2021 Fiscal Year Research-status Report
大規模出水時の急流蛇行河川における連鎖的な堤防決壊とその減勢に関する研究
| Project/Area Number |
21K04268
|
|---|
| Research Institution | Utsunomiya University |
|---|
Principal Investigator |
飯村 耕介 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 助教 (30642128)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 令和元年東日本台風 / 中小河川 / 氾濫 / UAV |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，令和元年東日本台風によって栃木県内で大きな被害を受けた急流の中小河川を対象として，氾濫流が河道へ戻るときの逆越流現象に着目し，１．氾濫流が河道へ戻るときの逆越流が河道内流況へ与える影響，２．対岸の堤防決壊へ及ぼす影響について明らかにすることを目的としている．
令和３年度は，河道内の標高データが未整備である中小河川を対象としていることから，UAV（ドローン）を活用した空中測量により，2019年台風19号で決壊が生じた栃木県内の那珂川水系荒川の河道及び氾濫原の標高データを収集した．ネットワーク型RTK機能を用いることで本来設置が必要な標定点を省略し，縦横断方向に高精度で空中写真測量を行うことができた．那珂川水系荒川を対象に，令和元年東日本台風において狭い範囲で複数箇所の決壊・溢水が確認された藤田橋から新荒川橋までの区間を対象に流下方向には直線距離で約4.5km，横断方向には約100mの範囲で空中写真測量を実施し，国土地理院提供の基盤地図情報の数値標高モデルを合成して数値解析に用いる地形データを作成した．
作成した地形データを用いて，令和元年度東日本台風の降雨を対象に数値解析を実施して，既往研究の被災時点における地形データを用いた解析と比較して，現状の分析を実施した．氾濫後に実施された堤防のかさ上げ及び護岸工事により堤内地への越流水が一定程度低減しているのが確認できた一方で，改修前と同様の地点で氾濫流が集中して逆越流していることが確認された．また逆越流地点の対岸側で再び越流している場所も確認できたことから連鎖的決壊の可能性は引き続き残されているとみられる．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和３年度はおもに中小河川の調査を中心に予定していた．那珂川水系荒川を対象に，令和元年東日本台風において狭い範囲で複数箇所の決壊・溢水が確認された藤田橋から新荒川橋までの区間を対象に流下方向には直線距離で約4.5km，横断方向には約100mの範囲で空中写真測量を実施し，良好な地形データを得ることができた．またその地形データを活用した数値解析を実施し，氾濫流が集中し逆越流する地点及びその対岸の流れなどおおよその状況把握をした．
令和４年度においては解析において危険と判断される地域の河川形状（河道湾曲の振幅・波長，河道幅）に着目し，逆越流時に対岸堤防へ向かう流れの有無や大きさから流れが堤防へぶつかる水衝部となっているか，またその流れの大きさから堤防侵食の危険性について水理模型実験により考察する．
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和４年度においては水理模型実験を中心に河川形状が氾濫流の逆越流現象や，逆越流した流れが対岸の堤防に与える流れについて検討する．令和３年度で得られた地形データをもとに，河川の蛇行形状や河道幅を変えた実験を行い，逆越流時の流速・水深への影響を明らかにする．
既に実験水路の材料の一部を購入しているので模型作成を速やかに進め，令和４年度と合わせて複数ケースの実験を可能にする．また現有する電磁流速計やPIVによる流速測定を実施する一方で，堤防越流時の浅水状態での流速把握のためにプロペラ式流速計を購入し測定できるよう検討する．
|
| Causes of Carryover |
わずかに残金が生じたので，次年度に実施する水理模型実験の模型材料費として使用する予定です．
|
