2021 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 – 2023-03-31
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| Keywords | 二峰性混合砂礫 / 流砂量 / 礫床河川 / 覆砂 / 流路変動 / 河床変動計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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，二峰性混合砂礫河床における掃流砂量に関する実験条件を拡大し，開発中の掃流砂量の算定式の適合性について検討した．また，粗粒化した蛇行低水路を有する礫床河川を対象として，洪水敷きへの覆砂が礫の移動と流路変動に及ぼす影響について検討した．さらに，覆砂を想定した平面二次元河床変動計算を実施し，実験結果の再現性について考察した．
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方法として，流砂量式中の砂礫移動に寄与する項に砂の含有率と砂礫の粒径比で構成される補正式を提案した．補正式は礫と砂に対して示され，前者については砂による連行効果，後者については礫による遮蔽効果が考慮されたものとなっている．なお，河床波の影響は両補正係数に陰に含まれていると理解される．
2．提案した補正係数を流砂量式に用いて，拡大した実験を含む広範囲な実験条件に対して算定精度を検討したところ，概ね実験結果の傾向を示すことができた．なお，補正の効果は礫に比べて砂の方が大きいことが確認された．
3．蛇行低水路を有する礫床河川における高水敷への覆砂は，砂礫移動の活発化を通して主として湾曲部の内岸側の侵食とその下流側での堆積が顕著に現れることがわかった．また，中・下流部において覆砂層厚の増加に伴って低水路幅の増加と低水路深さの減少が発生することが確認された．
4．平面二次元河床変動計算による検討では，覆砂の砂の流出傾向は概ね再現することができたが，覆砂層厚と礫流出量の関係については課題が残った．また，高水敷の侵食と低水路への堆積現象は再現することができたが，全体として高水敷の侵食が過大評価となるなど今後の課題も残された．
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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
一昨年度からのコロナ禍の影響で，多人数を要する水路実験を十分に実施することができなかったが，昨年度は実施方法を工夫することで概ね計画した実験を実施することができた．ただし，数値計算の実施については必ずしも順調とはいえず，課題として残されている．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度計画した実験で，再覆砂に関する検討（覆砂実施前後の河床骨格構造の変化に着目した実験）が一部残されているので，これを実施する．また，コロナ禍で研究成果を国際会議の場で発表することができなかったが，今年度は一部で可能となっているため，これにも取り組む予定である．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響により，研究計画の一部遅延や研究発表の延期・オンライン化で予算執行ができなかった。研究発表は今年の実施を予定しており，研究の実施と併せ予算の適正執行に努める。
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