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1991 年度 実績報告書

流砂の衝突音ならびに超音波映像による山地河川の流砂量計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 03555117
研究機関京都大学

研究代表者

澤井 健二  京都大学, 防災研究所, 助教授 (70109073)

研究分担者 諏訪 浩  京都大学, 防災研究所, 助教授 (00093253)
谷口 伸一  滋賀大学, 経済短期大学部, 講師 (90144279)
板倉 安正  滋賀大学, 教育学部, 教授 (20027824)
中山 純一  京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (40093356)
小倉 久直  京都大学, 工学部, 教授 (50025954)
キーワード流砂量計測 / 音響計測 / 超音波映像 / 山地河川 / 砂防 / 流砂
研究概要

1.流砂の超音波映像の採録と信号処理法の開発
幅20cmの急勾配水路床の2断面に超音波診断装置を埋め込み,水路内を通過する流砂映像をビデオテ-プに録画した。その際,超音波の多重反射を除去するため,フィルタ-の選択とその設置法を工夫した。また,ビデオ録画に際しては,2断面の超音波映像ならびに水路の平面および立面画像を同一のテ-プに同時に分割録画するために,マルチビュ-ワを用いた。現段階では,超音波探触子のスキャン速度が遅いため,高速で流下する粒子は検出できない。そこで,低速の流れの下で粒子を移動させるため,粒子材料として,砂礫のかわりに軽量骨材を用いた。その結果,大粒径かつ比較的低速の条件下では,運動粒子の超音波映像を鮮明に把えることが可能になった。現在,そのビデオ画像をパソコンに取り込み,ワ-クステ-ションによって相関解析するソフトウェアを開発中である。
2.流砂の衝突音の採録と信号処理法の開発
上記の実験水路にマイクロホンを封入したパイプを埋め込み,種々の条件の下で流砂の衝突音を採録するとともに,その信号処理法について検討した。特に今年度は,粒径分布による衝突音の相違に着目し,振幅分布から粒径分布を推定するとともに,音響出力の時間積分値から流砂量を推定することを試みた。さらに,衝突音のスペクトルから流砂の構成を推定することも検討中である。さらに,今年度は,現地河川への適用試験として,神通川水素足洗谷および常願寺川水系人津谷において河床にマイクロホンを設置し,出水時の流砂音を採録した。現在のところ,流砂量を定量的に推定できるまでには至っていないが,流砂の有無は明確に判別できるようになっている。次年度には,定量的な推定ができるよう,改良を加えていく予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 谷口 伸一: "音響法による流砂量計測" SICE′91(計測自動制御学会). 213-214 (1991)

  • [文献書誌] 栗原 淳一: "音響を利用した流砂量計測装置について" 新砂防. Vol.44 No.5. 26-31 (1992)

  • [文献書誌] S.Taniguchi: "A New Acoustic Sensor for Sediment Discharge Measurement" Int.Sym.on Erosion and Sediment Transport Monitoring Programes in River Basins. (1992)

  • [文献書誌] 澤井 健二: "超音波映像による間接的流砂量測定法の基礎実験" 砂防学会平成4年度研究発表会. (1992)

  • [文献書誌] J.Nakayama: "Estimating a Target Cross Section from Forward Scattering Amplitude" Acoustical Imaging. 19. (1992)

  • [文献書誌] K.Miyamoto: "Study on Field Measuring Methods of Sediment Discharge" Int.Sym.on Erosion and Sediment Transport Monitoring Programes in River Basins. (1992)

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公開日: 1993-03-16   更新日: 2016-04-21  

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