2019 Fiscal Year Annual Research Report
Automated real-time stream-velocity/streamflow acquisition using fluvial acoustic tomography
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17H03313
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
川西 澄 広島大学, 工学研究科, 准教授 (40144878)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 河川流量観測技術 / 音響トモグラフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、申請者が世界に先駆けて開発に成功した河川音響トモグラフィーシステム(FATS)を用いて、省人力・低コストで恒久的にリアルタイム流量を自動観測できる技術の確立を目指している。
川幅の広い河川に加えて川幅の狭い中小河川でも、低水から洪水までのリアルタイム流量を、恒久的に自動連続観測できるシステムを実現するために、本年度実施した研究内容は以下の通りである。
①昨年度に引き続いて、川幅110mの江の川尾関山地点で計測データの遠隔監視を行いながら問題点の洗い出しと改良をハードウェアとソフトウェアの両面から行った。②観測可能な流量範囲の上限を拡張するため、洪水用により低い周波数（17 kHz）のシステムを製作し、江の川尾関山地点で実地試験を実施した。③開発した自動リアルタイム観測装置により10分平均流量を10分間隔でインターネット経由で大学に送信した。④研究期間中に観測された多数の出水イベントを詳細に解析し、水位－流量曲線および出水中の流量と粗度係数の時間変動特性を調べた。
主な結果は次の通りである。開発した流量自動観測装置は安定して連続動作し、データ取得に問題は無かった。洪水用に製作した17 kHz-FATSの実地試験を行った結果、30 kHz-FATSより対岸に到達する音波強度が増加したことから、トランスデューサーに付着する草本類による音波減衰を克服し、規模の大きな洪水観測が可能になると予想された。水位－流量曲線は出水ごとに変化しており、その変動率は最大40%に達していた。さらに、流量は水位とともに単調に増減することは少なく、単調な曲線を用いて水位－流量関係を正確に表すことは困難であることが判明した。水位とともに粗度係数は40％程度変化しており、出水中の平均粗度係数も洪水により最大14％変動していた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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