2009 Fiscal Year Annual Research Report
砂礫・石礫河川を対象とした平面2次元河床・流路変動解析モデルの開発
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21760388
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
重枝 未玲 Kyushu Institute of Technology, 工学研究院, 准教授 (70380730)
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| Keywords | 砂礫河川 / 石礫河川 / 河床変動 / 流路変動 / 平面2次元モデル / 交換層 / 粒度分布 / 数値解法 |
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| Research Abstract |
本研究は,砂・礫・石で構成される混合粒径河床での河床と流路変動が予測でき,かつ巨石あるいは石などによる流路制御を検討できる平面2次元河床・流路変動モデルの開発を目的としたものである.当該年度では以下を行った.
(1) 混合粒径砂河床の河床変動・分級作用を考慮した数値モデルの構築
流れの基礎方程式には2次元浅水方程式,河床と粒度分布の連続の式には交換層と貯流層の2つの層で表現する平野の式を用いた平面2次元河床・流路変動モデルの構築を行った.同方程式の離散化は,非構造を用いた有限体積法に基づき行い,数値流束の評価には流束差分離法を用いた.同モデルを一様粒径の河床および流路変動の実験結果に適用した結果,砂州の発生から流路の形成の概ね再現可能であることが確認された.また,後述する(2)検証用データの収集で得られた混合粒径の河床変動の実験結果に適用した結果,流れが常流から射流に遷移する区間で,粒度分布の連続の式で数値的不安定が生じ,計算の実行が困難であることがわかった.そのため,引き続き,河床および表層の粒度分布の連続の式とその数値解法の検討が課題として残った.
(2) 検証用データの収集
数値モデルの検証用データを得る目的で,合流部を有する一様粒径砂床河川や等幅水路で二粒径の砂礫床河川での実験を行った.いずれも砂面測定器による河床高・水位測定,合流部を有する河川の実験では電磁流速計による流速測定,砂礫床河川の実験では河床表面の砂を回収し,それをふるいにかけることで河床表面の粒度分布の測定を行い,検証用のデータを得た.
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Research Products
(3 results)
