2019 Fiscal Year Annual Research Report
Challenging research on active allocation design of floodplain forest by scientific approach
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18K18919
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山上 路生 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80362458)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 水害防備林 / 水理実験 / 洪水防御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，環境面にも有利な数ある伝統工法の一つとして知られる水害防備林に注目し，洪水エネルギーの減衰効果を定量的に評価するものである。
河川樹林帯は平水時においても，水質保全，生物空間の創出，水域のランドスケープの演出など，人工的な河川構造物にはない，大変魅力的なメリットがある．しかしながら，このような樹木群を過ぎる流れの水理特性やエネルギー低減効果，さらには樹木林背後の堤防浸食の防止機構に関する科学的データや知見はほとんどない．これら防備林の整備や計画は経験則に頼るのが現状である．さらに全国各地に現存する水害防備林が実際の洪水時に具体的にどのような減災機能を発揮しているのか詳細なデータはほとんどない．そこで樹木群の配置パターンを系統変化させて，氾濫流減衰や堤防浸食防止との関係を定量評価した．
研究初年度では，まず模型実験の環境整備に力を入れた．構造物をよぎる流れは、高速・低速域が混在する流速差が非常に大きな流れ場である．このため画像計測による流速計測を行う際，相関解析のパラメータ調整、光学系の調整に時間を要する．そこで仮の模型実験システムにおいて，予備計測を行い画像解析の最適な条件設定を行った.これにより次年度の本計測がスムーズに行われる．同時に群体抗力に関する文献と実在の水害防備林を調査して，樹木模型の仮制作と配置パターンの選定を行った．
研究２年目では、大きく２種類の水路実験を実施した。１つは横断方向に樹木模型を並べて、その後流による流体力を計測し、植生密度とエネルギー減衰の関係を推定した。２つ目は流れ方向に植生帯の長さを変化させ、後流域の底面摩擦を実測し、植生から下流方向への距離と底面摩擦の関係を評価した。これらの評価は、堤防の洗堀防止に密接するため、水防災的に大きな意義がある。
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