2016 Fiscal Year Annual Research Report
Sophistication of streamflow measurement method using an innovative underwater acoustic technique
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26289165
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
川西 澄 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40144878)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水工学 / 洪水 / モニタリング / 水資源 / 水循環 / 減災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，申請者が世界に先駆けて開発に成功した河川音響トモグラフィーシステム(FATS)を発展させ、低水から洪水までの流量を自動連続計測できる技術の確立を目指して行ったもので、具体的な研究実績は以下の通りである。
１．FATSを用いて、三次市を流れる江の川において、30秒間隔で9次のM系列で位相変調した30 kHzの超音波の双方向発信と受信を行って、断面平均流速を連続測定した。河川を斜めに横断する送受信線の長さ（両岸に設置したトランスデューサー間の直線距離）は294 mである。流量計算に必要な流積を求めるために、両岸に設置したトランスデューサーの位置にはデータ送信機能を持つ水位計を設置し、河床形状は音響測深機で計測した。2015年11月から2017年3月まで連続した流量観測を行った。観測された断面平均流速と流量の範囲はそれぞれ、0.15～2.3 m/sと15～600 m3/sであった。得られた流量データは、ADCPによる横断観測データと比較した結果、相対誤差10%以内でよく一致していた。
２．FATSを用いて１年４ヶ月に渡って取得した連続流量時系列データを解析した。FATSの流量時系列データには、従来の方法では観測できなかった流量の短時間変動がとらえられていた。断面平均流速・流量は水位とともになめらかに変化するわけではなく、複数の特定の水位で、水位－流量関係が特異な挙動を示すことが明らかになった。
３．観測期間中の増水時や灰塚、土師ダムのフラッシュ放流時の濁水（最大濁度400 ppm）による超音波の減衰は少なく、FATS計測の障害にはならなかった。しかし、流下してくる大量の水草がトランスデューサーに付着して音波の送受信の障害を引き起こす事態が発生した。
４．音波の送受信線上の３カ所でADCPを用いて流向を連続観測して、水位と流向の関係を調べた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A novel hydro-acoustic system for automated streamflow acquisition with high temporal resolution2017
Author(s)
Kawanisi, K., Al Sawaf, M. B., Kagami, J., Danial, M. M., and Okuda, S.
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Journal Title
Proc. HydroSenSoft, International Symposium and Exhibition on Hydro-Environment Sensors and Software
Volume: -
Pages: 25-31
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Investigation of flow velocity and salinity behaviour in ota river estuary using acoustic tomography method and numerical modeling2017
Author(s)
Danial, M. M., Kawanisi, K., Bahrainimotlagh, M., Al Sawaf, M. B., and Wakabayashi, T.
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Journal Title
Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser.B1 (Hydraulic Engineering)
Volume: 73
Pages: 1033-1038
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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