山地河川流路工の防災機能に関する研究

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山地河川の河道の安定性は、土砂生産源から供給されてくる流砂量に大きく依存している。したがって、土砂生産量の正確な把握が特に要求される。また過剰な河道通過土砂量を制御するための砂防ダム、さらに河床変動を制御するための床固工や流路工は、その具備すべき防災機能が従来から定量的に評価されておらず、その評価手法も確立されていない。このような状況を認識した上で、本研究では、河道の安定性を評価するのに必要な河川上流域の生産土砂量の推算法を中心に下記の4項目について研究を行った。(1)土砂生産量の推算法 斜面侵食と山地崩壊にもとづく土砂生産量の推算法をより一層適用性の高いものとするため、地質の要素を考慮に入れた計算手法を開発した。裸地面積および山地崩壊地面積を航空写真から簡単に求めるために、画像解析装置をパソコンに接続し、計算の簡易化を行った。また、土砂生産源からある特定地点までの流達率についても研究を進めた。(2)砂防ダムの防災機能とその合理的設計法 流送土砂量制御のための最適な砂防ダムの位置とその規模、および砂防ダムの設計法を実験水路内に設けた砂防ダムモデルによる模型実験と解析結果から研究を進めた。(3)床固工の防災機能とその合理的設計法 既設の実験水路を使用して床固工の実験を行い、許容流送土砂量のときと過剰流送土砂量のときについて実験を実施し、床固工の防災機能を研究した。なお、床固工が散在するような水路の水面形計算法を開発し、流路工全体の流路状況を把握できるようにした。(4)流路工の防災機能とその合理的設計法 既設の分・合流実験水路により、流砂がある場合の流路工合流部における土砂の流送と洗掘・堆積問題を研究した。