2022 Fiscal Year Annual Research Report
周辺河道条件を複合的に考慮した河川合流部地形の合理的維持管理技術の体系化
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19K04628
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| Research Institution | Akashi National College of Technology |
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Principal Investigator |
神田 佳一 明石工業高等専門学校, 都市システム工学科, 教授 (60214722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 守義 明石工業高等専門学校, 都市システム工学科, 教授 (00390477)
中村 文則 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70707786)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 河川合流 / 河床変動 / 水制 / 模型実験 / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
兵庫県の加古川では，加古川大堰の建設とそれに伴う河道改修以降，その上流区間である左支川の美嚢川の合流部において，それまで左岸に形成されていた砂州が，右岸に移動して肥大化し，疎通能の低下等の課題が生じている．一般に合流部では，合流角の増大に伴って合流直下での剥離域の増大と堆砂が生じ砂州が形成されるが，合流部対岸に砂州が形成されるのはまれであり，河川管理上その形成メカニズムの解明が求められている．
本研究では，加古川と美濃川合流部周辺の河川地形とその形成要因を明らかにすることを目的として，堰の湛水及び上流河道の弯曲の影響を考慮した支川合流水路を用いた模型実験を行い，河川地形に影響を及ぼす合流部の流れ特性について考察するとともに，砂州の制御法としての水制工の水理機能とその効果について検証した．研究成果を以下に示す．
(1) 加古川大堰建設後の水文諸量，河川横断測量，河床材料資料等を収集・整理するとともに，加古川・美濃川合流域において現地の河川測量を行い，模型実験で得られた河床形状との比較からその検証を行った.
(2)模型実験水路を用いて合流部地形を再現し，移動床実験を行った．下流部の堰による湛水を考慮すると，水位の上昇とともに，混合域での河床低下は減少する一方，その上流側の堆積域は拡大する．水路上流端左岸に板を設置した場合には，混合域上流の水路中心線に沿って上流からの流砂が堆積し，合流部水路中央から対岸域において現地で見られた舌状の砂州地形が発達することから，その形成要因として，本川上流部の河道形状による影響が最も支配的であると考えられる．
(3)平面2次元の河床変動解析の結果は，流れの3次元性が卓越する水制周辺部の河床変動を除いて実験結果と概ね良好に一致しており，その有用性が示された．さらにその結果を用いて行った3次元流れ解析の結果から水制周辺部の3次元流れ特性を明らかにした。
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