2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25820231
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
赤堀 良介 愛知工業大学, 工学部, 准教授 (50452503)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 流木 / 流れの構造 / 画像解析 / 数値解析 / 現地観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，流れの構造に応じた流木の挙動に着目し，河道形状に応じた流木の集中化傾向を空間的に把握する手法の構築を目的とした．
昨年度までの成果として，水制群周辺での流木挙動を，水理実験および個別粒子的手法を応用した流木モデルにより検証することで，空間的に非均一な流況下において流木長が流下機構にもたらす影響を検討した．結果から，流木は慣性の影響を受け渦度の高い領域を避けて集中化する一方で，流木長が流れに対し空間フィルター的に作用し集中化を緩和する事が確認された．また流木の輸送に影響を与える水平渦等の構造を把握する必要があることから，水制を有する実験水路での流況をPIV解析とwavelet解析により再検討し，水平渦周辺の流れの特性を抽出した．
本年度の研究では，実河川での既存の流木観測データの再検討を行い，流れおよび流木の数値解析の結果と比較検討を行った．対象地域は， 2010年観測の流木計測データが入手可能である沙流川水系額平川アブシトエナイ橋周辺とした．観測の再検討からは，流量と流木のサイズの変化に応じて，流木が集中する領域が異なることが示された．流況解析と前述の流木モデルによる数値解析結果からは，流木が渦度の高い領域を避ける傾向にあることが改めて確認された．また，流れ場の空間的構造に対して面的計測を用いた検討を，実河川を対象に行った．対象は6月に実施された札内川の試験出水とした．東京工業大学理工学研究科の稲垣厚至助教の協力のもとサーモカメラを用いて水面流況を撮影し，Thermal Image Velocimetry（TIV）を適用した．
研究期間を通して，流れの空間構造と流木の挙動に関して，流木の慣性と，流木長に代表されるスケールの影響が重要であることが示された．また本研究により提案された数値解析手法が実際の河川での流木集積挙動を検討する際に有効であることが確認された．
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