2008 Fiscal Year Annual Research Report
座標系非依存型解法に基づく蛇行発展の予測手法に関する研究
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20760336
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| Research Institution | Public Works Research Institute |
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Principal Investigator |
安田 浩保 Public Works Research Institute, 寒地土木研究所水圏研究グループ寒地河川チーム, 研究員 (00399354)
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| Keywords | 蛇行発展 / 河道変形 / 座標軸非依存型 |
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| Research Abstract |
蛇行河川の変形過程を記述する数理モデルとして蛇行方程式や曲線座標系を導入した平面2次元浅水流モデルに基づく方法が既往研究により提案されてきた。しかし、両モデルともに蛇行発展の記述に欠かせない変形要素を完全にモデル内に組み込み切れていないという欠点が内在していた。これに対して、本研究では、境界適合が必要な箇所に対してのみ境界部形状に応じた境界適合セルを用いる座標軸非依存型の数値解析法の開発を行い、既往研究で見られた欠点を補填する事を試みた。開発された計算モデルのプロトタイプの妥当性を検証するために、長谷川らにより実施された蛇行流路における移動床の室内水理実験値の再現計算を実施し、良好な再現が可能であることが明らかとなった。さらに、蛇行の進展にともなう河岸移動を計算モデル内で動的に取扱うためには、河岸移動量に応じて計算点を逐次的に再配置する必要がある。この計算点の自動的な再配置のための計算アルゴリズムは、位相幾何学の知見を援用する事で可能であることを明らかにした。
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