2014 Fiscal Year Annual Research Report
大粗度を用いた中小河川の河道多様性創出法に関する研究
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24560621
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
冨永 晃宏 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60135530)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 大粗度 / 河道多様性 / 流れ構造 / 河床変動 / 水制 / 局所洗掘 / 土砂堆積 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大粗度としての構造物の素材や透過度の影響を検討するために，透過度を制御できる杭粗度を用いた実験と木工沈床を設置した実験を行った．また大粗度として水路幅に比して長さが大きい長大水制周辺の流れと河床変動について検討した．さらに，水制が下流の凹部の流れと土砂堆積に及ぼす影響について検討した．
杭群の密度，杭群の列数および杭群の設置位置が水制周辺の洗掘軽減へ及ぼす影響について検討した．水制上流への杭群設置により明らかに洗掘深は減少したが，杭群密度については，密度が高いほど，すなわち透過度が小さいほど洗掘深を減少させた．また，水制と杭群の間の距離を変化させた実験では，洗掘深と洗掘堆積は水制と杭群の距離がゼロから水制長の4倍に増加するにつれて減少した．これらは，杭群設置により水制先端付近の流速減少効果による．同じ透過率で杭群の列数を変化させた場合，列数を4列から1列と少なくするほど洗掘深は減少した．これは杭群が流下方向に連続するほど上流の杭周りの洗掘を増長する効果により，杭群の列数が増大するほど洗掘が大きくなるという意外な結果を示した．
長大水制の下流における洗掘の生成はワンド環境を維持する上で重要な特性である．その生成メカニズムについて，現地観測，3次元数値計算および室内実験により検討したが，未だ結論は得られなかった．
次に，水制による河岸凹部の流れと土砂堆積の制御法について実験的に検討した結果，凹部上流に設置された水制は適当な条件において凹部内の再循環渦を増大させ，また土砂堆積を減少させることが示された．水制の長さおよび凹部との距離が大きく影響するが，水制を越流するかしないかによってその効果は大きく変化することがわかった．しかし，土砂堆積機構は複雑な流れ構造に依存し，水制先端の横断方向流速および凹部内の上流壁に沿う流出流速が，凹部内の砂堆積量と相関があることが示された．
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