2019 Fiscal Year Annual Research Report
蛇行長期動態の物理機構に基づく自然営力順応型川づくり
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15H02267
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
清水 康行 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20261331)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 康玄 北見工業大学, 工学部, 教授 (00344424)
泉 典洋 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10260530)
山田 朋人 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10554959)
渡部 靖憲 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20292055)
井上 卓也 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (20647094)
竹門 康弘 京都大学, 防災研究所, 准教授 (50222104)
木村 一郎 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (60225026)
竹林 洋史 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70325249)
川村 里実 (山口里実) 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (70399583)
田中 岳 北海道大学, 工学研究院, 助教 (90333632)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 河川 / 蛇行 / 川づくり / 河川環境 / 治水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
総合化研究として数値解析モデルの実スケール適用性を検討した．これまで開発してきた蛇行モデルを実河川へ適用し，長期間に及ぶ蛇行に対するモデルの予測可能性を検討した．まず，アマゾン流域ウカヤリ川の蛇行現象を再現し，年単位で進行する蛇行現象をある程度再現できることを示した．また感度分析として様々なパラメータ下で自由蛇行の計算を行い，得られた形状や川幅水深比等が実河川の値を幅広い範囲で表現できることを示した．さらに急流河川において出水時の蛇行発達を計算し，河川が本来持つ蛇行や流路変動の特徴を考慮した河川計画に関する考察を行った．
一方，応用研究として潜入蛇行と潮汐蛇行を扱った．穿入蛇行プロセスを明らかにするため，一様湾曲閉水路を用いた実験を行った．水平一様湾曲水路の上蓋を回転させることで流れを発生させ水路内の砂を移動させるもので，発達した二次流が再現可能となる．実験によって砂の供給量が適切であれば砂は内岸のみ堆積し外岸は露岩すること，堆積した部分や露岩した部分は殆ど河床侵食されないが境界部で激しい侵食が生じること等が明らかとなった．さらに二次流の影響を明らかにするため，粒子移動方向を詳細に調べることによってその強度と影響を明らかにした．一方潮汐蛇行について，佐賀県太良町の潮汐蛇行について現地調査と数値計算を実施し蛇行流路の形状・流況特性及び流砂特性を検討した．その結果流路周辺の水は常に動いているにも関わらず，掃流砂が発生して地形変動が生じるのは潮位低下時の僅か数時間で，潮位上昇時は蛇行発達に直接寄与しないことがわかった．これは潮位変動による往復流によって蛇行発達を議論する線形安定解析の結果とは大きく異なる．また，流路短絡は流路内の流れを大きく変化させ，短絡発生後は流路変動が活発となることが示された．
この他にも置土による蛇行の制御や湿地型屈曲型蛇行の検討を実施し，新規知見を得た．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(30 results)
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[Journal Article] Yamaguchi, S., Giri, S., Shimizu, Y. and Nelson, JM.Morphological Computation of Dune Evolution with Equilibrium and Non‐Equilibrium Sediment‐Transport Models2019
Author(s)
Yamaguchi, S., Giri, S., Shimizu, Y. and Nelson, JM.
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Journal Title
Water Resources Research
Volume: 55
Pages: 8463-8477
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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