| 研究概要 |
頭首工は,洪水時に砂礫が激しく掃流される河床面に設置される構造物である.そのため,堰下流河床の局所洗掘によって堰体や護床工が破壊されたり,堰の取付け堤防や護岸の損壊被害が発生したりする.平成13年度において,頭首工災害の実状を再整理・再分類するとともに,平成13年9月に洪水に見舞われ,新たに災害が発生した多摩川諸堰について,過去の災害も含めて災害の発生メカニズムと災害原因を検討した.
これらの調査を通して,頭首工の発生原因として,河川砂礫堆の形成・移動に伴う流路変動と,砂利採取や河床掘削,護岸工事に伴う人工流路開削など,自然的・人工的な河床と流路の経年変化を詳細かつ正確に把握することおよび予測することの重要性が明らかになった.平成14年度では,これらのための研究手法の開発を進めた.
1.河床と流路の現状および経年変化を把握するための研究手法
頭首工災害に限らず,河川災害のメカニズムや原因解明の困難さは,洪水中に実際に起こっていることを観測,観察することが難しい点にある.研究の基本は,洪水前後の河床形状や流路形態の変化を正確に知ることである.頭首工地点のそれ以前からの変化を知ることも重要になるので,できるだけ長期間の航空写真の比較判読と現地測量資料の解析などフィールドサイエンス的研究手法の有効性と重要性を明らかにした.
2.頭首工地点上下流区間の洪水時水流の推定と今後の変化予測のための研究手法
頭首工地点上下流区間の河床形状の実態と経年変化を把握して,小規模モデル実験水路にそれらを再現する実験手法を検討した.現象の相似性を保つポイントは,現地の河川砂礫堆の形状と経年変化を小規模水路に再現することである.羽越荒川を例に取り,木下博士考案の相似則によって再現可能であり,災害の原因解明と今後の災害予防に大いに役立つ可能性を明らかにした.
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