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洪水時における小規模河床形態の再現および土砂輸送機構の解明

洪水期间小规模河床形态的再现和泥沙输送机制的阐明

基本信息

批准号：
06J04079
负责人：
川村里実 (山口里実)
金额：
$ 6.01万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き,非定常流量下における小規模河床形態のdune-平坦床遷移現象に関する実験および数値解析による数理モデルの構築を行った.昨年度の実験でdune-平坦床遷移現象を再現する非定常流量下における移動床実験を成功させているものの,ケース数に乏しいこと,流量のハイドログラフが階段状であるため急激な流量変化による攪乱が河床形態に及ぼす影響が無視できないことなど,現象解明のために改善するべき課題が多く残っていた.そこで,本年度は滑らかなハイドログラフを用いたより現実的な非定常流量下における実験を行い,dune-平坦床遷移過程における河床形態,水位,抵抗および流砂量の測定を行った.本年度の実験では,河床形態の遷移過程およびそれにともなう河道抵抗の変動過程を滑らかな流量変動下において捉えることに成功し,実際の洪水時に観測されるような河道抵抗の変動過程が再現されたことが大きな成果である.数値解析による数理モデルの構築においては,昨年度までにdune-平坦床遷移過程を再現する鉛直二次元流れ河床変動モデルを構築しており,非定常流量下におけるdune河床および遷移現象をある程度は再現できている.しかしながら,実験値または実河川における観測値等との定量的な比較が十分にはできていなかった.本年度は,定常流量下における数値計算結果と実験値または実河川における観測値等とを定量的に比較し,河床変動計算に用いる流砂量モデルの精度向上を行った.

In the past year, the dune-flat bed migration phenomenon of small-scale river bed under unsteady flow rate was studied. Last year, the phenomenon of dune-flat bed migration was reproduced under unsteady flow, and the number of moving beds was successfully reduced. The number of moving beds was reduced, and the flow rate was reduced. The flow rate was changed in stages, and the influence of bed morphology was ignored. The phenomenon was solved and improved. This year, the river bed morphology, water level, resistance and drift sand volume were measured under unsteady flow conditions. This year, the migration process of river bed morphology was successfully monitored under the condition of flow rate change, and the change process of river bed resistance was successfully monitored under the condition of flood. The numerical analysis of the numerical model of the dune bed migration process in the past year shows that the dune bed migration process is reproduced in the vertical quadratic flow under unsteady flow conditions. For example, if you want to compare the quantitative value of a river, you can compare the quantitative value of a river. This year, the calculation results of numerical values under constant flow rate are compared quantitatively, and the calculation accuracy of drift sand volume under river bed movement is improved.