貯水池に流入する土砂の予測シミュレーションに関する研究

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本研究では、貯水池に流入する土砂を定量的に評価することを目的として、混合砂礫床を対象とした山地流域からの流出土砂予測シミュレーションモデルの開発を行った。混合砂礫床の流砂現象に関する知見を収集するために、幅広い粒度分布をもつ河床材料を用いた河床の侵食・堆積に関する実験を行った。また、網状流路が現れるような条件下におけるセディメントウェーブの伝播過程に関しても実験を行った。こういった実験の結果を基に,混合砂礫床の侵食・堆積速度式を新たに提案し,従来の河床変動モデルに組み込んでいる。このモデルは土石流から掃流状集合流動や掃流砂までを対象としており、ウォッシュロードの定量的な評価も可能である。流域内の主たる土砂供給源として崖錘を考え、側方から流路への土砂供給が卓越する場における河床変動モデルを構築した。上記のモデルを高瀬ダム流域に適用し,降雨に伴う土砂流出予測を行った。本モデルにより豪雨による急激な土砂の流出過程が良好に再現できることが判明した。また,この土砂のハイドログラフを流入条件として。貯水池堆砂の長期的な予測を行う手法を開発した。このダム堆砂予測モデルは堆砂内部の土砂の粒度特性を記憶することができるだけではなく,堆砂前縁部における大粒径粒子の転落を考慮することにより・深い領域に大粒径の粒子が堆積するという堆砂の特性を再現することができるようになっている。また土砂流出予測モデルをベネズエラのカムリグランデ流域において1999年に発生した土石流災害の再現計算に適用したところ,発生する土石流の規模を良好に再現できることが判明した。