樹木流失及び高水敷掘削による流下能力向上が河道形状に与える影響に関する研究

油川, 曜佑

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樹木流失及び高水敷掘削による流下能力向上が河道形状に与える影響に関する研究

https://doi.org/10.19000/0002000834

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甲227_油川曜佑.pdf (50.3 MB)

Item type

学位論文 / Thesis or Dissertation(1)

公開日

2025-04-30

タイトル

樹木流失及び高水敷掘削による流下能力向上が河道形状に与える影響に関する研究

言語

jpn

資源タイプ

資源

http://purl.org/coar/resource_type/c_db06

タイプ

doctoral thesis

ID登録

10.19000/0002000834

ID登録タイプ

JaLC

アクセス権

open access

アクセス権URI

http://purl.org/coar/access_right/c_abf2

著者

油川, 曜佑

抄録

内容記述タイプ

Abstract

内容記述

地球温暖化に起因し多発する豪雨による災害の激甚化・頻発化が予測される中，洪水時の河川流量を安全に流下させるためには，河道内樹木による流れの阻害や河道の断面不足を解消し流下能力をより一層向上させる必要がある．しかし，洪水時における樹木群内の基本的な水理特性ならびに河道内樹木流失とこれに対する水理現象との関係，また，河道断面掘削が河道に与える影響に関する知見は十分とは言えない．本研究は，洪水時における樹林帯内の付着物の抵抗，中規模出水における樹木流失特性，高水敷掘削による河岸高と河岸侵食の関係についての解明を目的とするとともに，これらの視点に立った河道管理上の着目点を明らかにする．

　本研究により以下の研究成果が得られた．

1) 十勝川水系猿別川洪水時（H19）に樹林帯内にADCPを設置して計測された鉛直方向流速分布データを詳細に解析した．流速分布構造はゴミなどの付着物の影響を受けていると考えられた．そこで，水深方向に密度変化を考慮できるよう既往の樹林帯内流速理論式を改良し，改良式に河床付近の堆積物の密度を与えた結果，実測流速分布をより正確に再現することが可能となった．さらに，付着物の有無を考慮した流況解析では，付着物を考慮した計算流速は実測に概ね一致したことから，樹林帯の出水中の流水抵抗をより正確に評価するには，ゴミなどの付着物の影響を考慮する必要があることを明確にした．

2) 2005 年及び 2006 年に音更川で発生した低水路満水程度の中規模洪水を対象に交互砂州上の樹木群の流失現象を考察した．2005 年では樹木群上流側の一部のみの流失に留まったのに対し，規模の小さい 2006 年ではほとんどが流失した．この違いについて河床変動計算手法により現象の再現を試みた結果，樹木群の冠水時間は2006年は2005年の1.8倍程度と砂州が発達する時間が確保されたため蛇行が発達しやすい状況となり 2006 年は樹木群が大規模に流出したことを明らかにした．特に樹木群流失は砂州の下流側への移動により発生したことから音更川のような急流河川では交互砂州上に存在する樹木群流失は上流側の砂州が大きく影響し，砂州が下流側へ移動することにより生じる可能性が示唆された．また，砂州への冠水時間や流量規模が異なる条件の数値実験では，樹木群流失は流量規模よりも砂州への冠水時間による影響が大きいものと考えられた．

3) 音更川では2016年8月洪水等の大規模出水時に堤防流出や大規模な河岸侵食が発生した．一方，本川下流に位置し人工的に直線化された統内捷水路は多くの出水を経験してきたが交互砂州を伴う直線河道を維持し続けている．流下能力向上のため，河道掘削をする場合，河道の安定を第一に考える必要があることから，河岸侵食の有無がどのような違いから生じているかを把握する目的で，河床変動計算手法により水深に対する比高の比(比高/水深)が統内捷水路で約 2.0，音更川で約 1.0 となる流量を一定で与えた検討を行った．その結果，前者では交互砂州の形成後も蛇行流路の振幅は小さくなる一方，後者では蛇行流路の振幅が拡大し河岸侵食が発生した．また，統内捷水路で同じ流量規模時に比高/水深が 1.0 となるように比高を変化させた場合，音更川同様の傾向を確認した．これより，高水敷を掘削し比高を下げると流下能力は確保されるが，河岸侵食が発生して新たな被災が生まれる可能性があることを指摘した．

言語

bibliographic_information

発行日 2025-03

学位名

言語

学位名

博士(工学)

item_7_degree_grantor_61

学位授与機関識別子Scheme

kakenhi

学位授与機関識別子

10106

言語

学位授与機関名

北見工業大学

dissertation_number

学位授与番号

甲第227号

item_7_text_66

言語

研究科・専攻名

寒冷地・環境・エネルギー工学専攻

学位授与年月日

2025-03-21

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2025-05-01 04:51:09.868231

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