2020 Fiscal Year Annual Research Report
Estimation of flood damage area due to driftwood blocking and debris retention system based on scientific knowledge
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18K13968
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岡本 隆明 京都大学, 工学研究科, 助教 (70599612)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 捕捉池 / 河道閉塞率 / 1ピア橋梁 / 流木沈下メカニズム / 流木捕捉角 / 流木集積 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(１) 本年度は洪水時にのみ機能する流木捕捉池の設計のため，直線河道の高水敷を切り下げ捕捉池を設けて実験を行った．高水敷高さが高くなると捕捉池内の流速が小さくなり，流木捕捉率が減少した．捕捉池の開口部の形状を変化させ，開口部を斜めにすることで捕捉池内の循環流の形成が抑制され，また捕捉池に向かう流れが強くなるために流木捕捉率が増加した．洪水時にのみ機能させるため捕捉池を高水敷部に設けた場合でも開口部の形状，水制の位置を変化させ最大７０％の流木を捕捉できた.
(２) 1ピア橋梁での流木集積過程についても調べた．流木塊を水路上方と側方からカメラで撮影することで，流木塊の形成過程が４つのフェイズに分けられることがわかった．それぞれのフェイズごとに流木塊周辺の流速をPIV計測し，流木沈下メカニズムの変化について考察した．流木集積過程の4つのフェイズは１．橋脚前で捕捉され底面まで閉塞する、２．水面付近で集積し，沈下しない，３．後続の流木が底面まで沈下する、４．水深が増加して、水面下に沈下しなくなるであった．
(３) 流木長を系統変化させることで河道閉塞率がどう変化するか調べた．底面まで流木沈下する限界流速は流木長が短くなるほど，小さくなる傾向がみられた．流木長が短くなるほど、捕捉角度が小さくなり水流から受ける力が大きくなるためだとわかった．流木長が長いほど河道閉塞が発生しやすいが，流木長が短いほど閉塞率が大きくなる．1ピア橋梁では川幅の1/3以下の長さの流木では全面閉塞しなかった．河道閉塞率の最大値は７０%を超えた．
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