2009 Fiscal Year Annual Research Report
河川構造物周辺の流れと地形変化に関する予測シミュレータの高度化と体系化
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20760327
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
音田 慎一郎 Kyoto University, 工学研究科, 助教 (50402970)
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| Keywords | 数値モデル / 河川構造物 / 非平衡流砂モデル / 局所流 |
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| Research Abstract |
水深積分型モデルは河川洪水流解析において実用的に汎用されているが,河川構造物周辺では一般に流れの3次元性や非定常性が強く,またそれに伴って土砂輸送過程も複雑であるため,平均流として取り扱う従来の水深積分型モデルでは現象を再現できない.こうした現象を精度良く予測するには,用いる流体解析モデルと土砂輸送モデルの選定が重要となる.本研究は流れの局所的変化を組み込むことで積分型モデルの適用範囲を拡張するとともに,積分型モデルと3次元モデルの現象への適用性について考察することを目的としたものである.まず,積分型モデルの高度化として,鉛直加速度を考慮した水深積分モデルと非平衡流砂モデルを組み合わせ,前年度実施した小規模河床波の形成・遷移過程に関する実験の再現計算を行った.さらに,土砂輸送モデルの適用性を検証するため,平衡・非平衡流砂モデルを用いて湾曲水路における河床・河道変動解析を行った.その結果,土砂を崩壊させる安息角と非平衡流砂モデル中のモデルパラメータである平均step lengthを調整することで,平衡流砂モデルよりも非平衡流砂モデルを用いたほうが精度の良い結果が得られることを示した.
一方,3次元数値解析モデルについても同様に高度化を行い,掃流砂のみを対象としていたモデルに浮遊砂を考慮することで土砂輸送過程を詳細に表現した.
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