| 研究概要 |
本研究ではハイドロフォンと流砂の衝突により生じる音の振幅分布から,粒子運動の統計的性質を利用して流砂量を推定するシステムを開発することを目的としている.衝突音の振幅が粒子のハイドロフォンへの衝突時の相対運動量に比例することを利用し,昨年度まで,(1)振幅分布が粒径に大きく依存すること,(2)また,水理量,特に底面近傍の流速あるいは摩擦速度を知ることが重要であること,(3)計測の適用限界に関する検討が重要であること,を明らかにし,これらのうち底面近傍の流速については水深(水位),表面流速,水面勾配などからある程度の推定ができるものの直接計測が望ましく,新しいタイプの2次元電磁流速計をハイドロフォンを設置する固定床の河床区間(砂防ダムや床固工天端)に設置することにより底面近傍流速の直接計測が可能であること,また,適用限界については、計測の対象としている掃流砂としての流砂運動が成り立つ範囲は無次元掃流力で評価でき,かつその限界は河床勾配によって変化することが明らかとなった。
今年度はこれらの結果を基に振幅分布から粒径別流砂量へ変換する変換行列の定め方について検討を行い、そのための流砂運動と河床および河床との衝突反発モデルを組み合わせた数値シミュレーションモデルを新たに作成し変換行列の確定法について検討を行った。また、実際に現場に設置する場合のハイドロフォンシステムの構成、設置箇所および方法について、流域における土砂動態の把握としての観点から整理している。
これらの成果は、報告書としてとりまとめるほか、砂防学会をはじめ、関連学会で発表してゆく予定である。また、現地における観測については継続して実施し、その結果などについても発表していく予定にしている。
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