都市河川における河床変動解析モデルの開発と河川生態系機能の回復への応用

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都市近郊や農村地域を流れる中小河川の大半は、治水・利水施設の設置、あるいはそれに伴う上流域からの流砂量の減少によって、河床から土砂の堆積層が消失した固定床河川へと変貌している。本研究では、このような人々の身近な地域を流れる固定床化した中小河川を対象とし、1)固定床河川における流砂・河床変動特性の把握、2)固定床上の水制工まわりの流砂・河床変動特性の把握を水路実験および数値解析(固定床河川に適用可能なモデル)から実施し、それに伴い3)固定床河川に生息する河川生物の生息環境を改善するための手法検討を実施すると共に現地河川(兵庫県三田市内を流れる池尻川)への技術適応を実施した。これらの検討により、1)固定床河川では従来の移動床河川に比べて流砂の伝播速度が速く、固定床領域が一度露出してした河川に土砂を堆積させるには、上流から移動床河川における平衡掃流砂量よりもかなり多量の土砂を固定床領域全面が土砂に覆われるまで供給し続ける必要性のあることが示された。また、2)固定床上に設置した水制工まわりの流砂、河床変動特性も、従来報告されてきた移動床河川のものとかなり異なっていた。固定床上の水制工は、水制近傍に局所洗掘を生じさせないため、水制背面に土砂の堆積層を形成しない。このため、本研究では、固定床河川に特化した河道内の一部に土砂を堆積させるための水制工の配置方法(2タイプ)を提案した。3)実河川への適応に関しては、2)で提案した2タイプの水制工を現地施工し、現在、その効果を検証中である。なお、2012年9月9日の応用生態工学会を含む3学会合同大会では、ポスター発表賞を受賞した。