| 研究課題/領域番号 |
63550374
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
道上 正規 鳥取大学, 工学部, 教授 (10027245)
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| 研究分担者 |
桧谷 治 鳥取大学, 工学部, 助手 (00165127)
藤田 正治 鳥取大学, 工学部, 助教授 (60181369)
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| キーワード | 河床変動 / 混合砂河床 / 数値シミュレ-ション / 河川狭さく部 / 河川湾曲部 |
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| 研究概要 |
本研究では、昨年度に引続き,洪水時における河川狭さく部の河床変動について検討したが、本年度は、河床材料を昨年度の一様砂から混合砂に変え、実験および河床変動の数値シミュレ-ションを行った。さらに、三次元流計算結果に基づく平面二次元河床変動計算法を提案し、河川湾曲部の実験結果の数値シミュレ-ションを試みた。得られた主要な結果をあげると以下のようである。
(1)実験結果により、昨年の一様砂河床の結果と同様に、河床狭さく部では、洪水の増水期に低下した河床が減水期に上昇するという埋めもどし現象が認められた。
(2)混合粒径を考慮した流砂量式を用い、河床の粒度分布とともに河床変動を数値シミュレ-ションした結果、実験値を良く再現することができた。また、その計算の際に用いる平均粒径に対する限界掃流力の重要性が認められ、混合砂河床の場合この値を正しく評価する必要性があることが明らかになった。
(3)実験前の初期状態の段階で、河床表層(最大粒径程度)とそれ以下の下層で粒度分布が大きく異なり、表層の粒度がかなり粗くなることが明らかとなった。さらに、その影響を計算の際に考慮しないと河床の粒度分布の計算精度が悪くなることがわかった。
(4)有限要素法と差分法を用いた流れの三次元解析法を河川湾曲流に適用し、その結果得られる河床のせん断応力を基に平面二次元河床変動の数値シミュレ-ションを行った結果、実験結果で見られる湾曲部外岸側での洗堀と内岸側での堆積といった平面形状を再現することができ、本研究で提案した計算法の妥当性が認められた。
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