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2015 年度 実施状況報告書

流砂衝突に起因する軟岩河川の側方侵食と穿入蛇行

研究課題

研究課題/領域番号 15K18126
研究機関国立研究開発法人土木研究所

研究代表者

井上 卓也  国立研究開発法人土木研究所, 寒地土木研究所, 研究員 (20647094)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード岩盤河川 / 側方侵食 / 流砂衝突 / 流砂移動
研究実績の概要

一般に岩盤侵食の時間スケールは非常に遅いため,岩盤河川において河床低下は殆ど生じないと考えられてきた.しかし,日本各地で,岩盤河川の急激な侵食により,橋脚や護岸が被災する事例が増加している.近年の研究によると,岩盤河川の急激な侵食は流砂の衝突による摩耗によって引き起こされている.流砂による岩盤河床(下方へ)の侵食速度と流砂の衝突頻度の関係は既に研究されている.しかし,岩盤側壁(横方向へ)の侵食速度と流砂の衝突頻度の関係に着目した研究は未だ行われていない.そこで、岩盤側壁の侵食速度を実験を通じて調査した.具体的には,低強度のモルタルを用い擬似岩盤水路を作成し,砂と水を連続的に供給した.10~20時間程度の通水を行いモルタル製の側壁を侵食させた.実験中に計測した水深・流速・流砂量と,3Dスキャナーで計測した侵食形状の関係を分析した.実験の結果,横断方向への流砂量の増加に伴い,側壁の侵食速度が増加することが確認された.そこで,横断方向の流砂量と岩盤側壁の侵食速度を結びつけた,新たな側方侵食速度式を提案した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成27年度は,岩盤河川の側方侵食に関する実験を行い,それを基に岩盤の側方侵食をモデル化することを目的としていた.室内実験と侵食速度のモデル化を行っていることから,研究は概ね順調に進んでいると考えられる.

今後の研究の推進方策

今年度は,提案した岩盤側方侵食式を考慮した平面2次元河床変動計算手法を開発し,再現性の検証を行う予定である.再現性が十分に確保できない場合は,追加実験を行い侵食式の修正を行う.再現性が確保できれば,最終年度に計算手法を用いて,岩盤河川の穿入蛇行現象に関する数値実験を行う予定である.

次年度使用額が生じた理由

当所計画では,高精度の3Dスキャナーを購入する予定だったが,予算が足りなかったため購入を諦めた.その代わりに,高精度の3Dスキャナーを所有している業者に,計測を依頼したた.この結果,差額が生じた.

次年度使用額の使用計画

当所計画では,3Dスキャナーを購入し,自分たちの手で計測する予定であったが,3Dスキャナーを購入できなかったため,次年度も業者に計測を依頼する必要がある.繰り越し金はその費用に用いる予定である.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件)

  • [雑誌論文] Numerical simulation of effects of sediment supply on bedrock channel morphology2016

    • 著者名/発表者名
      T. Inoue, T. Iwasaki, G. Parker, Y. Shimizu, N. Izumi, C. P. Stark, and J. Funaki
    • 雑誌名

      Journal of Hydraulic Engineering

      巻: 142 ページ: 04016014

    • DOI

      10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001124

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 侵食による岩盤粗度の変化を考慮した数値解析モデルの構築2016

    • 著者名/発表者名
      六浦和明, 井上卓也, 清水康行
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 72 ページ: I_799-804

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 岩盤床上の砂州形成に伴う侵食地形2016

    • 著者名/発表者名
      サムナー圭希, 井上卓也, 清水康行
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 72 ページ: I_817-822

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2017-01-06  

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