非定常流れ場における河床波の変形過程と抵抗予測に関する研究

非定常流场河床波浪变形过程及阻力预测研究

• 批准号: 08750638
• 负责人: 三輪 浩
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Maizuru National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750638/
• 关键词: 河床波; 混合砂; 非定常流れ場; 分級; 変形過程; 抵抗予測

本研究では混合砂河床における河床波の変形過程と砂粒子の分級性状を詳細に調べて河床波の変形に及ぼす砂粒子の効果を明らかにするとともに,非定常流れ場での流量変化に対する河床波の変形過程と水深および流砂量の予測法について検討した.以下に研究の概要と得られた結果を要約する.1)非定常流れ場における河床波の変形を,平坦河床からの発達過程,流量増加による成長過程,流量減少による減衰および崩壊過程の4つの素過程に分け,それぞれの過程に対して河床波の幾何学的スケール(波長,高波と砂粒子の分級の時間的変化を追跡した.その結果,河床波の変形と砂粒子の分級は相互に影響を及ぼし,発達および成長過程では粗粒子が,減衰および崩壊過程では細粒子が主要な役割を担う代表粒径となっていることが明らかになった.2)連続的に変化する流量条件を設定して,混合砂河床における河床波の変形とそれに伴う水深および流砂量の時間的変化を詳細に追跡し,一様砂河床の場合と比較検討した.その結果,波長は流量の減少時に,流量の変化速度が小さいほど時間的な応答遅れが混合砂の場合に顕著に現れること,波高は逆に一様砂の方が顕著であること,また,水深は変形に応じた応答遅れが生じ,流砂量は流量の変化速度が小さいほど応答遅れが大きくなること,等が明らかになった.3)流量変化に対する河床波の波長,波高の変化速度の算定式を提案し,実験結果によってその適合性を検証するとともに,抵抗則式,流砂量式および平衡河床形状式を用いて,流量,勾配および代表粒径を外部条件として水深および流砂量の予測を行った.ここでは,1)の各変形過程における代表粒径を考慮して河床波の変形に及ぼす混合砂の効果を解析に反映させた.本手法による予測結果は2)で行った実験結果の傾向をおおむね説明できるものである.今後,本研究成果を実河川に適用し,予測法の精度向上を目指す予定である.

This study focuses on the process of shaping the waves of the mixed sand river bed and the grading properties of the sand particles. Particle effect, unsteady flow field, flow change, river bed wave shape process, water depth, flow sand amount The following is a summary of the research and the result of the prediction method. 1) Unsteady flow field and river bed wave. The process of changing the shape of the river bed, the growth process of the flat river bed, the growth process of the flow increase, the decay process of the flow decrease, and the collapse and collapse process of the river bed. The process of dividing the process and the geometry of the riverbed wave (wavelength, high wave and sand particle classification and time change) The result of the trace, the shape of the river bed wave, the grading of the sand particles, the mutual influence of each other, the growth process of the growth process, the coarse particles, and the reduction The process of collapse and collapse of fine particles is mainly divided into small particles and represents the particle size. Change the flow condition and set the time to change the flow rate of the mixed sand river bed. Trace the trace carefully, and compare the situation of a sandy river bed. The result is that the wavelength of the flow is reduced, and the flow rate of the change is small.ほど时的な応聅れが Mixed sand のoccasion に顕出にNow れること,wave high は inverse 一様沙のsquareが顕出であること,また,水The depth of the shape is small, the flow rate is small, the flow rate is large, and the flow rate is large.かになった.3) The wavelength and speed of the river bed wave are changed according to the flow rate. Compatibility を検 prove するとともに, resistance formula, quicksand quantity formula および balance river bed shape formula を use いて, flow rate, coordination および represents particle size をExternal conditions include water depth, sand flow rate, predicted flow rate, 1) Each deformation process, representative particle size, and consideration of the river. The analysis and reflection of the bed wave shape and the effect of mixed sand are based on this method. This method predicts the results and the tendency of the results. In the future, the results of this research will be applied to the river, and the accuracy of the prediction method will be improved.

项目成果

三輪浩,大同淳之: "混合砂河床における河床波の発達と抵抗予測" 平成9年度土木学会関西支部年次学術講演会講演集. (発表予定). (1997)

Hiroshi Miwa、Atsuyuki Daido：“混合沙河床中底波的发展和阻力预测”日本土木工程学会关西分会 1997 年年度学术会议论文集（待发表）。