山地河川流路工の水理学的特性とその防災機能に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460161
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 河村 三郎 岐阜大学, 工学部, 教授 (40021571)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中谷 剛 岐阜大学, 工学部, 助手 (70155753) ; 藤田 一郎 岐阜大学, 工業短期大学部, 講師 (10127392)
• Keywords: 山地河川 / 流路工 / 水理学 / 合流部 / 床固め工 / 防災機能 / 河道 / 水面形

Research Abstract

流路工の防災機能の評価
長さ16m、幅40cm、高さ30cmのアクリル製流路工模型の実験水路を用いて、流路工の防災機能について、主に段落ち部を有する床固め工下流部の局所洗掘特性について研究した。特に、射流を対象とし、水叩き部の長さと、流路工の屈曲角が河床形状に及ぼす影響を中心に研究を進めた。
(2)流路工合流部の水理学的特性とその防災機能の評価
合流点の流れが常流から射流となるまでの広範囲にわたる実験を、既設の合流水路を用いて行い、合流部の跳水が生じる場合の水理学的な特性について実験的な検討を行った。また、運動量保存則を適用して、マクロ的な水深比および断面縮流係数に関する理論的考察を行い、実験値との比較により理論の妥当性を検証した。さらに、詳細な点計測あるいは画像計測によって、合流部流れの内部構造を明らかにした。
(3)流路工内の床固め工周辺の水理学的特性の評価
山地河川流路工のような急勾配水路内の流れは、常流、射流の混在する複雑な流れであり、流路断面の変化点では跳水や衝撃波という特異な現象も生ずる。そこで、急勾配水路内の流れの水理学的特性を明らかにするために、湾曲部、急縮部、勾配変化点などの境界条件変化点で跳水や衝撃波を伴う流れの水面形計算法を開発し、こうした急勾配流路の防災機能の評価に役立てようとするものである。今回は、一次元解析法により段落ち部を含む流路工内の水面形計算法を保存則形差分法により開発した。

Research Products

• [Publications] 河村三郎: "Development of a flood-wave generator for river model experiments" Proc.6th Congress of IAHR(APD). 2. 715-722 (1988)
• [Publications] 藤田一郎: "Visualization of the flow at a confluence" Proc.3rd Intl.Symposium of Refined Flow Modelling and Turbulence Measurements. 611-618 (1988)
• [Publications] 藤田一郎: "離散渦法による合流部流れの解析" 土木学会論文集. 411. 25-33 (1989)
• [Publications] 藤田一郎: "射流合流に関する実験的研究" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 154-155 (1990)
• [Publications] 河村三郎: "山地河川流路工に関する実験的研究" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 148-149 (1990)
• [Publications] 河村三郎: "常流・射流の混在する流れの水面形計算法" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 140-141 (1990)