高精度洪水流量観測法と観測から得られる河道貯留量を考慮した高水計画の研究

洪水流量ハイドログラフ(時間-流量曲線)は、河川計画の基本となる量である。分流点や、合流点を含む河道の洪水流量のハイドログラフを高精度で求める方法は、今のところ存在しない。このため、河道の分流計画や、合流計画を、洪水流の水理現象を考慮に入れて合理的に立てることは、いまのところ困難な状況にあり、このため、分・合流点が、河道のネック部となっている河川は多い。著者らは、平成16年度までに、観測された洪水流の水面形の時間変化を解として、非定常二次元浅水流解析によって、江戸川の流量ハイドログラフを任意地点で、かつ高精度で求めることを可能にした。本年度は、この方法を改良、一般化し、以下の二つの課題を解明した。第一は、利根川とその支川渡良瀬川の合流点(132km)を含む本川、支川区間の流量ハイドログラフ、及び利根川とその派川江戸川の分流点(121km)を含む本川、派川区間の流量ハイドログラフを高精度で求める方法を確立し、現地観測データでその有効性を確認した。第二は、この方法を堤防が決壊し、破堤氾濫が起こっている時の氾濫流量ハイドログラフを算定できるように拡張した。この算定法を、常願寺川の河川敷に作った大型実験水路において発生させた破堤氾濫時の実測流量ハイドログラフと、水路内の水面形の時間変化を用いて非定常二次元解析から求めた氾濫流量ハイドログラフの計算値とほぼ一致することを示し、氾濫流量の時間分布と氾濫量が高い精度で求めることを可能にした。これらの成果は、河川管理上、学術上、技術上、非常に重要な貢献を与えるものである。

洪水流量ハイドログラフ(時間-流量曲線)は、河川計画の基本となる量である。分流点や、合流点を含む河道の洪水流量のハイドログラフを高精度で求める方法は、今のところ存在しない。このため、河道の分流計画や、合流計画を、洪水流の水理現象を考慮に入れて合理的に立てることは、いまのところ困難な状況にあり、このため、分・合流点が、河道のネック部となっている河川は多い。著者らは、平成16年度までに、観測された洪水流の水面形の時間変化を解として、非定常二次元浅水流解析によって、江戸川の流量ハイドログラフを任意地点で、かつ高精度で求めることを可能にした。本年度は、この方法を改良、一般化し、以下の二つの課題を解明した。第一は、利根川とその支川渡良瀬川の合流点(132km)を含む本川、支川区間の流量ハイドログラフ、及び利根川とその派川江戸川の分流点(121km)を含む本川、派川区間の流量ハイドログラフを高精度で求める方法を確立し、現地観測データでその有効性を確認した。第二は、この方法を堤防が決壊し、破堤氾濫が起こっている時の氾濫流量ハイドログラフを算定できるように拡張した。この算定法を、常願寺川の河川敷に作った大型実験水路において発生させた破堤氾濫時の実測流量ハイドログラフと、水路内の水面形の時間変化を用いて非定常二次元解析から求めた氾濫流量ハイドログラフの計算値とほぼ一致することを示し、氾濫流量の時間分布と氾濫量が高い精度で求めることを可能にした。これらの成果は、河川管理上、学術上、技術上、非常に重要な貢献を与えるものである。