複列・網状河川の形成機構に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13450198
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 清水 康行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20261331)
• 研究分担者: 渡邊 康玄 独立行政法人北海道開発土木研究所, 河川研究室長 ; 長谷川 和義 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70001328)
• キーワード: 複列砂州 / 植生 / 分岐流路 / 数値計算モデル / 河岸侵食 / 非定常流量 / 履歴効果 / 流路交番現象

研究概要

清水は複列砂州の形成と植生の影響に着目し、アルファルファ種子を移動床水路に蒔いて複列砂州河道の形成実験を行った。この結果、植生の発生とともに(1)抵抗が増大すること、および(2)植生の根により,河岸侵食強度が増大することが確かめられ、複列砂州河道の形成が抑制されることが明らかになった。また、清水は植生の影響も加味した数値計算モデルにより実験の再現計算を行い、植生の影響による砂州の形成機構の変化について検討を行った。
長谷川は複列砂州河川の形成における重要な因子としての分岐流路の形成機構に着目し、その抽出実験を行った。この結果、対称な分岐部流路においても流路交番現象が生じることが明らかにされるとともに、それに果たす砂礫堆の役割を解析モデルにより明らかにした。
渡邉は複列・網状流路形成における流量の非定常性の影響に着目し、非定常流量を用いた砂州形成実験を行った。この結果、単列砂州領域と複列砂州領域にまたがる水理条件下での非定常実験においては、平坦河床から複列砂州そして単列砂州へと移行することが確認された。また、複列砂州が発生したのは流量の上昇期のみであり、下降期の同一水位では複列砂州ではなく単列砂州のままであった。これは履歴効果が重要な要因となっていることを示すものである。

研究成果

• [文献書誌] 清水康行: "河道平面形状の形成における河床・河岸の変動特性の相互関係について"水工学論文集. 第47巻. 643-648 (2003)
• [文献書誌] 桑村貴志, 渡邊康玄: "幅広水路における非定常流下での砂州形成実験"水工学論文集. 第47巻. 625-630 (2003)
• [文献書誌] 長谷川和義, 広瀬健治, 目黒雄樹: "山地河川における分岐部流路交番現象に関する抽出実験とその解析"水工学論文集. 第47巻. 679-684 (2003)
• [文献書誌] Chang-Lae JANG, Yasuyuki SHIMIZU, Takao MIYAZAKI: "Vegetation Effects in Braided Rivers with Erodible Banks"Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.47. 985-990 (2003)
• [文献書誌] Yasuyuki SHIMIZU: "A Method for Simultaneous Computation of Bed and Bank Deformation of Rivers"River Flow 2002, Proceedings of the International Conference of Fluvial Hydraulics, Louvain-La-Neuve, Belgium. Vol.1. 793-802 (2002)
• [文献書誌] Hiroshi KURABAYASHI, Yasuyuki SHIMIZU: "Numerical Analysis on Bed Configuration in Braided Stream with Emerged Mid-Channel Bars"River Flow 2002, Proceedings of the International Conference of Fluvial Hydraulics, Louvain-La-Neuve, Belgium. Vol.1. 803-808 (2003)