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非定常流れ場における砂州の変形過程と移動床系の予測に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10750393
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 水工水理学
研究機関舞鶴工業高等専門学校

研究代表者

三輪 浩  舞鶴工業高等専門学校, 建設システム工学科, 助教授 (70190832)

研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード砂州 / 非定常流れ場 / 変形過程 / 混合砂 / 応答 / 抵抗則 / 流量変化速度 / 流砂量 / 流量変化 / 分級
研究概要

本研究は,砂州の発達および変形過程を混合砂河床と一様砂河床を対比して,それらの特性を抽出するとともに,非定常流れ場における砂州の変形過程と移動床系の応答予測を行うことを目的としている.本年度は正弦波状に流量が変化する場を対象として,砂州の発達・変形過程,水深,流砂量の変化過程および流量変化に対するこれらの応答特性等について検討した.以下に得られた結果を要約する.
1)平坦床からの砂州の発達過程では,流量周期が短い場合は流量の変化速度が大きいため河床変動が流量変化に追随できず,砂州の発達は抑えられる.一方,周期が長くなると砂州の発達に要する時間が確保され易くなるため,流量に見合った砂州が形成される.
2)砂州の発達・変形過程を通じて,流量周期が短い場合は砂州の波長,波高は流量の変化速度に対応した変化過程を示すが,周期が長い場合は砂州の波長,波高に及ぼす流量の変化速度の影響は相対的に小さく,当該流量の下で得られる平衡状態の砂州の波長,波高に近い値を示す.
3)通水期間を通じて混合砂河床の砂州波高は一様砂の場合よりも小さく抑えられる.これは混合砂の場合は砂粒子の分級によって深掘れ部に粗砂が堆積し,洗掘が抑制されることによる.また,混合砂の場合はピーク流量付近で反砂堆が発生し,これによって砂州は消滅する.ただし,流量が減少すると砂州は再形成される.
4)砂州は流量の増水期に減衰し,減水期に成長するような変形過程を示すため,流量変化に対して波長,波高は右廻りのループを描き,水深は左廻りのループを描く.また,混合砂の場合のループの幅は一様砂の場合よりも小さく,流れの変化に対して追随しやすい.
5)砂州の変形過程を考慮した抵抗則を用いて予測された水深および流砂量の時間的変化は実験結果の傾向をおおむね説明し得ている.

報告書

(2件)
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] 三輪浩: "流量変化による交互砂州河床の変動と形状特性"土木学会年次学術講演会講演概要集. 54・II. 340-341 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三輪浩: "流量変化に伴う砂州の発達・変形過程と抵抗変化(発表予定)"土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 三輪浩: "流量変化による交互砂州河床の変動と形状特性(発表予定)" 土木学会年次学術講演会講演概要集. 54. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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