Dynamic equilibrium state of riverbed composed of extremely wide range of sediment grain sizes

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4) Itakura, T. and Kishi, T.: Open Channel Flow with Suspended Sediments, Proc. ASCE, HY8, August, pp. 1325- 1343, 1980.

5) ⸨⏣ග୍㸪ᒣཎᗣႹ㸪෠⏣㝧Ꮚ㸪ఀ⸨჆ዉᏊ㸪ᑠ㊰๛ᚿ㸸኱♟ᗋ⾲㠃࡟࠾ࡅࡿ◁

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11) Egiazaroff, I.V. :Calculation of nonuniform sediment concentrations, Proc. of ASCE, Jour- nal of the Hydraulics, 91, HY4, pp.225-247, 1965.

12) Miwa, H., Parker, G. : Effects of fine sand on incipient motion of coarse gravel in a gravel- bed river, Gravel Bed Rivers 8, 2015.

13) Blaschke, A.P., Steiner, K.H., Schmalfuss, R., Gutknecht, D. and Sengschmitt, D. : Clog- ging Processes in Hyporheic Interstices of an Impounded River, the Danube at Vienna, Austria, International Review of Hydrobiology, 88(3-4), pp.397-413, 2003.

14) Datry, T., Lamouroux, N., Thivin, G., Descloux, S. and Baudoin, J.M. : Estimation of sedi- ment hydraulic conductivity in river reaches and its potential use to evaluate streambed clogging, River Research and Applications, 2014.

15) Gibson, S., Abraham, D., Heath, R. and Schoellhamer, D. : Vertical gradational variability of fines deposited in a gravel framework, Sedimentology, 56(3), pp.661-676, 2009.

16) Cunningham, A. B., Anderson, C. J. and Bouwer, H. : Effects of Sediment Laden Flow on Channel Bed Clogging. – J. of. Irrigation and Drainage Eng., ASCE. Vol. 113, pp.106–118, 1987.

17) Schälchli, U. : Die Kolmation von Fließgewässersohlen: Prozesse und Berechnungsgrund- lagen. – Technischen Hochschule Zürich (VAW). Nr. 124, 1993.

18) Ingerle, K. : Über die Flußbettdurchlässigkeit und die Sauerstoffzehrung des Uferfiltrates im Staubereich von Donaukraftwerken. – Wasserwirtschaft, 81. Jg. , pp.415–422, 1991.

19) Joppen, M., Sulser, P., Blaser, P. and Kohler, A. : Einfluß der Stauregelung auf Grundwas- ser. Wasserbau München–Obernach, Mitteilung Nr. 73, pp.365–375, 1992.

20) Meyer-Peter, E., and Müller, R. : Formulas for bed-load transport, Proc., 2nd Meeting, IAHR, Stockholm, Sweden, pp. 39–64, 1948.

21) ᖹ㔝᐀ኵ㸸Armoringࢆ࡜ࡶ࡞࠺Ἑᗋపୗ࡟ࡘ࠸࡚㸪ᅵᮌᏛ఍ㄽᩥሗ࿌㞟㸪➨195ྕ㸪

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Experimental Set 1࡛ࡣD_M = 5 (mm)㸪Experimental Set 2࡛ࡣD_M = 2 (mm)ࡢM⢏Ꮚࢆ

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26 ᅛᐃᗋ

8.5 m

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ᅛᐃᗋ 2.0 m Flow

(b)

ᩚὶᮦ

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(a) ᅛᐃᗋ

2.5 m ᅛᐃᗋ

1.5 m

⛣ືᗋ 1.0 m Flow

ᩚὶᮦ

୕⢏ᚄἙᗋ

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(a)

(b)

(c)

(d)

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(a)

(b)

(c)

(d)

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0.1 m

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28

ࡣl / D_L = 1࡛࠶ࡿ㸬ࡲࡓ㸪෗┿ (d)㸪(e)ࡣ㸪ࡑࢀࡒࢀl / D_L = 3㸪4ࡢሙྜ࡛࠶ࡿ㸬 L⢏Ꮚࡢ㓄⨨ࢆ෗┿ (a)㹼(e)࡜ࡋࡓ᳨ウࡣ㸪୺࡜ࡋ࡚Experimental Set 1࡜ࡋ࡚⾜

ࢃࢀ㸪ࡑࡢ⤖ᯝ࡟ᇶ࡙࠸࡚㸪Experimental Set 2࡛ࡣ෗┿ (a)ࡢሙྜࢆ୰ᚰ࡟᳨ウࡋࡓ㸬

Experimental Set 1࡜2ࡢᮏ㉁ⓗ࡞ᕪ␗ࡣ㸪ࡦ࡜ࡘ࡟ࡣ⮬⏤Ỉ㠃ࡢ᭷↓࡟࠶ࡾ㸪ࡶ࠺ࡦ

࡜ࡘࡣExperimental Set 1ࡢሙྜ࡟ࡣỈ㊰ࡢᶓ᩿᪉ྥ࡟L⢏Ꮚࡀ2ಶ୪ࢇ࡛࠸ࡿࡢ࡟

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ࠉExperimental Set 1࡛ࡣ㸪ୖὶഃ࠿ࡽᅵ◁ࡀ౪⤥ࡉࢀ࡚ࡃࡿࡇ࡜ࡢ࡞࠸᮲௳ୗ࡛฿㐩 ࡍࡿࠕἙᗋࡢ㟼ⓗᖹ⾮≧ែࠖ࡟╔┠ࡋࡓ㸬୍᪉㸪Experimental Set 2࡛ࡣ㸪ࡇࢀ࡟ຍ࠼

࡚ᅵ◁ࡀ౪⤥ࡉࢀ࡚ࡃࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾ฿㐩ࡍࡿࠕືⓗᖹ⾮≧ែࠖ࡟㛵ࡍࡿ᳨ウࢆ⾜ࡗࡓ㸬

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෗┿ ࡣ㸪R_Mࡢ್ࡀ0.5ࡢሙྜࢆ♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬Experimental Set 1࡟࠾ࡅࡿR_M=0.6ࡢ ሙྜࡢἙᗋ≧ែࢆ♧ࡋࡓࡢࡀ෗┿ ࡛࠶ࡿ㸬ࡇࡢ෗┿࡟♧ࡍࡼ࠺࡟㸪R_Mࡢ್ࡀ0.6 ௨ୖ࡟࡞ࡿ࡜㸪ึᮇ≧ែ࡛Ἑᗋ⾲㠃࡟M⢏Ꮚࡢࡳ࠿ࡽ࡞ࡿᒙࡀᙧᡂࡉࢀ㸪㖄┤᪉ྥ

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0.02 m 0.02 m (a)

(b)

෗┿ ࠉึᮇ≧ែࡢἙᗋ㸦M⢏Ꮚࡢẚ⋡RM = 0.5ࡢሙྜ㸧㸸(a) ഃ᪉㸪(b) ୖ᪉࠿ࡽ᧜ᙳࡉࢀࡓ෗┿ࢆ♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

30

Experimental Set 1࡛ࡣὶ㔞Q_w = 2.5㹼8.0 (l/s)ࡢ⠊ᅖෆࡢ್࡜ࡋ㸪Ἑᗋ࡟స⏝ࡍࡿᦶ

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ືⓗᖹ⾮≧ែࢆᑐ㇟࡟ࡋࡓሙྜ࡟ࡣ㸪Case A㹼Dࡢ4ࡘ࡟኱ࡁࡃศࡅࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ㸬

5.5 0.11 0.071 0.068

6.0 0.11 0.079 0.084

7.0 0.11 0.104 0.152

7.5 0.11 0.106 0.152

8.0 0.11 0.126 0.218

5.5 0.11 0.073 0.073

6.0 0.11 0.096 0.127

7.0 0.12 0.134 0.243

8.0 0.12 0.147 0.296

5.6 0.11 0.072 0.071

6.5 0.11 0.097 0.129

7.0 0.12 0.111 0.168

5.7 0.11 0.081 0.089

6.0 0.11 0.088 0.106

6.5 0.12 0.102 0.142

5.7 0.11 0.072 0.071

6.0 0.11 0.072 0.071

6.3 0.12 0.094 0.120

2.5 0.11 0.041

3.0 0.11 0.045

3.5 0.11 0.053

4.0 0.11 0.056

4.2 0.11 0.062

4.5 0.11 0.075

2.5 0.12 0.048

3.0 0.12 0.058

3.5 0.12 0.061

4.0 0.12 0.073

2.5 0.11 0.040

3.0 0.12 0.058

1

ὶ㔞 Qw (l/s)

ᖹᆒỈ῝

h (m)

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䠄l/D_L=1)

l/D_L=2 1

l/D_L=3

l/D_L=4 L-M

1.0

1.0

1.0

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↓ḟඖᤲὶຊ τ* Experimental

Set Ἑᗋ L⢏Ꮚ䛾㓄⨨ RM

1.0

1.0

᱁Ꮚ≧

䠄l/D_L=1)

L-S

0.0

༓㫽≧ 0.0 -

l/D_L=2 -

- 0.0

⾲ ࠉ㟼ⓗᖹ⾮≧ែ࡟㛵ࡍࡿᐇ㦂᮲௳㸦ࡑࡢ 㸧ᖹᆒỈ῝hࡣ㸪Ἑᗋࡢᖹᆒࡢ఩⨨࡜Ỉ㠃ࡢ఩⨨ࡢᕪ࡛࠶ࡿ㸬

ࡲࡓ㸪ᦶ᧿㏿ᗘ࡞ࡽࡧ࡟↓ḟඖᤲὶຊࡣἙᗋ඲య࡟స⏝ࡍࡿᖹᆒࡢ್ࢆ♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

5.5 0.11 0.063 0.055

6.0 0.11 0.079 0.086

6.5 0.11 0.084 0.097

7.0 0.11 0.103 0.145

8.0 0.11 0.118 0.189

6.0 0.11 0.086 0.102

7.0 0.11 0.107 0.157

8.0 0.11 0.125 0.212

5.5 0.11 0.065 0.057

6.0 0.11 0.086 0.101

6.5 0.11 0.089 0.107

7.0 0.11 0.114 0.178

7.5 0.11 0.125 0.212

8.0 0.11 0.118 0.188

6.0 0.11 0.091 0.113

7.0 0.11 0.107 0.156

8.0 0.11 0.123 0.206

5.0 0.11 0.074 0.074

6.0 0.11 0.091 0.112

7.0 0.11 0.110 0.163

5.0 0.11 0.068 0.063

5.2 0.11 0.082 0.090

5.5 0.11 0.090 0.110

6.0 0.11 0.099 0.134

7.0 0.12 0.116 0.181

8.0 0.12 0.140 0.267

5.0 0.11 0.074 0.074

5.5 0.11 0.091 0.112

6.0 0.12 0.100 0.135

7.0 0.12 0.113 0.175

8.0 0.12 0.138 0.257

1 L-M-S

ὶ㔞 Qw (l/s)

ᖹᆒỈ῝

h (m)

ᦶ᧿㏿ᗘ u* (m/s)

↓ḟඖᤲὶຊ τ* Experimental

Set Ἑᗋ L⢏Ꮚ䛾㓄⨨ RM

0.7

0.8

0.9 ᱁Ꮚ≧

䠄l/D_L=1)

0.5 0.5

0.6

༓㫽≧

0.7

⾲ ࠉ㟼ⓗᖹ⾮≧ែ࡟㛵ࡍࡿᐇ㦂᮲௳㸦ࡑࡢ 㸧ᖹᆒỈ῝hࡣ㸪Ἑᗋࡢᖹᆒࡢ఩⨨࡜Ỉ㠃ࡢ఩⨨ࡢᕪ࡛࠶ࡿ㸬

ࡲࡓ㸪ᦶ᧿㏿ᗘ࡞ࡽࡧ࡟↓ḟඖᤲὶຊࡣἙᗋ඲య࡟స⏝ࡍࡿᖹᆒࡢ್ࢆ♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

ືⓗᖹ⾮≧ែ࡟㛵ࡍࡿᐇ㦂᮲௳ࢆ⾲ ࡟ᩚ⌮ࡋ࡚ࡲ࡜ࡵࡓ㸬Case A㸪B㸪D࡛ࡣQ_w

= 5 (l/s)㸪Case C࡛ࡣQ_w = 9 (l/s)࡟ࡋࡓ㸬๓⪅ࡢὶ㔞ࡢሙྜ࡟ࡣu* = 0.038㹼0.047 (m/s)㸪 ᚋ⪅ࡢሙྜ࡟ࡣu* = 0.048㹼0.052 (m/s)࡛࠶ࡿ㸬ࡇࢀࡽࡢᐇ㦂ࢆ㏻ࡌ࡚㸪Ἑᗋ࡟స⏝

ࡍࡿᤲὶຊࡢ㐪࠸ࡀἙᗋࡢືⓗᖹ⾮≧ែࡢ㖄┤ᵓ㐀࡟୚࠼ࡿᙳ㡪ࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡍࡿࡇ࡜

32

5.5 0.11 0.068 0.062

6.0 0.11 0.082 0.090

5.5 0.11 0.069 0.064

6.0 0.12 0.092 0.114

6.2 0.12 0.092 0.116

5.2 0.11 0.064 0.055

5.7 0.12 0.081 0.088

6.0 0.12 0.093 0.118

5.2 0.11 0.071 0.068

5.5 0.12 0.080 0.087

5.7 0.12 0.088 0.106

5.2 0.11 0.065 0.058

5.5 0.11 0.066 0.058

5.8 0.12 0.100 0.135

5.2 0.12 0.079 0.085

5.3 0.12 0.082 0.091

5.5 0.12 0.089 0.107

2.3 0.04 0.037 0.047

4.3 0.06 0.042 0.061

5.8 0.07 0.047 0.075

8.3 0.08 0.052 0.092

11.9 0.10 0.059 0.118

1.6 0.04 0.038

2.5 0.05 0.041

3.9 0.06 0.047

5.5 0.07 0.050

8.3 0.09 0.053

9.0 0.09 0.054

11.8 0.10 0.059

5.2 0.07 0.047 0.076

9.2 0.09 0.053 0.096

1 L-M-S

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