2022 Fiscal Year Final Research Report

Risk of bottom outlet clogging due to drift wood sinking down and sedimentation progress in reservoirs

Research Project

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Project/Area Number	20H00263
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	Sumi Tetsuya 京都大学, 防災研究所, 教授 (40311732)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	木村一郎富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (60225026) 山上路生京都大学, 工学研究科, 准教授 (80362458) 宮川仁国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 主任研究員 (80867127) 高田翔也国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 研究員 (90866055) 小柴孝太京都大学, 防災研究所, 助教 (80883157)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ダム / 沈木 / 流木 / 放流管 / 閉塞 / ダム堆砂 / 水理模型実験 / ３次元数値解析モデル
Outline of Final Research Achievements	In this study, in response to the case of gate blockage at the Susobana Dam, we conducted field surveys, hydraulic model tests and numerical analysis to clarify the dynamics of submerged wood which is one of the main causes in the reservoir. In particular, we acquired basic knowledge about the method of searching for submerged wood, the generation process of submerged wood due to the sedimentation of driftwood from nets, and the dynamics of submerged wood on the sediment surface, and constructed a risk management flow plan to prevent the recurrence of similar risk cases. Each dam has a wide variety of discharge facilities, sedimentation conditions, etc., and it is desirable to study individually according to the flow in the future. Furthermore, in the future, it is desirable to conduct further research on the movement of submerged wood, and to continue to study the optimization of sedimentation in reservoirs and the management of submerged wood.
Free Research Field	水工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	ナローマルチビーム音響測深データを効果的に解析することで、従来把握することのできなかったダム湖に堆積する沈木を面的に把握し、さらに、そのサイズ、堆積方向などの空間分布とダム湖の堆砂形状との関係を明らかにしたことが大きな成果である。その他、上流域から流入する木片が沈木化するプロセスとして、水中での密度変化の基礎情報を整理するとともに、基礎水理実験により沈木が流動開始・停止する過程を再現できたことは、ダム湖内の沈木の堆積・移動プロセスを理解する上で大きな手掛かりとなる。また、３次元流動モデルに沈木を導入することで、貯水池上流から下流への流動軌跡が沈木密度によって大きくことなることも明らかにした。