石狩川流域の開発にともなうその水域形態の変遷に関する研究

石狩川流域因开发而发生的形态变化研究

基本信息

批准号：
03201102
负责人：
藤田睦博
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03201102/
关键词：
蛇行流路変動土砂流出河床低下河床波砂州捷水路護岸工

项目摘要

石狩流域の開発にとって、捷水路工の実施はきわめて大きな意味をもっている。現在までに本川だけでも29の捷水路が完成している。その結果、(1)流速増加による洪水流下能力の増大、(2)河床低下による洪水水位の低下、(3)河床低下による沖積地地下水位の低下、(4)弯曲部解消による流路平面変動の抑制、(5)勾配増加による幅・水深比の減少とそれによる砂州波高増大および複列化の鎮静、など河川工学的にみて非常に有効な効果がもたらされた。これらがあいまって低湿地開発を可能にし成功させてきたものと言えよう。捷水路工法は世界の各地でも実施されているが、必ずしも成功するわけでなく失敗例も少なくない。Mississippi川 Green ville地域における捷水路工の例では、3つの捷水路が連続し流路延長が1/4にまで短縮しているが、捷水路下流部における堆積が激しく、中州の発生・分流路形成・川幅増加が止まず、特に航路維持が問題になっている。護岸・水制の群れが流路維持の苦労を物語っている。これに似た例が石狩川でもないわけではない。雨龍川合流部において施工された江部乙第2・六戸島捷水路は、自然拡幅を期待して掘られた50m幅水路が洪水のたびに浸食され、広がった河道内に複列砂州が発生して深刻な流路変動をまねき、維持安定に多くの費用を必要とした。石狩川捷水路が全体として安定し、成功例として高い評価を受けることになった要因、逆に通水後の流路変動が激しく成功にいたらなかった事例の要因はどこにあるのであろうか。上述の例で共通しているのは、捷水路部に過剰土砂の堆積が発生していることである。堆積によって河床が高まり、局所河床勾配が減少して幅/水深比が大きくなるとさまざまな流路の不安定化が起こる。すなわち、(1)砂州の複列化・みお筋の変動による拡幅の激化、(2)流路弯曲時の浸食速度の増大化、(2)横断面の動的平衡(緩勾配ほど幅/水深比減少)の困難化、(4)流路の分裂化、などである。過剰土砂は、(1)捷水路による局所的急勾配化がもたらすことがあるほか、(2)支川流入、(3)河岸堆積物からの横流入、などによりもたらされる。Mississippiの例は(1)にもとづくものであり、江部乙の例は(2)にもとづくものと考えられる。

截流工程的实施对于石狩盆地的开发具有极其重要的意义。迄今为止，仅在主河上就已完成29处截流。结果，（1）因流速增加而导致洪水流量增加，（2）因河床减少而导致洪水水位下降，（3）冲积区地下水位下降（4）由于消除弯曲区域而导致流道平面的变化（5）由于坡度的增加而减小宽度与水深的比率，从而抑制增加。沙洲波高和双排形成，从河流工程角度来看是非常有效的效果。可以说，这些因素的结合使低地湿地的开发成为可能并取得成功。截止法已在世界许多地方实施，但并不总是成功，失败的案例也不少。以密西西比河格林维尔地区截流工程为例，将三个截流区相连，河道长度减少至1/4，但截流区下游淤积严重，造成沙洲和改道的形成。河流宽度持续增加，航道维护成为一个特殊问题。鳞次栉比的海堤和航道见证了维护航道的艰辛。石狩川也是类似的例子。江部大津第 2 号六野岛切断水道是在乌龙川交汇处修建的，原本是希望水道能自然变宽，但每次发生洪水时，这条 50m 宽的水道都会被侵蚀，导致双重水灾。拓宽的河道内形成了排沙洲，导致水流路径发生严重波动，需要大量资金来维护和稳定。是什么因素导致石狩河断流整体稳定，被推崇为成功范例，反过来又导致引水后河道波动剧烈，不是什么因素呢？成功？上述所有例子的共同点是在截止区域沉积了过多的沉积物。沉积作用抬高了河床，降低了局部河床坡度，增加了宽深比，导致各种河道失稳。换句话说，（1）由于双排沙坝和槽线波动而加剧加宽；（2）河道弯曲时侵蚀速率增加；（2）断面的动态平衡（坡度越平缓，槽线越宽）。（宽度/水深）。（4）流路破碎等。过多的泥沙可能是由于以下原因造成的：(1) 由于截断河道导致坡度局部陡峭；(2) 支流河流流入；(3) 河岸沉积物的侧向流入。密西西比州的例子基于(1)，而Ebe Otsu的例子被认为是基于(2)。