2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19H02993
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
堤 大三 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (40372552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀口 俊行 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (30795703)
内田 太郎 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60370780)
鈴木 拓郎 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60535524)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 流木災害 / 流木捕捉工 / 水平梁構造 / 水路実験 / 土砂供給 / 粒子法 / 構造解析 / 流木捕捉率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度までと同じ水路実験システムを用いて流木と同時に土砂を供給する実験を行った。それにより，水平梁流木捕捉工によって土砂と流木が分離され，流木のみが捕捉されるという利点の検証を行った。ロッド間隔2 cmに対して，供給する流木は長さ10 cmとし，土砂は平均粒径2，10，20 mmの3種類を300 gおよび500 g投入した。実験の結果，土砂の平均粒径が2，10 mmとロッド間隔よりも小さい場合，流木と土砂が効率よく分離され，土砂を供給しない条件とほぼ同等の捕捉率を示した。ただし，流木投入密度が高い場合は，土砂供給条件で若干捕捉率が低下する傾向が見られた。これは，土砂流下の初期段階で捕捉された流木が，遅れて到達する土砂やそれによる水位変動によって再流出することが原因である。一方，平均粒径がロッド間隔と同じ20 mmの場合，流木捕捉率は大きく低下した。この傾向は，流木投入密度が高くなるとともに顕著に表れた。この理由は，ロッド間隔と同等の大きさの土砂が，流木捕捉工に捕捉され，それによって捕捉された流木が再流出することが原因である。根が残存した状態を仮定した流木モデルを使った実験では，流木同士が絡み合い，捕捉率も高い上，水位変動等によって流木が再流出することがほとんど起こらない結果となったことから，実際の流木の場合も，土砂が同時に流下する条件であっても，土砂粒径がロッド間隔と比較して大きくなければ，流木捕捉率はあまり低下しないと予想される。
実施した実験を粒子法による数値シミュレーションで再現計算し，流木が捕捉工に捕捉されるメカニズムを明らかにした。
実スケールでの水平梁捕捉工の構造解析を実施し，鉛直方向の支持構造を設置した場合，十分な強度を示すことを確認した。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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