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洪水流による河岸侵食量の現地計測システムの開発

洪水冲刷河岸现场测量系统的研制

基本信息

批准号：
07555162
负责人：
福岡捷二
金额：
$ 9.66万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

洪水中に河岸侵食が堤防にまで及び、堤防欠壊の危険性が増大すると、人々の生命・財産を危険にさらすことになる。これを防ぐために、従来はコンクリート等の固い人工構造物を利用してきた。現在では河川に環境性が求められ、自然に近い形で河川保護が行われるようになっている。このためには、自然河岸の耐侵食力を明らかにする必要がある。しかし、コンクリートによる被覆に頼ってきたが故に、自然河岸の耐侵食力に関する研究が立ち遅れている。本研究は、比抵抗法によって現地における河岸侵食量を洪水中に測定可能なシステムを開発しようとするものである。本システムは、土と水の電気抵抗の差を利用して、断面内における土と水が存在する範囲を逆解析し、その範囲の時間変化を求めることで河岸侵食量を得ようとするものである。平成7年度には、本侵食量測定システムを試作し、現地河岸において比抵抗法による侵食形状の計測テストを行った。その結果、土質の抵抗が水の抵抗よりも小さく、その電気抵抗の差が小さかったために、明瞭な計測が行えなかった。平成8年度には、人工開削した場において比抵抗測定システムの性能試験を行った。その結果、開削の形状と大きさ、位置等については概ね25cm程度の解像度を有していることが分かった。しかし、比抵抗の逆解析において偽像が発生し、土と水の境界部が明瞭に得られないという欠点が見出された。この時点で選られた問題点は、解像度と境界の不明瞭性、及び測定時間である。平成9年度には、これらの点の内、境界の不明瞭性を対処するために、比抵抗の上限と下限を設定し、かつしきい値を用いて解を2値化するという解析法の改良を行い、平成8年度の実験を再解析した。その結果、対策を行わない場合と比較すると位置は明瞭になるが、解像度に関してはハードウエアの改造を施す必要があることが分かった。

River bank encroachment in flood increases the danger of levee failure, human life and property. This is the first time that artificial structures have been used. Now, the river environment needs to be protected, and nature needs to be protected. The natural riparian erosion resistance is essential. The study on the relationship between the erosion resistance of natural riparian and the erosion resistance of river bank was carried out. This study was conducted to determine the potential of river bank intrusion in flood water by comparing the resistance method. The difference between the electrical resistance of soil and water in this section is utilized, and the existence of soil and water in the section is analyzed inversely, and the time of water intrusion is calculated. In 2007, the amount of soil erosion was measured by the method of soil erosion resistance. The results, soil resistance and water resistance are small, the difference in electrical resistance is small, and the measurement is clear. In 2008, the performance test of the test system was carried out in the field of artificial cutting and resistance measurement. The result, the shape, the position, etc. of the opening are all 25cm in resolution. The artifacts of the inverse analysis of the specific resistance are generated, and the boundary between the earth and the water is clearly understood. The timing of the selection of the problem points, the resolution of the boundary, the ambiguity of the boundary, and the determination of the time. In 2009, the improvement of the analysis method was carried out, and the analysis method was re-analyzed in 2008. The results, the strategy, the situation, the position, the resolution, the transformation, the necessary.