河川流量に関する高規格自動リアルタイムモニタリングシステムの構築と運用

高标准河道流量自动实时监测系统建设与运行

• 批准号: 18686040
• 负责人: 二瓶 泰雄
• 金额: $ 13.56万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18686040/
• 关键词: 河川流量; ADCP; 超音波ドップラー流速計; 乱流; 流速鉛直分布; 更正係数; 流量観測; 出水; モニタリング; 乱流統計量; 非定常性

河川流量は,河川管理上最も重要な水理量の一つであり,精度良くモニタリングを行うことは不可欠である.既存の河川流量計測法には多くの問題点が指摘されており,現在でも流量を「直接」計測可能な高規格モニタリング手法は確立されていない.このような要請に対しては,流速鉛直分布計測が可能な超音波ドップラー流速分布計(ADCP)などの超音波計測技術と河川流シミュレーション技術を組み合わせた流量モニタリング手法が有効であると考えられる.対象とする河川流場は,出水時の非定常性,並列螺旋流,複断面・植生域周辺の三次元乱流構造,河床変動や側岸侵食に伴う境界形状の大変形などにより,時空間的に大きく変化しており,現段階では,河川流モデル自体が十分確立されているとは言い難い.本研究では,上述した超音波計測技術と融合させる河川流モデルを構築することを念頭にして,モデル構築上ポイントとなる乱流構造や流速鉛直・横断分布特性や今後河川流計測の展開が大いに期待される超音波ドップラー流速分布計(ADCP)の計測特性を現地観測により明らかにすることを目的とした.本年度の主な研究成果は,以下の2点である.(1) 超音波ドップラー流速計を用いた流量計測法に関する多角的な検討を行った.そこでは,ADCP移動観測法における流速・水深・横断位置計測精度や流量算定精度について検討した結果,既存手法と計測精度は同程度であり,かつ,計測効率は大きく上昇していることが示された.(2) 超音波ドップラー流速分布計に基づいて,小河川(大堀川)や大河川(江戸川)における洪水時乱流計測を行った.その結果,大河川では,乱れ強度やレイノルズ応力などの乱流統計量が,単純な一様開水路流れの乱流場と比べて著しく大きいことが明らかとなった.

River discharge is the most important thing in river management. Water management is the most important thing in river management. There are many problems with existing river flow measurement methods, but now the possibility of "direct" flow measurement has been established. The measurement of vertical velocity distribution is possible with ultrasonic velocity distribution meter (ADCP). Ultrasonic measurement techniques and river flow measurement techniques are combined. For example, the river potential flow is unsteady, the parallel spiral flow, the three-dimensional turbulent structure around the vegetation domain, the river bed movement and the side bank intrusion are accompanied by the large change of the boundary shape, the large change of the time space, the current stage, the river flow is very established. This study aims at the integration of ultrasonic measurement techniques and river flow pattern construction, turbulence structure construction, vertical and transverse velocity distribution characteristics, and future development of river flow measurement with ultrasonic velocity profiler (ADCP). The main research results of this year are as follows: (1)Various aspects of flow measurement methods related to the use of ultrasonic Doppler flow meters are discussed. ADCP mobile measurement method is used to measure the flow velocity, water depth, transverse position measurement accuracy and flow rate calculation accuracy. The existing method and measurement accuracy are different. The measurement efficiency is greatly increased. (2)Ultrasonic wave velocity distribution meter is used to measure turbulence in small river (Ohori River) and large river (Edo River). As a result, the turbulent flow statistics of large rivers and rivers are pure and pure, and the turbulent flow of water and rivers is pure and pure.

项目成果

ADCP measurements of vertical flow structure and coefficients of float in flood flows

洪水垂直流结构和浮子系数的 ADCP 测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: IAHR CONGRESS 32CD-ROM
• 作者: Schmocker;J.-D.;Bell;M. G. H.;Kurauchi;F.;倉内文孝;色川有・二瓶泰雄;Yasuo Nihei and Takehiro Sakai
• 通讯作者: Yasuo Nihei and Takehiro Sakai

ADCPデータに基づく大河川洪水流の更正係数に関する検討

基于ADCP数据的主要河流洪水流量修正系数研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: 水工学論文集 51
• 作者: 酒井雄弘;二瓶泰雄
• 通讯作者: 二瓶泰雄

陸域環境負荷に晒された河川型マングローブ水域における土砂堆積特性

陆地环境负荷下河流型红树林水域沉积物沉积特征

• 发表时间: 2008
• 期刊: 水工学論文集 52
• 作者: Schmocker;J.-D.;Bell;M. G. H.;Kurauchi;F.;倉内文孝;色川有・二瓶泰雄
• 通讯作者: 色川有・二瓶泰雄

超音波ドップラー流速分布計に基づく実河川流速・流量モニタリング

基于超声波多普勒速度分布仪的实际河流流速/流量监测

• 发表时间: 2007
• 期刊: ながれ 26・1
• 作者: K. I. Wong;M. G. H. Bell;F. Kurauchi;二瓶 泰雄
• 通讯作者: 二瓶 泰雄

超音波ドップラー流速分布計を用いた河川流量計測法に関する検討

超声波多普勒电流分布仪河流流量测量方法研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: 土木学会論文集B 64
• 作者: F. Kurauchi;A. Harao;二瓶・色川・井出・高村
• 通讯作者: 二瓶・色川・井出・高村