| 研究課題/領域番号 |
16K01326
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
長谷川 祐治 京都大学, 防災研究所, 特任助教 (60342664)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 山地河川 / 掃流砂観測 / ハイドロフォン / 実験 / 数値シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
本年度は様々な規格のハイドロフォンについて検討した．一般にハイドロフォンは構造物の水通し部に固定して計測することが殆どである．土砂移動現象の把握には，渓流の複数箇所での連続観測が求められるが，ハイドロフォンは機器の設置と電気系統を必要とすることや，大規模出水までを対象とするには構造物以外への設置が難しいため，そのような事例が少なかった．
一方で，山地河川でよく確認される階段状の地形を呈した河道では，土砂移動に不明な点が多く残されている．小流域で多地点を観測するには従来のハイドロフォンでは困難であり，設置や計測が簡便なシステムの方が適用しやすいと考えた．そこで，音を記録する機器として入手が容易なIC レコーダーを導入し，従来ハイドロフォンと同様に金属管に流砂が衝突して得られる音響信号と直接採取した土砂量の比較を行い，IC レコーダーを利用した流砂観測の妥当性を検証した．
岐阜県高山市の京都大学防災研究所にある足洗谷流域ヒル谷にICレコーダーを搭載したハイドロフォンを7 基設置して，連続的に観測を行うことにより流砂の伝播過程を捉えることができた．定量的な観測には更なる検討が必要だが，河床変動計算で得られる流砂量等と比較し易い形のデータを得た．また，本観測手法と，レーザースキャナ等による2 次元地形測量の差分を併用すれば，期間内通過土砂量を求めることで，より高精度かつ低コストな土砂移動解析手法に繋がる可能性があることを示した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度に予定していた，金属管の肉厚の違いによる検討については，ハイドロフォン一式を予定通り調達したが，入手した汎用型のハイドロフォンは小規模な実験を想定して作成されているため，現地スケール規模の実験で用いるにはノイズ処理や金属管の固定等が通常の処理や手法では不十分だったことから，適切な処理や手法を検討するための調整に時間を要したことが理由である．
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| 今後の研究の推進方策 |
現地スケール規模の実験を行う準備が整ったことから，平成29年度に計画していた金属管の肉厚を変えたハイドロフォンによる実験を実施する．得られた実験結果から，複数規格のハイドロフォンを提案する．また，破損による欠測の防止を目的として，衝突による凹みの影響を考慮したハイドロフォンを提案する．特に，ハイドロフォンの強度並びに感度の違いに着目して，各流域の河床材料の粒径，地形条件，流量，流砂形態などの特性を区分して，適する規格や範囲，必要に応じて範囲外の領域を示す．さらに，複数規格のハイドロフォンの検討と並行して，観測結果と詳細な地形情報から河床変動計算を実施する．地形条件には，山地河川特有の階段状河床地形の影響を検討し，必要に応じてモデルを提案する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成29年度に予定していた，金属管の肉厚の違いによる検討については，ハイドロフォン一式を予定通り調達したが，入手した汎用型のハイドロフォンは小規模な実験を想定して作成されているため，現地スケール規模の実験で用いるにはノイズ処理や金属管の固定等が通常の処理や手法では不十分だったことから，適切な処理や手法を検討するための調整に時間を要したため，実験実施が遅れた．
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