| 研究概要 |
(1)河床面の安定理論解析および移動床上の流れの実験を行って,小規模3次元河床波の発生条件を研究し,つぎの知見を得た。
(ア)ポテンシャル流理論を用いての河床面安定解析の結果,3次元河床波の初期増幅率KCCCIDDは次式で与えられる。
KCCCIDD=QQαCC1DDKAA2BBGCC0DDWWCRR[C{1-QQαCC3DDWWαCC1DDRR(QQlWWKRR)AA2BB}-QQ12WW2QQKAA2BBdWWBRRFCCrDDAA2BBfCCbDD],こヽに,K,l=河床波の水路軸線方向およびスパン方向の各波数,αCC1DD=波形勾配係数,αCC3DD=スパン方向波形勾配の重力効果係数,β=SSKAA3BB+lAA2BBTT,FCCrDD=フル-ド数,α=水深,C=無次元遅れ距離に対するαCC1DDの比値,GCCoDD=定常状態流砂量=mUAAnBB,FCCbDD=[1-FCCrDDAA2BBKAA2BB(d/β)tanhβα]/[tanbβα-(FCCrDDAA2BBKAA2BBα/β]。
(イ)2次元河床波(l=0)よりもl/k=1.0前後の3次元河床波(うろこ状砂漣,うろこ状砂堆)の方が発生しやすい水理条件の範囲が上式から求められる。
(2)從来から得られている多くの実験・現地観測資料を再整理解析して,水流の水理条件と河床面上に形成される河床波の相当粗度との関係を研究し,つぎの成果を得た。
(ア)相当粗度KCCsDDの値をKCCsDD/dCCsDD=f(τCC*DDAA1BB,S)の形で表示する一般図表を作成した。但し,dCCsDD=平均粒径,τCC*DDAA1BB=無次元表面摩擦剪断力,S=水流の水面勾配。
(イ)KCCsDD/dCCsDDの値はSの値のいかんに関せずτCC*DDAA1BB=0.2付近で極大値をとる。
(3)移動床実験開水路における発生・発達過程の小規模河床波形状の時間的・空間的変化を,レ-ザ-スリット光を利用した測定とcomputeraidedの画像処理を組み合わせた方法により定量的に把握することができる計測方法を研究・開発した。
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