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ハイドロフォンを用いた流砂量の非採取現地計測システムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14360080
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林学
研究機関筑波大学

研究代表者

宮本 邦明  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (00263492)

研究分担者 眞板 秀二 (真板 秀二)  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教授 (50015864)
西田 顕郎  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (40312813)
伊藤 隆郭  立命館大学, 理工学部, 講師 (80334035)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
2004年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード流砂計測 / 掃流砂 / ハイドロフォン / 移動限界 / stochastic model / pick up rate / 土砂流 / 流砂量観測
研究概要

本研究ではハイドロフォンと流砂の衝突により生じる音の振幅分布から,粒子運動の統計的性質を利用して流砂量を推定するシステムを開発することを目的としている.衝突音の振幅が粒子のハイドロフォンへの衝突時の相対運動量に比例することを利用し,昨年度まで,(1)振幅分布が粒径に大きく依存すること,(2)また,水理量,特に底面近傍の流速あるいは摩擦速度を知ることが重要であること,(3)計測の適用限界に関する検討が重要であること,を明らかにし,これらのうち底面近傍の流速については水深(水位),表面流速,水面勾配などからある程度の推定ができるものの直接計測が望ましく,新しいタイプの2次元電磁流速計をハイドロフォンを設置する固定床の河床区間(砂防ダムや床固工天端)に設置することにより底面近傍流速の直接計測が可能であること,また,適用限界については、計測の対象としている掃流砂としての流砂運動が成り立つ範囲は無次元掃流力で評価でき,かつその限界は河床勾配によって変化することが明らかとなった。
今年度はこれらの結果を基に振幅分布から粒径別流砂量へ変換する変換行列の定め方について検討を行い、そのための流砂運動と河床および河床との衝突反発モデルを組み合わせた数値シミュレーションモデルを新たに作成し変換行列の確定法について検討を行った。また、実際に現場に設置する場合のハイドロフォンシステムの構成、設置箇所および方法について、流域における土砂動態の把握としての観点から整理している。
これらの成果は、報告書としてとりまとめるほか、砂防学会をはじめ、関連学会で発表してゆく予定である。また、現地における観測については継続して実施し、その結果などについても発表していく予定にしている。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] 水理模型実験におけるハイドロフォンを用いた流砂量計測2004

    • 著者名/発表者名
      小田晃, 長谷川祐治, 水山高久, 野中理伸, 宮本邦明
    • 雑誌名

      水工学論文集 48

      ページ: 745-750

    • NAID

      130004043686

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of bed load using hydrophones in hydraulic model experiments2004

    • 著者名/発表者名
      Akira Oda, Yuji Hasegawa, Takahisa Mizuyama, Yoshinobu Nonaka, Kuniaki Miyamoto
    • 雑誌名

      Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE 48

      ページ: 745-750

    • NAID

      130004043686

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 水理模型実験におけるハイドロフォンを用いた流砂量計2004

    • 著者名/発表者名
      小田晃, 長谷川祐治, 水山高久, 野中理伸, 宮本邦明
    • 雑誌名

      水工学論文集 48

      ページ: 745-750

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 土石流の数値シミュレーションと相似則2003

    • 著者名/発表者名
      宮本邦明, 伊藤隆郭
    • 雑誌名

      砂防学会誌 55・6

      ページ: 40-51

    • NAID

      80015873243

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 土石流の流れに及ぼす河床粗度の影響についての実験的検討2003

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎, 堀田紀文, 宮本邦明
    • 雑誌名

      砂防学会誌 56・2

      ページ: 5-13

    • NAID

      10011196466

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical simulation of debris flow over erodible bed2003

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Itoh, Kuniaki Miyamoto, Shinji Egashira
    • 雑誌名

      Proceedings of the Third International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation : Mechanics, Prediction, and Assessment

      ページ: 457-468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical simulation and similarity of debris flow2003

    • 著者名/発表者名
      Kuniaki Miyamoto, Takahiro Itoh
    • 雑誌名

      Journal of Japan society of erosion control Engineering 55-6

      ページ: 40-51

    • NAID

      110003948458

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of riverbed roughness on debris flows2003

    • 著者名/発表者名
      Takuro Suzuki, Norihumi Suzuki, Kuniaki Miymoto
    • 雑誌名

      Journal of Japan society of erosion control Engineering 56-2

      ページ: 5-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮本邦明, 伊藤隆郭: "土石流の数値シミュレーションと相似則"砂防学会誌. 55・6. 40-51 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木拓郎, 堀田紀文, 宮本邦明: "土石流の流れに及ぼす河床粗度の影響についての実験的検討"砂防学会誌. 56・2. 5-13 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro Itoh, Kuniaki Miyamoto, Shinji Egashira: "Numerical simulation of debris flow over erodible bed"Proceedings of the Third International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation : Mechanics, Prediction, and Assessment. 457-468 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小田晃, 長谷川祐治, 水山高久, 野中理伸, 宮本邦明: "水理模型実験におけるハイドロフォンを用いた流砂量計測"水工学論文集. 48. 745-750 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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