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マルチスケールにおける細粒土砂動態の非平衡性がもたらす土砂堆積現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K04625
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
研究機関愛知工業大学

研究代表者

赤堀 良介  愛知工業大学, 工学部, 准教授 (50452503)

研究分担者 原田 守啓  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (00647042)
川村 里実 (山口里実)  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (70399583)
岡本 隆明  京都大学, 工学研究科, 助教 (70599612)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードマルチスケール / 非平衡性 / 浮遊砂 / ウォッシュロード / 土砂水理学
研究開始時の研究の概要

一部の河川において,河道掘削後に急激に細粒土砂が堆積することで河幅が減少する事例が見られる.代表者らは,この現象が近年問題化している河川の樹林化の初期の機構の解明に繋がるものと推測しているが,そこでの重要な要素として,空間的な土砂供給の非平衡性が挙げられる.本研究では,流域規模の大きなスケールから,植生域の小さなスケールまでの空間スケールにわたって,観測,実験などにより,土砂の流入と流出に関するこの非平衡性について定量化と理解を試みる.これにより,対象地域での細粒土砂動態が河川景観の変遷に与える影響を解明し,今後の河川管理における細粒土砂管理について新たな知見をもたらすことを目指す.

研究成果の概要

期間全体を通し、礫床河川中流域における自然堤防帯を対象とし、河道掘削後の細粒土砂堆積による河幅の急激な減少における、その要因としての土砂供給の非平衡性について、観測、実験、解析を通した検討が実施された。流域スケールの特性に応じたウォッシュロード形態による細粒分の堆積、リーチスケールの物理機構に応じた砂分の堆積について、その機構を記述し得る数理的モデルを作成し、さらに微細な植生周辺の局所スケールにおける物理機構の把握に向けた基礎的知見を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、流域スケールから、草本群落などの植生域のスケールまでの階層的な対象にわたって、砂分および細粒分を含む細粒土の土砂動態が河川景観の変遷に与える影響を解明し、その定量的評価手法について数値解析モデルを基礎として構築した。従来、河道内の細粒土については、河川管理上の取り扱いが確立していなかったが、上記モデルを適用することで水理学的考察に基づく理解が可能となり、河道の植生管理についても物理的知見に基づく工学的な対応が可能となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 土砂捕捉パネルによる浮遊砂堆積状況の観測と簡易なモデルを用いた堆積速度の検討2021

    • 著者名/発表者名
      赤堀良介, 原田守啓, 角谷太一, 桂 知代, 柴本 陸
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1027-I_1032

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1027

    • NAID

      130008160021

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 河岸植生が流路形態へ与える影響に関する実験 ―河岸高さに対して根が浅い場合―2021

    • 著者名/発表者名
      山口里実, 久加朋子, 南郁慧, 清水康行, 岩崎理樹
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_721-I_726

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_721

    • NAID

      130008160221

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 厚真川シシャモ産卵場特性の把握と胆振東部地震後の高濃度浮遊砂が与える影響の検討2021

    • 著者名/発表者名
      久加朋子, 加藤康充, 山口里実, 富田邦裕, 今日出人, 清水康行
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_139-I_144

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_139

    • NAID

      130008160015

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 植生高さによる乱流構造の遷移過程の変化およびその浮遊砂堆積への影響について2021

    • 著者名/発表者名
      松本知将, 岡本隆明, 赤堀良介, 山上路生
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_715-I_720

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_715

    • NAID

      130008160215

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 洪水時のウォッシュロード濃度の簡易計測に基づく土砂再堆積予測2020

    • 著者名/発表者名
      原田守啓,赤堀良介,武田正太郎
    • 雑誌名

      河川技術論文集

      巻: 26 ページ: 585-590

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 半球粗度まわりの乱流構造が種子捕捉過程に与える影響に関する実験的研究2020

    • 著者名/発表者名
      岡本隆明,松本知将,大石哲也,山上路生,岡崎拓海
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学, 通常号)

      巻: Vol.76(1) ページ: 118-128

    • NAID

      130007928292

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 草本域が進出した河道内微地形周辺における出水後の表層土砂堆積機構の検討2019

    • 著者名/発表者名
      赤堀良介
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.75,No.2

    • NAID

      130007940135

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 急流河川における低水護岸背後の高水敷侵食特性に関する水理模型実験2019

    • 著者名/発表者名
      山口里実, 久加朋子, 岡部和憲, 桑村貴志
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.75, No.2

    • NAID

      40022085524

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A hydraulic model experiment on the relationship between sediment transport characteristics and changes in watercourses around a low-water revetment or spur dikes2019

    • 著者名/発表者名
      Satomi Yamaguchi, Tomoko Kyuka
    • 雑誌名

      E-proceedings of the 38th IAHR World Congress September 1-6, 2019, Panama City, Panama

      巻: 38th ページ: 315-320

    • DOI

      10.3850/38wc092019-0245

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 北海道胆振東部地震後の厚真川における浮遊土砂輸送量の変化2021

    • 著者名/発表者名
      田鍋颯一,久加朋子,山口里実,橋場雅弘,土田宏一,諏訪田光浩,岡安努,今日出人,清水康行
    • 学会等名
      令和2年度土木学会北海道支部論文報告集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] RIPARIAN MICROTOPOGRAPHY OF SHONAI RIVER BY APPLYING POLE-CAMERA METHOD2020

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke AKAHORI
    • 学会等名
      the 22nd IAHR-APD Congress 2020, Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 庄内川二次支川の香流川における河床整備後の微地形の変遷2020

    • 著者名/発表者名
      赤堀良介, 俵山将伍, 永井奨
    • 学会等名
      令和元年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 河岸の樹木が側岸侵食に与える影響について2020

    • 著者名/発表者名
      川村里実, 久加朋子, 矢部浩規
    • 学会等名
      国土交通省北海道開発局令和元年度技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2016年出水後の十勝川における流路変動および側岸侵食について2019

    • 著者名/発表者名
      川村里実, 大石哲也, 矢部浩規
    • 学会等名
      国土交通省令和元年度国土技術研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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