水系一貫した土砂配分システムの開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11558048
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高橋 保 京都大学, 防災研究所, 教授 (40027230)
• 研究分担者: 里深 好文 京都大学, 防災研究所, 助手 (20215875) ; 澤田 豊明 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60027258) ; 中川 一 京都大学, 防災研究所, 教授 (80144393) ; 井上 素行 東京電力(株), 電力技術研究所, 主席研究員
• キーワード: 土砂流出 / 貯水池排砂 / 透過型砂防ダム / 現地観測 / 予測モデル / 混合粒径

研究概要

本研究は、広い粒度分布を持つ河川土砂が、流域内水系の勾配、流量、河道幅等の条件に応じて、土石流、掃流状集合流動、掃流砂、浮遊砂として流動形態を変えながら流出する現象をできるだけ忠実に捉えて、流出土砂量、土砂濃度、流砂量、及び粒度分布を、外力条件として降雨のみを与えることによって予測する数値モデルを構築すること、透過型砂防ダムを用いた有効な土砂調節方式を開発すること、及び貯水池堆砂の効率的・経済的排砂システムを開発することによって、水系一貫の土砂管理へ道を拓くことに目的をおいている。
本年度には、開発した土砂流出予測モデルを土砂流出の激しい流域に適用するのに際して、流域内河道に堆積している土砂量の初期値が結果に影響する度合いを評価するとともに、貯水池堆積デルタの進行を、2次元河床変動式をモデルに組み込んで計算できるようにした。
格子型砂防ダムの機能評価が前年までの研究で可能となったので、今年度は、ダムを設置すべき渓流の地形条件、土石流発生時に土石流に含まれる土砂の粒径分布条件に応じた、最適の格子間隔の設定方法、そのダムを渓流のどの部分に設置するのがもっとも効率的かといった、格子ダムの性能設計を数値シミュレーションに基づいて行う方法を開発した。
貯水池逆流システムによる堆砂排除に関して、実際流域での洪水時流出土砂量に見合ったデルタの進行と、洪水減水期における排砂及び平水時の逆流システム活用による排砂の組み合わせ効果について、数値シミュレーションによって検討し、本システムがかなり有効であることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 高橋保, 中川一, 里深好文: "貯水池逆流システムによるフラッシング排砂"水工学論文集. 46. (2002)
• [文献書誌] 高橋保, 中川一, 里深好文, 王浩民: "立体格子型砂防ダムによる土石流調節のシミュレーション"水工学論文集. 46. (2002)
• [文献書誌] Satofuka, Y., Takahashi, T., Nakagawa, H.: "Prediction of Sedimentation Process in a Reservoir"Proc. 2nd IAHR Symposium on River Coastal and Estuarine Morphodynamics. 365-374 (2001)
• [文献書誌] Takahashi, T., Nakagawa, H., Satofuka, Y., Kawaike, K.: "Flood and Sediment Disasters Triggered by 1999 Rainfall in Venezuela -A River Restoration Plan for an Alluvial Fan-"Journal of Natural Disaster Science. 23 No.2. (2002)
• [文献書誌] 高橋保, 中川一, 里深好文: "貯水池における混合粒径材料の堆積とその排除法"京都大学防災研究所年報. 44号B-2. 193-206 (2001)
• [文献書誌] 高橋保, 中川一, 里深好文, 王浩民: "透過型砂防ダムによる土石流堆積シミュレーション"京都大学防災研究所年報. 44号B-2. 185-191 (2001)