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複断面河川の水理と植生の影響に関する総合研究

研究課題

研究課題/領域番号 08305017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工水理学
研究機関東京工業大学

研究代表者

池田 駿介  東京工業大学, 工学部, 教授 (60016590)

研究分担者 富永 晃宏  名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (60135530)
石垣 泰輔  京都大学, 防災研究所, 助教授 (70144392)
管 和利  芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (70052884)
清水 康行  北海道大学, 工学研究科, 助教授 (20261331)
禰津 家久  京都大学, 工学研究科, 教授 (30109029)
河原 能久  東京大学, 工学系研究科, 助教授 (70143823)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
1998年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1996年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワード複断面河川 / 植生 / 大規模水平渦 / 運動量輸送 / 二次流 / 蛇行複断面水路 / 土砂輸送 / 安定性 / 渦列 / LDV / 洪水波 / PTV
研究概要

本研究費で行われた室内実験によって以下のことが明らかになった.池田は両岸に高水敷を有する直線複断面水路,側岸部に植生帯を有する流れ場に関して低水路幅や非植生帯域の幅を系統的に変化させた実験を行い,渦列の干渉効果による側岸部への運動量輸送量の変化を明らかにした.禰津はLDVを用いて複断面開水路に発生する2次流の構造,高水敷上の底面せん断力分布を高精度で測定し,複断面河川の水理特性に関する精度の高いデータベースを得た.富永は高水敷上に樹木群を有する流れに関して流量を変化させて実験をおこない,流れの非定常性が乱れの構造に及ぼす影響に関して詳細な検討を行った.石垣は複断面蛇行流れの実験をおこない,かぶり水深の変化による2次流構造の変化を明らかにした.管は高水敷きに植生が存在する場合の複断面蛇行流れに関する実験を行い,2次流形成とそれによる低水路・高水敷間の運動量交換機構を明らかにした.
数値計算では以下のことが明らかになった.池田は側岸部に植生帯を有する流れ,複断面流れ,低水路・高水敷境界部に植生帯を有する流れに関して,SDS-2DHモデルを用いた数値計算を行い,室内実験で見られた平均流速分布やReynolds応力を精度よく再現した.河原は高精度な3次元LESを用いた数値計算を行い,非定常な乱流構造と2次流の関係を明らかにした.
現地観測では以下のことが示された.綾は淀川を対象として,洪水時の河川表面流速を画像解析を用いた流速測定法によって測定した.計測手法の精度の評価を行い,従来測定することが困難であった洪水時の流れ場の特性を明らかにした.清水は石狩川,沙流川を対象として,洪水時の土砂輸送量に関する現地観測を実施し,広範な領域における河道内の土砂収支を定量的に明らかにした.船木は,植生が洪水流に及ぼす影響に関して現地観測を実施し,植生繁茂による抵抗の変化や堆積土砂量の変化を測定した.

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 池田駿介: "低水路側岸部に植生を有する複断面開水路に発生する水平渦と運動量輸送" 水工学論文集. 43. 815-820 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 禰津家久: "かぶり水深変化による複断面高水敷周辺の乱流構造と河床せん断応力" 水工学論文集. 43. 335-340 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富永晃宏: "河道内樹木群流れの横断混合に及ぼす高水敷高さの影響" 水工学論文集. 42. 415-420 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石垣泰輔: "複断面蛇行開水路流れの構造と底面せん断力分布について" 水工学論文集. 42. 901-906 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 禰津家久: "PIVを用いた植生開水路流れの組織渦構造解析" 応用力学論文集. 1. 719-728 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池田駿介: "不透過水制群を有する流れの構造に関する実験的研究" 水工学論文集. 43. 281-286 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 清水康行: "石狩川の土砂流出に関する研究" 水工学論文集. 42. 1039-1044 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syunsuke IKEDA: "Organized Horizontal Vortices and Momentum Transport in Compound Open Channel Flows with Bank Vegetation" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.43. 815-820 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iehisa NEZU: "Turbulent Structure and Bed Shear Stress near the Junction between Main-Channel and Flood Plain in Shallower Compound Open-Channel Flows" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.43. 335-340 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro TOMINAGA: "Influence of Flood-Plain Height on Lateral Mixing of the Flow around River Vegetation" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.42. 415-420 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taisuke ISHIGAKI: "Flow Structure and Boundary Shear Stress in Compound Meandering Channel" Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.42. 901-906 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iehisa NEZU: "Investigation of Coherent Vortices in Partly Vegetated Open-Channel Flows with a Particle-Image Velocimetry" Journal of Applied Mechanics, JSCE. Vol.1. 719-728 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syunsuke IKEDA: "Experimental Study on the Structure of Open Channel Flow with Impermeable Spur Dikes" Annual Journal of Hydraulic Engineering. Vol.43. 281-286 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyuki SHIMIZU: "A Study on Sediment Runoff of the Ishikari River" Annual Journal of Hydraulic Engineering. Vol.42. 1039-1044 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池田 駿介: "低水路側岸部に植生を有する複断面開水路に発生する水平渦と運動量輸送" 水工学論文集. 43(発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 禰津 家久: "かぶり水深変化による複断面高水敷周辺の乱流構造と河床せん断応力" 水工学論文集. 43(発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 富永 晃宏: "河道内樹木群流れの横断混合に及ぼす高水敷高さの影響" 水工学論文集. 42. 415-420 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 石垣 泰輔: "複断面蛇行開水路流れの構造と底面せん断力分布について" 水工学論文集. 42. 901-906 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 禰津 家久: "PIVを用いた植生開水路流れの組織渦構造解析" 応用力学論文集. 1. 719-728 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田 駿介: "不透過水制群を有する流れの構造に関する実験的研究" 水工学論文集. 43(発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 康行: "石狩川の土砂流出に関する研究" 水工学論文集. 42. 1039-1044 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 池田駿介: "直線複断面開水路流れに発生する大規模水平渦列の安定性と運動量輸送に関する研究" 土木学会論文集. 558. 91-102 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 禰津家久: "植生開水路流れの乱流構造に関する実験的研究" 水工学論文集. 41. 1061-1066 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nezu Iehisa: "Space-time correlation structures of horizontal coherent vortices in compound open-channel flows by using particle-tracking velocimetry" Journal of Hydraulic Reseach, IAHR. 35. 191-208 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 石垣泰輔: "緩やかに蛇行する低水路を持つ複断面開水路流れに関する実験的検討" 水工学論文集(発表予定). 42. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 富永晃宏: "局所的樹木群を有する複断面開水路を通過する洪水波の変形過程" 水工学論文集. 41. 681-686 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kawahara Yoshihisa: "Unsteady flow characteristics in a compound open channel" Proc. 27th IAHR Congress. Theme A. 740-745 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 池田駿介: "直線複断面開水路流れに発生する大規模水平渦列の安定性と運動量輸送に関する実験的研究" 土木学会論文集. 558・II・38. 91-102 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 禰津家久: "低水路・高水敷間の相互作用がせん断応力分布特性に及ぼす影響" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. 第2部. 258-259 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 冨永晃宏: "局所的高水敷樹木群を有する複断面開水路流の水理特性" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. 第2部. 358-359 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 冨永晃宏: "局所的樹木群を有する複断面水路を通過する洪水波の変形過程" 水工学論文集(第41回水理講演会). 41(発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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