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土砂トレーサーを利用した土砂動態-地形変動過程の理解と予測

研究課題

研究課題/領域番号 17K14734
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 水工学
研究機関北海道大学 (2019)
国立研究開発法人土木研究所 (2017-2018)

研究代表者

岩崎 理樹  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70727619)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード土砂動態 / 地形変動 / 土砂トレーサー / 掃流砂 / 蛇行 / 砂州 / 河岸侵食 / 安定解析 / 適合細分化格子法 / 河床変動モデル / 数値計算 / 移流分散 / ランダム性 / 流砂
研究成果の概要

本研究は,従来の土砂移動―河床変動モデルでは表現が難しかった土砂の移動経路,時間,影響範囲を,土砂トレーサーモデルを用いることで直接的に扱う数値計算モデルを開発した.開発したモデルの土砂動態に対する予測可能性を室内実験,現地観測結果との比較を通じて議論し,これを通じて,砂州や蛇行等のリーチスケールの地形変動現象と土砂動態の関連性について明らかにするとともに,より広域な土砂動態を表現できる新たなフレームワークを構築した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

流域内における土砂動態は,平常時の物質輸送に大きく影響することで自然環境中の生態系に寄与するとともに,洪水時には大量の土砂生産により下流域の大規模河床変動を誘発して河川災害の原因ともなる.一方,これら土砂動態は直接的に測定することは極めて困難であり,数値的に表現せざるを得ない.本研究で構築した土砂トレーサーモデルは,土砂動態を従来モデルよりも直接的にとらえることが可能であり,土砂動態―地形変動現象の理解を容易にし,上記のような現象を予測可能とすることで,その解決策の提案に寄与するものである.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 5件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] US Geological Survey/University of Illinois(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Tsinghua University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] The role of saltwater and waves in continental shelf formation with seaward migrating clinoform2020

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Toshiki, Parker Gary
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 3 ページ: 1266-1273

    • DOI

      10.1073/pnas.1909572117

    • NAID

      120006871763

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 現地河川におけるICタグ技術を用いた置き土追跡調査と数値解析による土砂移動状況の再現計算2019

    • 著者名/発表者名
      濱木道大・岩崎理樹・井上卓也・清水康行
    • 雑誌名

      河川技術論文集

      巻: 25 ページ: 741-746

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 上流移動する砂州について2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹・矢部浩規
    • 雑誌名

      木学会論文集B1(水工学

      巻: 75

    • NAID

      130007940256

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三角波形成時の河床・水面形状と内部流況の計測2019

    • 著者名/発表者名
      井上卓也・岩崎理樹・矢部浩規
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007940108

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実河川スケールでの蛇行発達に関する数値計算2019

    • 著者名/発表者名
      舛屋繁和・井上卓也・岩崎理樹・清水康行
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007940058

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bedrock-alluvial streams with knickpoint and plunge pool that migrate upstream with permanent form2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Li, Iwasaki Toshiki, Li Tiejian, Fu Xudong, Wang Guangqian, Parker Gary
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-019-42389-2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Advances in computational morphodynamics using the International River Interface Cooperative (iRIC) software2019

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yasuyuki、Nelson Jonathan、Arnez Ferrel Kattia、Asahi Kazutake、Giri Sanjay、Inoue Takuya、Iwasaki Toshiki、Jang Chang‐Lae、Kang Taeun、Kimura Ichiro、Kyuka Tomoko、Mishra Jagriti、Nabi Mohamed、Patsinghasanee Supapap、Yamaguchi Satomi
    • 雑誌名

      Earth Surface Processes and Landforms

      巻: 45 号: 1 ページ: 11-37

    • DOI

      10.1002/esp.4653

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 混合砂河床における砂州の形態に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹・矢部浩規
    • 雑誌名

      寒地土木研究所月報

      巻: 794 ページ: 20-29

    • NAID

      40021977414

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 三次元反砂堆に関する数値計算2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹・井上卓也・音田慎一郎・矢部浩規
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007757944

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土砂トレーサーの鉛直方向の分散を考慮した数値計算2018

    • 著者名/発表者名
      濱木道大・岩崎理樹・井上卓也・清水康行
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007757926

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of bedload tracer transport associated with sand bar formation, bank erosion, and channel migration2018

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Toshiki、Yamaguchi Satomi、Yabe Hiroki
    • 雑誌名

      E3S Web of Conferences

      巻: 40 ページ: 02013-02013

    • DOI

      10.1051/e3sconf/20184002013

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A study on the 2016 August flood and levee breaches in the Sorachi River, Hokkaido, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Okuda, J., Shimizu, Y., Kyuka, T., Iwasaki, T. and Ishida, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 21st IAHR-APD Congress 2018

      巻: 2 ページ: 1007-1014

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 着色流砂実験によるトレーサーの移動分散現象に関する実験と数値計算2018

    • 著者名/発表者名
      濱木道大・岩崎理樹・井上卓也・佐藤大介・サムナー圭希・清水康行
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007628154

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 河道内の土砂動態と流路変動の関係2018

    • 著者名/発表者名
      山口里実・久加朋子・清水康行・泉典洋・渡邊康玄・岩崎理樹
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007628128

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 土砂トレーサー移動・分散のモデル化について2017

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹・川村里実・矢部浩規
    • 雑誌名

      寒地土木技術研究

      巻: 774 ページ: 2-10

    • NAID

      40021405083

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 台風201326号出水に伴う新田川起源懸濁態放射性核種の沿岸域でのインベントリ解析2017

    • 著者名/発表者名
      内山雄介・東 晃平・小谷瑳千花・岩崎理樹・津旨大輔・上平雄基・清水康行・恩田裕一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 73

    • NAID

      130006171957

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of large-scale bed load particle tracer advection-dispersion in rivers with free bars2017

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Toshiki、Nelson Jonathan、Shimizu Yasuyuki、Parker Gary
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Earth Surface

      巻: 122 号: 4 ページ: 847-874

    • DOI

      10.1002/2016jf003951

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrogeomorphological differentiation between floodplains and terraces2017

    • 著者名/発表者名
      Yan Qina、Iwasaki Toshiki、Stumpf Andrew、Belmont Patrick、Parker Gary、Kumar Praveen
    • 雑誌名

      Earth Surface Processes and Landforms

      巻: 43 号: 1 ページ: 218-228

    • DOI

      10.1002/esp.4234

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 混合砂河床における砂州の数値計算に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹
    • 学会等名
      第33回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高速流による高水敷侵食に関する水理実験2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹
    • 学会等名
      土木学会 第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 土砂トレーサーモデルによる河岸侵食土砂の追跡計算2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹
    • 学会等名
      第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 上流移動する交互砂州の数値計算2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹
    • 学会等名
      第21回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元反砂堆に関する数値計算2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎理樹
    • 学会等名
      第63回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of bedload tracer transport associated with sand bar formation, bank erosion, and channel migration2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Iwasaki
    • 学会等名
      Ninth International Conference on Fluvial Hydraulics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Autogenic subaqueous mechanism for continental shelf formation associated with clinoform migration: dissolved salt, gravity-driven and wave-supported turbidity currents2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Iwasaki
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical simulation of the three-dimensional river antidunes2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Iwasaki, Takuya Inoue, Shinichiro Onda and Hiroki Yabe
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/toshiki-iwasaki

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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