ゲリラ豪雨時の流木閉塞による氾濫被害予測と科学的知見に基づく流木対策工法の提案

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13968
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分25030:防災工学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 岡本 隆明 京都大学, 工学研究科, 助教 (70599612)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 流木集積 / 橋梁閉塞 / 氾濫被害 / 蛇行水路 / 流木捕捉工

研究成果の概要

流木による水害は毎年のように発生しているが，流木の移動や集積を制御する知見が不足しており，効果的な流木対策が実施されていない．そこで本研究では水理模型実験により流木の橋梁部での３次元集積メカニズムを調べた．流木の比重，初期水深を変化させて，水面から底面まで流木で全面閉塞する限界条件と支配パラメータを明らかにした．越流した迂回流をPIV計測し，洪水被害の大きくなる区域を評価した．さらに流木対策工として蛇行部での捕捉池による流木捕捉システムに関する実験的研究を行い，河川蛇行部での流木の挙動，捕捉池の開口部位置，側壁の透過度による流木捕捉率の変化について調べた

自由記述の分野

防災水工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではまず流木集積実験から橋梁での河道閉塞率を評価した．閉塞率は全面閉塞して最大70%となった．河川氾濫を数値解析する上で流木の閉塞率の実験データはなく100%の閉塞率としているケースが多いため，非常に有用なデータが得られた．PIV計測から越流した迂回流の流量，流速分布を評価し，橋梁の上流側より下流側で流速が大きく氾濫被害が大きくなることがわかった．さらに流木被害を抑制するための対策として河川蛇行部を利用した流木捕捉工の実験を行った．流木を捕捉池部に誘導するのに適した開口部の位置，形状，捕捉池の側壁の形状・透過度を明らかにした．