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水際の流れと土砂輸送に着目した川の流路変動機構に関する計算力学的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 18K04367
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関京都大学

研究代表者

音田 慎一郎  京都大学, 工学研究科, 准教授 (50402970)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード流路変動 / 数値モデル
研究成果の概要

近年の豪雨災害では,洪水流によって河川の流路が大きく変動する現象が確認されており,災害リスクが高くなってきている中,洪水流の非定常的な挙動と地形変化を予測することは河川工学的に重要な課題である.本研究では,河道内における砂州の挙動,及び砂州形成に伴って生じる流路変動を精度よく予測できる3次元数値解析モデルの構築を目的とし,表面流と浸透流を同時に予測できるデカルト座標系での3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルを組み合わせ,水際・河床近傍の複雑な流れ構造と土砂輸送特性を考慮した数値解析モデルを構築した.さらに,蛇行流路形成過程に関する水理模型実験を行い,モデルの妥当性を検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,災害リスクが高くなってきている中,洪水流の非定常的な挙動と地形変化を予測することは河川工学的に重要な課題である.本研究では,河岸侵食を伴う蛇行流路形成過程を対象とし,水理模型実験によって流路変動プロセスを明らかするとともに,表面流と浸透流を同時に予測できるデカルト座標系での3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルを組み合わせ,水際・河床近傍の複雑な流れの3次元性と土砂輸送特性を考慮した数値モデルの構築を行った.本研究は適切な河道管理に向けた予測モデルの高度化に大きく貢献すると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 河岸侵食を伴う流路変動過程に関する3次元数値モデルの適用性について2020

    • 著者名/発表者名
      音田慎一郎, 安庭正晴, 細田 尚
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.76, No.2

    • NAID

      130008122482

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NUMERICAL COMPUTATION OF ANTIDUNE MIGRATION USING 3D FLOW MODEL2020

    • 著者名/発表者名
      Onda, S., Inaba, R. & Hosoda, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 22nd IAHR-APD Congress 2020

      巻: 22

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 3次元反砂堆の形成過程に関する数値シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      音田慎一郎, 稲葉良也, 細田 尚
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.75, No.2

    • NAID

      130007940042

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 交互砂州形成と河岸侵食を伴う流路変動に関する3次元数値シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      音田慎一郎, 安庭正晴, 細田 尚
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.74, No.5

    • NAID

      130007757900

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 反砂堆形成に関する 3 次元数値シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      稲葉良也, 音田慎一郎, 細田 尚
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 側岸侵食を伴う蛇行流路形成過程に関する数値シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      音田慎一郎, 安庭正晴, 細田 尚
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元流れ解析モデルを用いた交互砂州形成の数値シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      安庭正晴, 音田慎一郎, 細田 尚
    • 学会等名
      土木学会第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] 一般座標系での密度関数法による連続蛇行流れの数値シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      栗田祥太郎, 音田慎一郎, 細田 尚
    • 学会等名
      土木学会第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] 河岸侵食を伴う流路変動過程に関する数値シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      音田慎一郎, 安庭正晴, 細田 尚
    • 学会等名
      第32 回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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