大規模出水時の急流蛇行河川における連鎖的な堤防決壊とその減勢に関する研究

大洪水期间急流曲流河道堤坝溃决链及其减力研究

• 批准号: 21K04268
• 负责人: 飯村 耕介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04268/
• 关键词: 水理模型実験; 蛇行河川; 氾濫; 令和元年東日本台風; 那珂川水系荒川; 中小河川; UAV; 逆越流; 決壊; 氾濫流

本研究は，令和元年東日本台風によって栃木県内で大きな被害を受けた急流の中小河川を対象として，氾濫流が河道へ戻るときの逆越流現象に着目し，１．氾濫流が河道へ戻るときの逆越流が河道内流況へ与える影響，２．対岸の堤防決壊へ及ぼす影響について明らかにすることを目的としている．令和４年度は，令和元年東日本台風において連鎖的な決壊が発生したとみられる那珂川水系荒川を対象に，蛇行河川形状と氾濫する堤内地形状を再現し，計測範囲の上流側と下流側の堤防を，破堤を想定して取り除き，堤内地の氾濫流と，その氾濫流が河道へ戻る流れを再現して実験を行った．実験においては河道の蛇行度Sが1.5，1.35，1.2となるように3ケースを設定した．横断方向の蛇行幅は被災した荒川が段丘崖に挟まれた地形形状をしているため開水路幅と同じ50 cmとし，蛇行河道幅は15 cm とした．河床勾配は1/200とし，河道と堤内地の比高差は2 cmとして堤内地をかさ上げしている．また戻り流れが生じる堤内地側に現地植生を再現した円柱群による植生模型を配置した実験も実施した．堤内地を流れる氾濫流は，蛇行度が大きくなるほど，破堤長が短くなるほど大きな流速で流下していた．さらに氾濫流の流速が大きいほど河道内への戻り流れの流速が大きく，対岸へ向かうベクトルを持つ流れが多く確認された．また，蛇行度が大きいほど対岸における水深の増加も大きくなっていることが確認できた．したがって，蛇行度が大きい河川であり流れが集中しやすいような破堤長の短いケースにおいては，対岸での水深や流速が大きくなるため，氾濫流の戻り流れが強い勢いを保ったまま対岸堤防を越水・決壊させる危険性が高いと考えられる．

は this study, and the first east Japan typhoon に よ っ て 栃 wood 県 で large き を な murdered by け た rapids の medium and small rivers を like と seaborne し て, flood flow が river へ 戻 る と き の に the mesh し reverse the flow phenomenon, 1. Flood flow が river channel へ戻ると が reverse overcurrent が river channel flow conditions へ and える influence, 2. Shore の seaborne dyke definitely 壊 へ and ぼ す influence に つ い て Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. Keep は and 4 year, make and east of the first year of the Japanese the typhoon に お い て な chain's 壊 が 発 raw し た と み ら れ る that cosette sichuan drainage arakawa を like に seaborne, snaking rivers shape と flood す る dike mainland shape し を reproduction, measuring van 囲 の upper side と dirty side dike を の break を scenarios し て り except き, dike mainland の と flood flow, Youdaoplaceholder0 そ flood flow が river channel へ戻る flow れを reappearance て experiment を bank った. Experiment: にお にお て て the serine degree S of the river channel is が1.5, 1.35, 1.2となるように3ケ スを スを setting: た. Transection direction の sinusoidal amplitude は was disaster し た arakawa が period of high cliff に carry ま れ た terrain shape を し て い る た め open waterways と picture with じ 50 cm と し, snaking river は picture 15 cm と し た. 1/200 bed hook with は と し, channel と levee mainland の than elevation difference は 2 cm と し て dike mainland を か さ on げ し て い る. ま た 戻 り flow れ が raw じ る dike side に in situ mainland vegetative を reappearance し た has drifted back towards ¥ column group に よ を る vegetative model configuration し た be 験 も be applied し た. Dike mainland を flow れ る は flood flow, sinusoidal degrees が big き く な る ほ ど, break long が short く な る ほ ど big き な velocity で shed し て い た. の さ ら に flood flow velocity が big き い ほ ど river へ の 戻 り flow れ の velocity が big き く, shore へ polices to か う ベ ク ト ル を hold つ flow れ が く confirm more さ れ た. ま た, snaking が big き い ほ ど shore に seaborne お け る depth の raised も big requirement by き く な っ て い る こ と が confirm で き た. し た が っ て, snaking が big き い rivers で あ り flow れ が concentrated し や す い よ う な break long の short い ケ ー ス に お い て は, shore で seaborne や の depth velocity が big き く な る た め, flood flow の 戻 り flow れ が strong い い potential を bartender っ た ま ま shore levee を polices, the more water definitely 壊 さ せ る 険 が high danger い と exam え ら れ る.

项目成果

蛇行河川における連鎖的な決壊による氾濫流の戻り流れが河道内流況に与える基礎的実験

曲流河道链状溃决洪水回流对河道内水流状况影响的基础试验

• 发表时间: 2023
• 作者: TAKANO Yasuhide;FUMOTO Takayuki;KAWAI Katsuyuki;浅沼信也
• 通讯作者: 浅沼信也

蛇行河川における外水氾濫の戻り流れと河道内流況に堤内地植生が与える影響に関する基礎的実験

岸内植被对曲流河道外水驱回流及河道内水流状况影响的基础试验

• 发表时间: 2023
• 作者: 杉山健斗

RTK搭載型UAVを活用した標定点レス写真測量による中小河川の地形把握手法の検討

RTK无人机无控制点摄影测量中小河流地形认识方法研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Nonoyama,H.;Miyata,Y.;井上魁人
• 通讯作者: 井上魁人