|
研究目的】沖積地河川の洪水流は流れと河道・河床の間に強い相互作用を持ち、河床波の発達が河道の疎通能力を低下させたり、流れの蛇行性が砂州の発生によって助長され、河岸決壊や流路の網状化を招来したりする。本研究はこれらの洪水流特性の分類基準及び河道変化の細部機構を解明して河川の治水安全度の向上方法を確立するのが目的である。
研究成果】課題1.1)実河川の流量観測資料を解析し、小規模河床波と中規模河床波の共存する流れ場の抵抗特性を明らかにした。2)理想化された中規模河床波状の固定床底面を持ち洪水時に相当する開水路定常流の実験を行ってその乱流構造を研究し、特に三次元河床波が存在するために発生する特有の大規模渦構造の特性をかなりの程度把握した。3)非定常移動床実験により、流量の変化周期が波形変化の位相ならびに変化域に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。
課題2.1)河床変動計算の安定条件を導き、木下実験の再現により有効性を確かめた。2)移動床を有する蛇行河川について、流れと移動床の相互作用を考慮て安定河床形状を求めた。直線礫床河川の動的安定水深・流路幅を求めた。又、単列交互砂州について非線形解析を行い、安定波長・波高を求めた。3)二つの代表的な複断面流路の表面乱流時系列データを比較検討し、また固定床複断面の低水河木内部流況のビデオ画像解析を行って問題点を考察した。
課題3.1)写像関数を用いて、広範な境界条件に対して、より容易に乱流モデルを適用できる手法を得た。二次流、底面セン断応力の分布、導流堤による変形などの結果を得た。2)固定床合流水路に導流堤模型を設置し、三次元流況を計測し、導流堤形状の効果を調べ、堰上げ水位が減少することを確かめた。
課題4利根川、木曽川水系、淀川水系の過去の災害要因と、合流部の流れとの関係、蛇行流、網状流との関係、河床形態との関係について整理した。
|
