2013 Fiscal Year Annual Research Report
河床表層状態に着目した土砂の流下特性および流砂量に関する研究
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24860062
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
溝口 敦子 (寺本 敦子) 名城大学, 理工学部, 准教授 (40362280)
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| Project Period (FY) |
2012-08-31 – 2014-03-31
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| Keywords | 土砂動態 / 混合砂 / 流砂量 / 表層粒度 |
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| Research Abstract |
河床変動解析は，解析技術の進展に伴い実用化されつつある．しかし，様々な粒径で構成された混合粒径構成河床の取り扱いは未だ確立されておらず，多くの課題が残っている．たとえば，生物の生息状況を知る上で重要な分級構造や礫間からの砂の抜け出しなど細かい場の形成予測などは進んでいない．
そこで，本研究は，表層状態の形成に着目し流砂量予測モデルの構築を目指して進めた．具体的には，二粒径の砂で構成された河床を対象とし，各粒径砂の動態を詳しく調べ，既往の流砂量式などの研究の適応を考えた際にどこに問題が出てくるのかなどを検討した．また，今後重要となってくるであろう河床付近の流れの解明や解析モデル構築に向け様々な検討を実施した．
今年度は，とくに，砂の構成比率を変化させ流砂量を計測した実験結果をもとに，既往の等価粗度の見積もり方法や流砂量算定方法の適用の際の問題点を明らかにした．まず，底面粗度の見積もりには，平均粒径が適用できる場合と片方の粒径が卓越する場合など掃流力の増加に伴い表層で卓越する粒径が変化するために初期に設定した河床材料の粒度だけでは表現できないことが分かり，特に細粒分が卓越する場合と粗粒分と粗粒分が同程度入っている場合に通水時の表層状態が重要となることが分かった．また，各粒径の土砂量を算定する際に既往の流砂量式を適用させるには，各粒径の停止限界掃流力が河床表層の構成によって変化することを考慮し修正すれば再現性が上がることがわかった．あわせて，こうした流れによって形成される表層の状態によって河床材料の流下特性，つまり下層の河床構成材料と表層材料の交換特性も変化することが分かった．
なお，本研究では，混合粒径の流砂量算定の鍵となる知見を見出せたものの，算定方法の提案まではできていない．ここで得られたメカニズムをどう流砂量算定へ結びつけるかは今後の課題と考える．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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