| 研究概要 |
樹冠と幹で構成される高木群落の内部及び周辺において,河川の流れの構造がどのように遷移するのか,「実験的研究を行った.幹部分は高さ7cmとし,直径1cm高さの木製円柱を10cm間隔で千鳥上に配置した.樹冠部にはプラスチック透水材を用い,幹部分の上に設置した.
実験の結果,水路に流す流量が変わっても樹冠部の流速はさほど変化せず,幹部分の流速が大きくみ変化することがわかった,これは両者における抵抗特性漆大きく異なるためである.つまり,樹冠部の抵抗が著しく大きいために,そこでは植生抵抗と重力の釣り合いから決まる固有澤透流速にほぼ等しくなる.その一方で幹部分で抵抗が大きくないので,植生抵抗と重力に加えてレイノルズ応力とかの釣り合いによって流速分布が決まるために,状況に応じて流速値が変化するのである.
高木群落の上流側では,流速分布は一般的な開水路における対数則的分布から高木群落内での平衡的な流速分布へと急速に変化する.その際に,樹冠部から幹部分へと強い下降流が形成され,顕著な運動量輸送が生じることがわかった.また,高木群落の下流側では,樹冠部の背後に剥離域が形成されており,そこで大きな渦運動が完結的に発生していることを明らかにした.その水面付近では逆流が生じており,レイノルズ応力が顕著に増加しているなど,複雑な流況を皇していることがわかった.
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