流砂量の算定精度について検討し，流砂量式中の砂礫移動に寄与する項に遮蔽効果や連行効果，河床波の影響等を粒径比や摩擦角などの物理量で評価た補正係数を導入することが有効であることを示した．
2．礫床河川の高水敷への覆砂量（覆砂層厚）の贈加にともなって砂礫流出量は増大することが本実験においても確認された．ただし，単位覆砂量に対する砂礫流出量は覆砂層厚の増加に伴って低減する傾向にあり，砂礫の流出効率は覆砂量の少ない方が相対的に高い．
3．覆砂量の増加に伴って低水路の幅は増加し，深さは減少する．ただし，低水路深さについては，覆砂層厚と礫粒径の比が1を超えるとは増加傾向にあることが示された．その原因については現時点では不明であるが，
4．低水路河床の粒度構成は，最終段階（概ね平衡状態）おいて表層は粗粒化の傾向を示すが，下層の貯留層は覆砂の砂と覆砂によって侵食・流送された礫の堆積からなり，これによって河床上昇に影響を及ぼしている．
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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，コロナ対応のため多人数を必要とする水路実験を十分に実施することができなかった。実施計画の変更で実験を進めたが当初の計画まで到達することができず，結果として進捗状況に影響が出た。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，再覆砂に関する追実験（覆砂実施前後の河床骨格構造の変化に着目した河床攪乱を導入した覆砂）を実施する。また，これまでは直線の低水流路を対象としていたが，より現実に即した非直線の低水流路を対象とした検討を行う。なお，覆砂には流路変動への影響範囲が存在するので，流路の変動効率に関する覆砂規模を検討する。
なお，実験の実施ではコロナ対策が必要であるが，昨年度の経験を生かし適切距離，板書指示，分散実施等に取り組みながら研究を進める。
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| Causes of Carryover |
昨年度，コロナ対応のため実験の実施方法・計画を再検討する必要が生じた。このため，研究の進捗状況に遅延が生じ，一部予算執行ができない状況になった。また，国際会議での研究成果の発表も予定していたが延期となりこの分の予算執行もできなかった。国際今年度今年度実施予定であり，引き続き研究の実施と予算の適正執行に努める。
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Research Products
(4 results)
