大規模出水時の急流蛇行河川における連鎖的な堤防決壊とその減勢に関する研究

大洪水期间急流曲流河道堤坝溃决链及其减力研究

基本信息

批准号：
21K04268
负责人：
飯村耕介
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，令和元年東日本台風によって栃木県内で大きな被害を受けた急流の中小河川を対象として，氾濫流が河道へ戻るときの逆越流現象に着目し，１．氾濫流が河道へ戻るときの逆越流が河道内流況へ与える影響，２．対岸の堤防決壊へ及ぼす影響について明らかにすることを目的としている．令和４年度は，令和元年東日本台風において連鎖的な決壊が発生したとみられる那珂川水系荒川を対象に，蛇行河川形状と氾濫する堤内地形状を再現し，計測範囲の上流側と下流側の堤防を，破堤を想定して取り除き，堤内地の氾濫流と，その氾濫流が河道へ戻る流れを再現して実験を行った．実験においては河道の蛇行度Sが1.5，1.35，1.2となるように3ケースを設定した．横断方向の蛇行幅は被災した荒川が段丘崖に挟まれた地形形状をしているため開水路幅と同じ50 cmとし，蛇行河道幅は15 cm とした．河床勾配は1/200とし，河道と堤内地の比高差は2 cmとして堤内地をかさ上げしている．また戻り流れが生じる堤内地側に現地植生を再現した円柱群による植生模型を配置した実験も実施した．堤内地を流れる氾濫流は，蛇行度が大きくなるほど，破堤長が短くなるほど大きな流速で流下していた．さらに氾濫流の流速が大きいほど河道内への戻り流れの流速が大きく，対岸へ向かうベクトルを持つ流れが多く確認された．また，蛇行度が大きいほど対岸における水深の増加も大きくなっていることが確認できた．したがって，蛇行度が大きい河川であり流れが集中しやすいような破堤長の短いケースにおいては，対岸での水深や流速が大きくなるため，氾濫流の戻り流れが強い勢いを保ったまま対岸堤防を越水・決壊させる危険性が高いと考えられる．

这项研究的重点是中小型河流，这些河流在2019年受到东日台风严重损害的河流，当洪水返回河道时，重点是反向溢出现象。 2。当洪水流回到河道的流动条件下，泛滥的溢流流动的影响；目的是阐明对相对银行对路堤崩溃的影响。在2022年，据信阿拉卡瓦河（Arakawa River）是2019年东日本台风的一系列崩溃，它是由蜿蜒的河流的形状和纳卡河系统中淹没的埋葬的形状复制的，并且在内部的测量范围内被拆除，并在远景中被淘汰了，并且在远程中被淘汰了，并且在远景中被淘汰了，这些实验是爆发的。埋葬和洪水的流动返回河道。在实验中，设置了三个病例，以使河道的蜿蜒程度为1.5、1.35和1.2。沿交叉方向的蛇的宽度像是地形形状的形状，在露台悬崖之间夹在受影响的Arakawa河中，乌龟河的宽度为50厘米，开放通道的宽度为15厘米。河床坡度为1/200，河道和路堤内部表面之间的比率为2 cm，并且路堤的内表面增加。我们还进行了一个实验，其中使用一组圆柱体的植被模型将重现现场植被的重现放置在发生返回流量的路堤的内表面。随着扭转的增加，埋葬的长度变短，流过内脊的洪水电流以较大的流速流动。此外，洪水流的流速越高，回流流入河道的流速越高，并且证实了朝向对面库的载体的流动速度越高。此外，已经证实，蜿蜒的水平越大，对相对海岸的水深度的增加越大。因此，在蜿蜒曲折水平较大的河流中，流量往往会集中，对相对河岸的深度和流速增加，因此，在洪水流动的时流量高或破坏相对河岸的风险很高，而洪水的流动保持强劲。