扇状地河川における洪水期間中の水衝部及び局所洗掘とそれを考慮した河道設計法の研究

1985 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60850102
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 吉川 秀夫 早稲田大学, 理工, 教授 (10016230)
• Keywords: 扇状地河川 / 局所洗堀 / 水衝部 / 河床波 / 抵抗則 / シュート&プール / 流砂量 / 横断方向流砂量

Research Abstract

吉川・福岡は二次元開水路流れにおける流速分布、壁面せん断応力等の測定を行っている。この結果水路隅角部での平均流速の分布を支配する混合距離は底面及び側壁からのそれぞれの距離の相乗平均に比例することを見出した。さらに側面あるいは護岸に働く壁面せん断応の算定方法を導き出している。次に二次元移動床水路に発生する河床波の波長と河床波の背面に発生する渦の週期に着目し、河床波長と渦の無次元周期(ストローハル数)との間に整合した関係が存在することを見出している。
山田は二次元大規模粗度を有する開水路流れにおける実験を行い、流量・勾配の二つの水理量が与えられたときには常流と射流の水面形の他にその中間にシュート&プールと呼ばれる水面形が存在することを明らかにした。次に理論解析を行いこれらの水面形の出現領域の遷移限界を与える式を導いた。さらにこれら3種類の水面形のもとでの抵抗則を理論的に導き、実験結果との比較を行い良好な結果を得ている。続いて段落部近傍における局所洗付に関して風胴を用いて実験的研究を行い、段落ち後の底面せん断応力や圧力及びそれらに与える段落ち高さ、段落ち角度の効果を明らかにしている。さらに段落ち後の局所洗付の経時変化及び局所洗付に与える段落ち角度の影響を調べている。これによると段落ちの流れ方向角度が変化しても洗付される総量はほとんど等しくなるという興味ある結果が得られた。その他に扇状地河川の洪水流出の源となる山地流域における降水流出を30ヶ所以上の山地小流域にわたって調べており、流域の保水能の分布特性と洪水流出との関係を明らかにしている。
山坂は横断方向に傾斜した風胴を用い、この中での混合砂の流れに直交する方向の流砂量、即ち横断方向流砂量を始めて測定することに成功し、その解析を進めている。

Research Products

• [Publications] 土木学会論文集【II】. 363. (1985)
• [Publications] 土木学会:第50回水理講演会論文集. 30. (1985)
• [Publications] 土木学会:第13回関東支部技術研究発表会講演概要集. 13. (1985)