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かんがい用貯水池における堆砂分布について-香川大学学術情報リポジトリ

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香川大学農学部学術報告 144

かんがい用貯水池における堆砂分布につレ〕て

斉 藤 実

Studies on the distr・ibution of bottom sediments inirr’igationalreservoirs

Minoru SAITO

(LaboratorIy Of Er)gineer・ingGeology) (Received.July13,1959) ‡ 紹 p 貯水池に.おける砂泥の堆穏状況を究明することは,貯水池の埋没機儲の解明および堆積学の固からみても極めて必 要なことである..この点から,最初に香川現に多数(約ユ8,000ケ)分布する】▼かんがい用貯水池」を対象に,池相 別(東学前川教授(1)の分野による山地・籠池・野池)に堆砂分布の実態を衆匡舶勺および垂恒的にはあくすることに した.凍報償では主と.して堆砂の衆両分抑こついて険討したので報賃する小 Ⅱ 調査地の概要 かんがい用貯水池は,発電用の如く大河川をしめきったものと異なり,山池といっても′J、渓流をしめきったものが 多く,流域もせまくその規模において小さいが,白然の実験場として充分に目的を達し得るものと思う“ 貯水池の選定に当って,流入口が1か所であり,瞑即盈少く,従魂客土のた捌こあまり採泥をしたこと.のない点を 考慮して,しかも成るべく同一・水系で,三相の池を三群選ぶ予思であったが,貯水池の形態を考慮したり,或いは採 泥の便利のため,工事および採魚のため基虚になる貯水池を選んだため同一水系のものほu群となってしまい,残り のものは散点的に環境別に選んだ,従って環境別に3個ずつ選び,その外特殊なものを1∼2憫選溝した。. (A一)山 地(Ho11mぬinヱ・e$erVOi∬う 河川の麻流または主要な支流を山間渓谷においてしめ切るもの(■前川の定義(1)による)即ち本朝竃■では山池として 郷池・石神池。田波上弛を選んだ.いずれも池激,流域の地質ほ花崗岩系である小 (1)城池(写貞一2) 蓉巨り†比況西方の渓谷をLめ切る・河川延長4km,上流平均勾配14%(16km)下流 勾配3り3%(2.4km),流域面硫は65km2で,溝水団積の約30倍に・当るい 河川勾配が急なるため,搬入土砂盈ほ割 合多く,写莫2にもみられるように三角洲の発達は著しいい 貯水池の各数億は第1表に示してある・ 第1表 調査他の大いさおよび形態

池画地

名i弛敷醍匝高最計・牒低l最大水深 貯水蕊】満水両横lくぼみ.度

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第11巻 通巻第29弓(1959) 145 (2)石神池(寄掛−6)…鴨部川上流西方支流の渓谷をしめ切る∴河川薙長1.6km,上流勾配6如(0“6km),下 流ほ4%(1.Okm)流域面積1.24km2で満水面積の80倍に相当する (3)田渡上弛(写貢−1)…香常川の支流の小渓谷をしめ切る..貯水池および流域が狭長で,河川延長1‖3km, 平均勾配7%,流域両税0い32km2で満水面積の10倍に相当する小 (⑯)蛮 地(且ilトSide reservoir) 山儀の小渓流または丘陵地の窪地をしめ切るもので,日j池に.絞ぺて眉按流域も少く,平均窪虔も0け08で,山地の On12に・比して浅く,また・欄部は間虞流域からの導入により貯水するい (1)管池∵琴平町東南3kmの100へ′150Ⅰムの花崗岩丘陵地の後に.ある−.直接流域のみで,0小14km2で満水面積の約 9倍に当り,河川延長0‖7km,勾配は4%であるh (2)鞄横地→着通寺市の大麻山塊の北礁に・ある貯水池で,撰谷の発達は少く,僅かに山塊に降った雨水の一部が流 入する池激は花崗岩,流域には一部安山岩が露出する. (3)三ツ子池(写真▼−2)几城池北方1kmの旧期洪筋同上に位置する貯水池で,値接流域は南力の綬傾斜の丘陵 地で割合少く,新川の支:流より導水する(山地の余水の補給による) ㈲ 羽問池一琴平町常北男1kmの洪積層上の樺に位管す−る割合細長い貯水池で,周囲の丘陵は花樹岩よりなるい 従って直接流域は周囲の山地のみで,殆んど土器川よりの導水による. (c)野 池(Field reservoir) 平野の窪地またほ僅かの高低差を利桐してしめ切る従ってほとんど沖積平野上にある貯水池で,環水面療不明の 場合が多く,上流からの余水と親池よりの補給に.よる.盗磨は平均0,.02で筏い皿池である.. (1)窪地(写貢−4)木田郡三木町にあり,前記籠他の三子池と一題の水系に属し,新川の支流よりの導水によ る.新期洪積層上にあるやや細長い貯水池である. (2)平田池(写貞4)前記蔓池とL一億の水系に属する一腰低い新期洪積層上に・ある掛、円型の貯水池‖ (3)先代池(写貢−3)丸亀市南カ2kmの沖積平野上に・ある大きい典遷鋸勺な皿池で,野砲の代表的なものであ る.満濃池よりの導水による. 躍 採泥及び実験方法 前記の各貯水池について,流入口より堰堤にかけて流心部に沿い20m毎に∴およぴその線を基線として20m力限に.区 切って,各点で採泥した…尚上工事および採魚のため基虚になった貯水池(石神・地顔・菅・先代。羽聞の各貯水池) についてはそのときどきに(卓として10月下旬より11月下旬にかけて)ショベルおよびソイルオー・ガで,その他の池 については8月上旬より9月上旬にかけて,エ・クマソバージおよび柱状採泥器(50cm長さの径3cmのガラス管にと れるように試作した・)により夫々採泥した′ この期聞はかんがい期の終り頃で,いずれも満水位より低下していた. 採泥喝の水位ほ次の通りである.. 城池2い00m,平田池−1・50m,窪地・−200m,三ツ子池・2・50mであったい 一腰に貯水池の水位ほ季節的な利 水や流入水盈の季節的変動によってたえず変化するり しかしかんがい用貯水池では多目的ダムと異なり,季節的な利 水がはっきりしているので,割合季節的な水位変化がつかみやすい・・一腰にかんがい用貯水池の最低水位は9月中旬 {′10月中旬頃に・あらわれ・水位僻下は自然流域をもたない野勉ほど著しい∴前川教授(2)の環竜別調査による最個水位 の場合の残水比率でも,貯水盈で山池45%,麓他10∼28%,野池0%,(各曲)で,山地は残水多く野池程使い果し て基虚となることが多い・採泥を待った山地はかんがい期′}非かんがい期を演じて,水位変化は思ったより著しくな く水深の1・5∼3剤低下する程度であった・これに比し故地ほ著しく僻下し,特に野池では蓮池を除いて先代および 平田池は執釦こなったまた田渡上池の採泥については,洪水後に行い,多放の搬入土砂の表面分禰について換討し た・(堆砂の大部分ほ洪水時に搬入される)即ち1953年8月22日∼25馴こかけて17替台風の彫響により相当の降雨を みたい 特に24日は高低市で101mmし9hル9h),25日54mmを数えた降雨前の水位:ト2い0〇m一),採泥噂9月3日満水位に. 近かった・採泥L七試料は軌乾し,比蚤測定および粒度分析せ行った・砂矧ま網目の紹(¢試ale)で,泥質部について は此塞計旗(・丁IS・A1204)に・より行ったいこの場合pla毎chdexを求め,それに応じた分散法を採用し,成るべく 時間を小さく区切り比藁計の読みをとった粒径東京にはKRUMBEIN(3)の¢scale(¢=−log2d d‥mmdiame七erI) を,gradescaleにはWENTWOR叩S〇ユIe(4)を採弔した1その拉車分析の結果をINMAN(5)の方故に従い,確率紙上

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香川大学農学部学術載告 146 に.4)値の小さい方から加楳曲線を画き,d)−Sys七emに・よるM(坤,M4・,g¢,α¢等のsi2:eparameterを求めた W 堆砂の粒度および堆積状況 個々の表面砂泥の粒辟分析結果についてhistogramを画き,そのmodalsizeclassを求めて,亘視的に,環境 別に.そのmodalsize classのhisiogramを画いたの が第1因であるい これによると 4−′6¢(与i¢′−与も塵mm) の粒径物質Plow frequencyに・よりbimodaldis・・ tr呈bu七ionを示し,これは2つのload即ちbeded′− suspendedを反歌した結果であろう.特に、山池では polymodalとなり,0′−1¢(粗砂),4′・■6¢(粗シ ルり のlow魚equency を■示している..即ち抽S七

mode 6∼74}(細シルト),SeCOnd mode−2−・−

1¢(小礫),仙南dmode:3′−4¢(極細砂)と.なる.. これに、反し麓池,野池ではbimodalであり,密漁では primaIy mOde 6∼74),SeCOndarymode O∼14), 野池ではfirsi;mOde 7′・・′8d),SeCOndmode Ow14・

となtっている小 山池の粗粒部分(bededload)のpeak が−・2一−1¢(4′}2mm)に溝,るのに,琉池,野池で ほpeakが0−1¢(1′−′一色mm)になっている… これは 河川勾配の差による掃流カの差によることほ勿論である が,流域が何れも花崗岩系であり,2′・−4mmのsize classが長石。石英・雲母のmine工alagg工ega七eであ るのに対し,1八・′抜mmのgradeのものがsingle mi・ mm 4 21% 祷 痛 祈¢ 兢見場よ伍£8.板6¢埴l匂 玩臼ら指 = 第1国 環境別貯水池唯砂のmodalsize classの bjsわgram 刀eJalであることよりすると,2′−4mmの艶子がbreaking,a加aSionに対しで不安宕であること.を物語るもので, 従ってより下流別の籠池,野池に.singlemineralの1∼1らmmのgradeの%が多くなるものと思われる“ここで おもしろいことは4′→6¢(与i¢∼与も4mm)の粒径部分,即ちWENTWORrH SCaleのCOarSeSi比に相当するsige classが15〇点近いムisわ那amにおいて,mOdalclassをしめることがなかった 即ち花組岩系を後背地と.する貯 水池堆砂こおいて,このSiz;eClassが少いことを物苛っている”このclassほ,この環境でみると,bededload とSuSpendedloadとの中間的粒子であり,またPETTITOHN(4)も諭ずるように岩石の風化による物理的破砕粒子 と化学的生成粒子との中間的粒子であることは興味深い.このSizeclassの粒子の少いことは既にPⅢ川OHN(4), RITTENHOUSE(6)に.よって胡菅されている時に忍OUGII(6)ほM亀SSaChuse七ts州のCape c〇d bayの底質の研 おいて,このc)ユrSe Siltがlow freluenCyであることを述べて■いる小 これの説明/こMARSf王ALL(7)の実験をとり 上げ,即ち水および泰申におサるabrasionに.よってfinぅsandやcJユTSeSil七が生じないで,もっと小さいrock

flourを生ずると.いっている勿論disin七egra七ionは主としてOriginalmineralgrainのSizeに.相当する粒子を

生じ勝ちである.筆者が据戸内捌こおける各嘘の花崗岩の即ヒ土壊(地表よりユ0∼20c丑1の深さより援兵)の粘度分 析を行った50点の試料について考察してみると.,COarSe∼medium grained grani七eの分布が広く,それでその modalclassはほとんど−2∼−14}Classに.あり(このClassのweight%は3〕%前後が非常に.多い),ur)imodal な分布をとり,全都高いpositiveskewnessを示した.(第6図参照)

またその histo,gram の]鼠点を結んだ frequeucy curveをみてみると,T2∼−1¢classから次のclassま

でほ急科し,−1∼0¢のclas3から3′−4¢のclassまでは,ほとんど等頓斜(40つ内外)で進み,4{−5¢から横 にねた膚腐となる風化の進賽1こ伴いM¢ほ小さくなり,同時こ歪も小さくなってくる.また石英の少い閃緑岩類 では0−1¢と3′−4¢にm)i∋をもつ風化土が多かった..この括■某をみると,4−6¢乃Size classが他粒子に較

べて幾分少いようであるが,極端に少いという結果はみいだせない汎にmodalclassのmaximum size classを みると,山池では4∼2mm,野油では2∼11Tlmとなる.全体的にみたmaximum size fraCtionは山地では32∼ 16mm,故地で16∼8mm,野池でほ8−4mmとなる・これらq)si2=eClassの畢放%はいずれも少数で5%以内

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筍11巻 通巻第29替(1959) 14プ 〕

J である.次に.嘩唐物の特徴を比較するために平均粒径・中央値・淘汰度・歪度・尖度等のsizepdrme七erを求め

99 Sti

パル﹂㌧血−■−.

D

70 50 亜 謝 hむ∽一再OU皆むAコ空n∈コu 第2図 各種typeの粒度分布図 (Pet叶わbnに.よる) A,B,Cは同じmedian si2:eをもって いるが,AとBほ淘汰摩が英る‖ またC ほBとmedian と sor七hgに.おいて殆ん ど同じであるが,その kuTわSisで選る Dと別ま著しい skewnessを示す(D: POSitive,E‥negai:ive),Fは bin〕Odal dis乞ribu容onを示す.偽り全部はuni肝 Odalであるい 図中黒でぬった部分が modalsi2;e Classである たl(このSize parame七er の関係につ いてほ第2図を参凋)これらの Size paてamet3Tの求め方,表示の仕巧に色 々ある一 例え.ば mm noね鯨油し による TRASK,s(8)sor七ingcoefficien七TRASK,s Skewness co3fficient,RELI・EY’s qua−

16 10 5 2 ー10 −0−5 0 十05 1O 15 20 25 DiameteT jnI)hitlIljts 第3図 si2;e Paran]eterの算出例(Inmanによる)

rtilekurtosis′またこれを’4)termで表示する phiquartile devia七On,phiquar七ile skewness,phiquar七ile

kurtosis,および RRUMBEINのSOrtingindex がある.また 4)nOtationによる WENTWORIH(3)のmomen七

measureから計算∵で求めるphimeansize,Standard deviation,Skewness,kurtosis等があるが,この報岱では 前述した通りINMAN(5)の方法匿より各si2;eparame七erを∃凱賀した(第3図参照) (1)Median diame七er(中央値) phimedian diameterMd=4>60,即ち加横曲線に.おいて50%に胡当する粒径4)値である (2)Mean diame七er(平均粒径) これは加硫曲腺に.おいて16%と.84%と.に相当す−る点を癖線で結び,50%に相当する直線との交点を求め,それに対 第2表淘汰の度合(RomhgelLによる) 応する粒径¢値である= これはg㍑pb上で容易に求まる い即ち phimean diame七er M4>=4)84+4)16/2で得られる. (3)Dispersion(sor七ing)淘汰磨 これは分散の度合をあらわすい 次式より求める… phidevia七ion measure(q4))=4}8生−4)16/2,確率紙上の加 硫曲線の傾きに比例する即ち第3図の如く横軸に粒径,縦軸に. 義盛%をとった場合,著しもその1ineが水平に近づけばsi2;e は広い砿がりを拍ち,♂¢ほ大きい値と.なる“逆に急科すると,

Degreeofso工触1Stan怒号慧誓tion

VeIJy Wellsorted 1 0′}1.0 ・・ . 二:

veryp。。rlys。‡tedi 。Ver4.0

grainはほとんど等しいSizeから成り,04・は僻く淘汰はよいことになる.即ち c4・=2.004}uni七S ということは, Sampleのweightによる68%がmeanから4)uni七で2.00u内のgrain sizeからできていること.をあらわす.次 にRoMINGER(8)はTRASK′s sorting coefficientに対応させて,淘汰の度合を第2表のように表現している∴本報

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香川大学農学部学術報告 148 告でもこの表を適用した 匪)Skewn(さSS(歪度) これほ粒度平均が最大頻度を示す粒摩より細粒の部分にあるか,粗粒部分にあるか即ちSymme七ryを示す.pbi skewnessmeasureしα4・)=M¢一Md4>/q4・で求まる.堆積物がiE:瀕分布を示す場合ほ,確率紙上の加横曲線は直線 となる笥であるが,砂質部を除いて大抵何れかに偏し直線とならない..即ちnormaldis七ribuuonを示す場合およ びMd4>とM4)と.がl一敬するときはα4)=0 となり,Symmetricaldis七ribu七ionを示す…α4)<0即ち nega七ive

skewnessの場合はcoarse grade(4・SCaleでは小さい方)の方へねilをひき,α4)>C)即らpositive skewnses

の場合ほ細粒側に歪み,尾をひいておるり この関係は第2図をみれほ明瞭である

(5)Ⅸ血七OSis(尖鋭乱)

これほ粒度の揃っている程痺即ちpeak6dnessを表す.phikurねSis measureほ.次式による

β¢=与ち(如6一両汗「涙/坤これほ分布の尾の拡がりと分布の標準偏靂との比である.no工maldis仕ibutionの 場合はβ¢は.0”65となる… 著しもβ4)が0”65より小さいときはnoromalcurveより more peaked,0.65より大きい

場合は1esspeakedであり,tailがgreaterspreadを・もつことになる.以上の関係式でsize parameterlを・求め た結果を環境別に述べる (A)山 地 背水より堰埠にいたる 粒度(Md¢)変化につい てみると.,いずれも堰境 に.むかいMd¢が小さく なる..勿論smoo蝕cu・ ⅠVeと.いうわけにほゆか ず,途中凹凸的変化があ るが,漸次Md¢が小さ くなる傾向ほ当然であ る.(第4図)即ちMd¢ は一2−・−1勺♭から徐々 に小さくなり Md¢6∼ 7¢から直線朗となる・・ この附近が底許層と思わ れる… 城他の航容写項

.−ニー・・・一一Lミ’・・一【H∴●ニ:二・、三二:三て去i=ニ1ニニ:ミ珂

6 ヰ 車 4 仰 「M(ld、 2 ■=○● ̄ ̄一 野 馳(先代池) l8 =ニ警芸…云忘…芸ミi讐ニ冨芸採泥 2:biI爪daldistriblltion ′ 入 口 第4国 中央値(Md¢)と位置の関係 (写真2)にもみられるように(ノー2・0〕mで墳苫屑.露出,この部分のM〔睡(−2′}−1¢)天暦の湖と同様三角洲の 発達は著しく,頂顎眉,前者哲,底冨百の三部倉が認められるが,深浅則放か結束をみても分るように,天然のもの に校べて前習書か郭如ミ不明窺であるこのことは垂虎こなった石神也でもみられる.(軍鶏−6)次に三部分の堆 税物D持教をみると,煩蟹ヨよMb−2∼04),unim)ユまIdisニLi⊃諦C)ユで,d4)よ1∼2の葡萄でwellsortedにはい るり β4>はつ5−′)フ.5鮎丘/こちり,平句8〕,′65となる.α4)ほ,+C)”05・−十0,23で僅かに.positive skewnessを示 し,細笥則こ.歪んで.、る,次こ甫母啓で烏るが,非署こよんいがせまく2〕一300の斜面で,M¢ 0{ノ2,unimodal で,再パま㌻べて10〕勺\†で,淘太まよいβ¢は0‖65禍近にあり,ほとんどnoImalcuTVeに近い,次に前置層宋 端〉ユら堰農こかナこか域誓書りポチこつJ、て−みると,前受動こ.近い那テでは,粒密分布が bimodalで2′−3¢ (または3一−4軋)に.沙選か,6一一74)に尼質7)p3ユkがあり,2∼34>(3−44))がprimary modeとなるが,

danに.近づくにつれて m)エラは逆転する,従ってこの部分/iM♪ま25→4.5で,WENrWORrH gradescale(鶴

1図)でまfiユラSiユi−7.ぅー7filラSユ111に肇う、■るがノ な持多遼つ尾翼那を含み,♂¢は2−4でnoImally−pOOI’1y s)ニヒョユによ′、り,余り淘太よよくな′、αわま.王、負となり宰’句さま.対弥j勺テ布をとっている“特に2∼こ3¢,3−

4¢つfrユつ:iっユ中こ雲苛つ多、、かが活動勺である次こdlnに近、、部分(最凛郭)■ではunimodalで,M¢は6− 8¢でfIlラSiltに菟し,0・bば〕,5−べ5で,Veryl∼ell∼Nellsor七edにはいり極めて淘汰がよい・この場合q4)が 1より大きいものよfiユヨSユniとして biotiteを混入しており,舗分け淘汰が悪くなり,しかもα¢もー0.4∼−0.8

(6)

霧11巻 通巻第29琴(1959) 149 と.大きいnegative skewnessを示し,粗粒側に尾を引く結果となる。 以上の考察ほノエ・クマシバージ採泥岩馴こよる城池,田渡上他の採泥の結果であるが,このことば石神池(讃上工事の DiameteTin Millimete工S (1) (2) (3) 佐) Md4>=−0。90 Md¢=0.42 Md4)=4,,55 Md4)=5,27 ♂¢=1リ35 (ゆ=1L04 (7¢=2り44 ‘=ゆ=2.24

α¢=0.1 normalcu‡Ve StrOngly bimodal curve

low posi七ive Fore set bed bimodalcurve

Skewness Top se七bed 鶴5囲 石神池(山地)の底質の粒度分布 (6) Md¢ニ7。.40 ♂¢=0−98 α¢=−0い10 densi七y Cuごren七bed (5) Md¢=6.3 ♂¢=1.65 α¢=−0.66 bighly negaiive Sl【eWneSS botわm se七bed

ため11月に垂虚に.なった)の底質分布でも認められた.この底質の各部分の代襲的hisねgram およぴ size para・ me七3工を示したのが窮5因である… 次に予展的であるが,泰卦こなった石神池の底質の垂直断面について調査したと ころ,砂質部と泥質部との互屑がみられた.(写員−5)(互層についてほ既に善良〔リ)も神内上弛で認めておる)こ れについて一驚千舟析し,検討したので,次敵で詳細に運べる予定であるが,簡嘩に.ふれてみること.にする. この互一層の大部分ほ季節的利水と流入水盈の季節的変動に基く水位変化と河川の運搬能力変化(降雨)による seasonLablerhy七hmである“また一部分ほ運殿過程の違い(traction−SuSpenSio正)にもとづく粒子群の分聯粧起 因する即ち七rac七ionの;隊で搬入されたものは,流速の減退で直ちに堆燈し定着するが,SuSpenSionの形のものは 全域に拡がる傾向があり,その結束貯水池の小部分に,砂原層の上に泥腰層の堆積を・みることになり,その結果互層 が作られることがある即ち貯水池における嘩機過程をみると,河川の流れは貯水池に入りこむとき,必然的に流速 を瀕ずる.このため運搬物質ほ上流部に粗粒なものを,下流部即ちダムの近くに細粒なものを一避の関係をも・つて漸 次堆積する.即ち水平力向に対しても粒子群を分灘するい この関係ほ背水よりダムにいたるMd¢の変化で明らかで ある.堆砂の大部分ほ洪水時に,beded∼SuSpendedの形で櫻入されるr前述した通り閏渡上他において,割合高水 位のとき,洪水後に採泥した表面分秒こついてみると,背水桐近ほM桝ま−2′・ノ1で,unimodaldi軸沌utionを示し, 僅かにpositiveskewnessを示す,鄭こ・下流では凝度分布がbimodalとなり,2∼34・(または3∼4¢)と6∼ 74>(またほ7∼84))に・夫々p〇3kがあり,M4>は215∼4”5でfine sand一Veryfinesandに抗するが,なお多数 の泥質部を含んだ結果がでている更にdamに掛、部分では,u血nodalで,M瑚が6け5∼6小9¢,♂卵まユー52,グ¢ は−・0“45となり,最深慄ではMd¢7.35¢で,叫が0.3,α¢が一0…15と.なり,淘汰が極めてよい, この最深部分ザ堆積物は密堕流酉に担当するものと思われる・この場合途中でbimodaldistribu七ionを示す部分 は,エクマシバ・−ジ採泥号語で採泥したためと考えられる・(ユタマンバージによると表層から最大コ.Ocm位までを採 泥することになる)即ちその一・部分は明らかに2ノー3¢(または3∼4¢)と6∼′7¢の間者の混合した砂質泥状閻で はなく,柱状採泥器で採泥した結果をみると2∼:3¢(または3∼4¢)のmodeを・もつ細妙頓の上に3′→5cm内列

(7)

香川大学農学部学術報告 150 の厚さの6∼て¢(牒たは7′−8¢)のmodeをもつシルト層がみられる小 この間層を・採泥した結果であろう1・しか しダムに近い部分では両者の混合した砂質泥状のもので,bi血Odalを表すものがあるu この場合2∼3¢(3′−4¢) のfraction中の70′〉80%に相当する鉱物粒子ほ,変質黒雲母であり,mine工alsortingが行われている・E視的に・ みると,花崗岩系を値接流域にもつ山池堆砂は,粒径的にみて三つのmodeをもつ粒子群に分けることができるい これは農一周の山地のmodalclassの頻度割合をみても明澄であるh即ち−2ノ→−1¢(−1−0),3′−4¢(2 ∼34>),6′−74)(7∼84・)に夫々 mode をもつ粒子群であるl−2∼04)は 七raction,2′−4卵ま・tr’aC七ion 或いほsuspension,6−8副はsuspensionで貯水池内へ雅人されるものと思う“即ら高水位のとき,洪水時に背水 からdamにかけて−2−0¢・2ノ→4¢い 6∼8¢の平面的分布をとるが,この場合垂直的にも分間された6′−8¢ のg工Oup(帥以下)ほ全域(将にデルダ前面を越え.る全域)に拡散,徐々に沈澱する・また流速衰退に償う粒子群 の水平的堆積場の変鼠その結果は田渡上池にみられる如く,背水附近の砂はposi七iveskewnessを示し細粒側に 尾を引く,(2”4¢が附加した結果)つづいて2∼3¢(または3一一4¢)と6∼7¢(または7′叫J8¢)のmらde をもつ互層帯(一部指交状),および混合帯(finemodeを・もつmicasand混入)dam附近における6∼7¢, 7∼8す・のgradedbedの形成と.なる.更に・これに常時出水によるloadsが附加される”(この場合2∼44>は背水 附近に堆樟する)矧哲ながら頂記層に.2∼3¢(3′・一4¢.)および6′−7¢(7∼8¢一)たmodeをもつ英理互層がよ くみられるい(写貢一6)この場合各嘩層はgradedになっている… 軍兵6は頂置層(subaerialdelta)附近にみられた互層である”下の砂はcoarsesandで,粗砂と・中砂の不明掟 な偽層状互層を示す,.上部に10cm位の一・見シルト層、であるが,よくみると(分析した結果)3∼4¢にmodeをも つ極細妙と6∼7如こmodeをもつシルト層の2∼3mm零さの英塑互層である これほ洪水時懸橋物の上に,高水 位のときの常時玉水に.よる堆積物が僅潰した鰭果であろう次に低水位−かとき,背水は前進し,頂層層は露出し,三 角州を解析して河川は應良され,旧鰯寄掛ま腰丘状に・なり,このとき出水があると三角洲は著しく前進し,第二毀の 頂置召が彩戊される,.(この状況′よ重訂こなった石綿他の写真6)に・よくみられる−)そして−2∼0¢のmodeをもつ 粗砂層ほ底諒闇を0Verbpして前進する1即ち堆積の場が,背水の前造′こ伴いダム方向に,水平に移執することに・ なり,そこに水偲■変化に.伴う互層が形成されることになる・ (B)麓 北 山池軋絞べて三部分の発達は明静でない.深浅測蕊の結果および基虚になった地底をみても背水附近よりdamに かけて,地底ほほとんど等しい傾斜をしめす..またMd¢の変化をみると,0′−1¢から急に6ノー7¢または7∼8¢と 直線的と.なり底這層が大部分を・しめている′即ち背水附近ほ∴Md¢0∼1で,α¢は正・負となり一層の焼向はなく, の動は1−1.5で淘汰はよいい次に三角洲の前屈は,ゆるやかな傾斜で,この掛近か饗韻鰍まM射ト2∼4で,fine sandに隣するが,なお割合多くの泥質分を含み,淘汰はよくないい0ゆはいずれも正で,細粒側に属をひいておる・ 更に.damに向かっての大部分の地底は6∼7¢および7∼8¢にmodalclassをもつシルトで,特に最深部のもの ほ.Md4)7=3∼7.5で,7∼84)のmodalclassの高さが6〇%と高くなっている・ また14>は0.6∼1で非常に淘汰がよいlα桝ま−04・−−0I8でnegativeskewnessを示すl樽別の場合と・して,羽 間他のごとく時に位置し,周囲を慣平な山地で囲まれ,しかも取水は導水路により土矧Ilの余水をうけているlこの 場合の唯砂分布は同心円的で,地心に向かい細粒質になっているl (C)野 池 ほとんど沖積層上にある筏い皿で,直接流域ほ不調で あり,すべて上流側よりの補給により領水する‖従って 搬入される物質の大部分はsuspensionの形ではいる、 流入口より堰堤て向かってのM(坤変化をみても,すべ てMd¢ほ6∼8で,同じ泥土よりなる‖周辺部には池 岸違蝕等によりもたらされたる中∼糸田妙が分布し,同心 円的であるい塞虎こなった先代他忙ついて,垂膏的に観 察したがほとんど同じシルトから成っており,年間唯妙 見も極めて少いようである,従ってデルタの発達もみら れないい ♂¢は0。.5→1.5で,淘汰よく α¢ほ.−0.4∼−0小8 00 90 細 70 00 帥 亜 卸 加 10 沼ち∈調︼O h岩己nu−?苫芦安−むンコ虐n∈コU PhldeⅥattOn(JO) 筑6図 環境別貯水池唯砂の淘汰度の比較

(8)

151 鴇11巻 通巻第29号(1959) で,negativeskewnessを示し 粗粒側に尾を引く1ep七OCuTl:ic distIibu七ionを示す..しかしな がら直接河川の小安流の牲いで いる野池では,(蓮池の場合) 流入口附近にmediumsandが 堆積し,著しく大きい正の歪度 を示している. 弛・地 軸 鱗 上 是 ・岡 野 樫 山 裾 O X ● ● 8 塵 堪 0 桝 音 u\ 。 一 。 ● 0 00 ・ メ ● ● ● ● ● ● ● ○ ●・●○● ●0 ● ○ 8 ㌔患・ ● ● ● 0 ● _ 二‘ こ こ なお環境別貯水池の表面妙泥 一一4 の淘汰靡の割合を加槍曲線で示 したのが第6因であるい野弛が ■■8 ー2 −1 0 1 2 3 4 5 6 7 8(¢〉 一層淘汰よく,山静穏惑い傾向 にある..次に粒度と歪度および 淘汰度の関係を示したのが為7 ・・ 1 Md¢仲火櫨〉 勢7国 中央値(Md¢)と歪度(α¢)の関係 姦くmm) 因と第8図であるい これに.よると.3.5¢より小さいMd¢をもつ砂ほはとんど正の歪度を示し,3・5¢より粒径が小さく なるにつれて段々と魚に.なり, 7¢附近のシルトで大きい負の 億∵を表す。J特に.山地の砂は no工・malcuェVeに近いものが多 くみられたい 十方淘汰の方ほ Mすが−2ヰから2¢までの砂質 部ほ,(ゆは1−2の都囲に入 り,淘汰がかなりよ.い巾 しかし 215¢附近で急に.感くなり(第8 図の試料中にはェクマソで互層 を採泥したと考.え.られるものは 入っていない)♂¢も4となる. ここからシル巨質のカへむかっ て,段々と淘汰がよくなり, ○ 野 池 k蝿 池 ●11J 此 花璃轄1城 卜L も 0 0 0 も▼ +血 ゝ ○ 鵡X ● ● ● ○ 00 0◎ ︶<● 0 ︵㍗た摂︶やlミ ¢ ∴¢. .ぐ ○ 折 合 0 0 ¢ も即X OX即 ・ハい● ◎ O ・.β○心 ● .__」__⊥_⊥._._1_...............▲__⊥__一....._.._.」._」_,⊥___、_,._⊥ ・−1 () 1 2 3 4 5 M(わ仲均粒径) 6 7 8(¢) 籠8因平均粒径(朗¢)と淘汰度(♂¢)の関係 M¢が6−7(ぁのものは非常に・ よくなっているしかし山地の6′→7¢のシルトは,雲母質か細砂混入のため,幾分悪くなっている“ V 摘 要 かんがい租貯水池(後背地は7■E崗岩系)を宜規約に・,環那りに山地,磯粗野他の三態笹分ち,夫々の底質の表面 分布について換討した小また次報で詳しく述べる予定であるが,一部垂直分布についても,予察的に述べた∩その結 果を要約すると次の通りである (1)背水より堰填にいたる粒f軌Md¢)変化について 山地の場合Md¢−2′−−1から徐々に小さくなり,Md¢6′}7から波線的となる.(この附近底静岡と思われる) 徳地の場合Md¢0∼1から急にMd¢6{J7または7′}8と直線的となり,底記層が大部分しめていることが分るu 野他の場合Md¢6∼7または7∼8で直線的で,大部分シルト質よりなるい (2)Modalclassの分布 modalclユSSの分7’首をみると,山他ではfirs七m〇de6∼74),SeC)ndmode−2∼−1¢,七hjrdmode 3∼44) と3つのp3akをもつp.)1ymodal分布を示す畿池,野池はい㌍れもbimodalで,校地の場合primarymode 6∼7(b,SeCOndal・yn]Ode O■−′14),野池では7−84),0∼1d〉であった‖月割こ4∼6¢がmodalclassとなるこ とはなく,C〇ユrS3Silt(シ1¢∼与もⅢ】m)が男子水池唯妙に少いことを示していた・

(9)

152 香川大学農学部学術報告 (3)淘汰変(♂¢) 山地の場合不凍則でほあるが,天然の湖と同様頂雷層・前置層・底習慣の三部分が認められた.塀際層ほM¢−・2 −1,unimodal,6朗ま1∼2でWellsortedにはいる・前置層ほM4)0一一2で,6¢は1内外で極めて淘汰よく,β¢ も0い65を・荒し,ほとんどno工malcu工Veに近い。.前置層から底置層へかけての部分は,biTHOdalで,3八′4¢,6 ∼7¢に夫々peakがあり,M¢は2‖5ノ}50,♂¢2∼4で淘汰はよくないいこの場合3′叫ノ4の鹿・aCtionに凛母の多い のが特徴的である.底置層はunimodalで,M削よ5.5∼7,.5,d4)は0.5【・ノ1..5でverywell∼Wellsor七edに.ほいり,淘 汰がよい.麓池は三部分の発達ほ明際でないが,淘汰の傾向ほ用地に・類似している.野沖ほ大部分6一一8d)のfine siltからな り,淘汰はよい… 仕)歪 度(α¢) 山地の場合α¢ほ頂常闇で+0.05∼ヰOh25で,pOS言七iveskewnessを示し糸田泣側に.歪んでいる.前記層附近で対称と なり,更に層々と.負になり,dam附近で大きく negative skewnessを京す。髄他,野砲の場合ははっきりした 傾向はみられないが,大部分負で,特に.シルト質の場合負の:大きい値を示す小 (5)粒度と淘汰度および歪魔の関係 M¢が粗砂一中妙に属するものは淘汰がよい‖ しかし2.5{一3け5めの踊妙と.なると,淘汰が極端に惑い逆に4¢より 小さいシルト質になるにつれて淘汰がよくなり,山腰の堆静物(海等)と趣きが異なるいMd¢が3¢以上の妙ほほと んど正,反対に.¢値が4,5,6と大きくなるにつれて,負の歪喫も大きくなる傾向に.ある‖ (6)予察的であるが,砂。泥の重層の形成について少しく換討し報告Lた・ なおこの報告の要旨は1959年4月27日立教大学に・おける日永地理学余寒季大会で発表Lた. 終りに研究費の−㈲£,前川忠夫教犀を主任研究者とする文部省試験研究費(かんがい用貯水池の堆妙に閲する研 究)に.よ。たり研究に際し種々と.御鍵富,御指導を頂いた重任研究者の前川教授に厚く御礼申上げるい また貯水池唯 妙の文献を掛、た電力中央技術研究所田中地質課長,従来より貯水池聡妙の研究をしており,有益な御助言を頂いた 本学吉良勘蘭腰,並びに.採泥および契鹸に倒協力下さった東学脇谷,楯周の各教官および当時学生であった谷本亘君 (現四国地方建設局)の各氏に感謝の志を表する 文 献 (1952)〝 (6)HouGH,丁・・L∴.わ〝γ.5グd小Pれ12(1)′10′一30(1942). (7)TwENHOFEL,W。H,,elal”,:Tェeatise on Sedi・ Tr)en七ation,9∼11,Bal七iTnOre,Williams&wilkins, (1932一) (8)Ro丸正INGER,丁…Fい:,ル〟デ.G♂クJ。リ62.6),537∼571 (1954)血 (9)吉良八郎‥香川大学農学部学術報告 8(1),65∼76 (1956) 引 用 (1)前川忠夫:香川大学農学部学術報告,8(1),36−43 (’1956) (2) 〝 :香川大学蟄学部学術報告,8(1),44∼56 (1956) (3)TwENHOFEL,W甘,TYLER,S・A‖‥Methodsof S七udyofSediments,105′−120,NewYork,Mcgraw 一斑ill(1941) (4)PErTりOHN,F..J∴Sedimen乞ary Rocks,30∼50,

New YoIk Ha工pe工&B工0也甲S(195フ)・ (5)INMAN,D・L:J〃㍑γ‖5gd・どれ22(3),125一一145

R壷s u m占

In order to study the problems of sedimentationconstructingartificialreservoirs,theauthorrdivided

manyirrigationalreservoirlS distributedin K7LgaWa Prefectureintpo three groups(mountain,hill−Side, and field reservoir)on the basis of their environmentalchaTaCteristics and studied on the hori2;Ontal

and ve工ticalsize distributiっn of sedimentsin thos3re3erVOirs as a preliminary

Fieldmelhods−Bottom saTnples(fine grainedsedirnent)weretaken with an EkⅦan−Birge sampler

and with the ccIre Sampier made bythe authorand sユmples of coaI.SeImaterialweretakenwithaconic

typesimple sampleT・atintervals of twenty meters froml〕aCkwater t()dam

(10)

153 筍11巻 通巻第29号(1959)

taken with shoveland soilaugez.

LabcタatOy.ymelhods−Latoratory analyses for mechanicalcorr)POSition weremadebythehydrometer and sieving me仏ods巾

Stalislicalanalysis q Since alogarithmic diameter has more significancein a discussion of the

statisticalrelationsof sediments,the phinotation of RRUMBEIN(1936),Where¢=−lo鮎Ofthe diameter in milli工neterS,Willbe usedin this paper

Thelat)OratOry data wereanalysed by the methods described by‡NMAN(1952),irlVOlv王ng the use

of five percentile diameters(如,4>16,如0=median,Q8生and4)950btained蝕om a cumulative frequency curveof thesediment d王stTibuiion plotted on the arithme七ic probabilitypaper)andthe‘calculation of

phimeandiameter(M4)),phideviationmeasure(0・¢=¢84−−4)16/2)andphiskewnessmeasure(cゆ=M¢ −Md4・/cr¢■)used to charac七eri2;e the distTil〕Utions

The results o董them are summari2;ed as follows:

(1)In a s七udy of the quantities of mateIialof various sizes which are presentin the rese‡VOirs, the modes(Tr)Odalsi2;e Class are ol〕tained from histogIam Of 仏e sediment)oflSO analysed samples we工e plot七ed on a bar diagram similar fo thatin figurel

The hisわgram of modalsize classi$StrOngly bimodaland thereis a relative scarcity oi:sediment in the size ranges be七ween4.00¢and6‖004}.

In the mountain reservoir$,$howed that the first mode fallsin the 6.00 to 7.004> Class and the SeCOnd mode fallsin the−2。00tolql.004)Class.

In the hilトside re$erVCirs,the primary mode occursin the6.00to7.00¢ar)d the secondary mode OCCu‡Sin也e O…00tol.00¢.

In the field reservoirs,the chief mode occursinthe7‖00 to 8,00¢ class and the secondary mode occurSin‘ぬe O.00tol.00¢class

(2)In a delta buil七Outinto the mountain rese工VOi工,(photo.2)there are three series of beds, namely,tOpSet,foreset,and bottom$et beds,1ike those of the natura11alくe.

Thetopsets are formed of very coarse and coarse sands(M4)=p2,.004)∼1.004))and these are well sorted(0・4)=1∼2)and are moderately skewedin a positive direction‖(having atailof fine grains)

The foresets consi$t Of very wellsorted mediu.m saT).ds with nearly normaldistribution

The sediments of gradualpart fromforesetto bottom set(upstrean3Sideoi:bottom set)are formed of poorly sorted fine sandy silts(with M¢2.50∼5,0−¢2∼4)and show bimodality of size disモribution with mode$COming at3小00ノ・−4004)Classand6,00∼7…004)Class

Thisagail】COuld bethe resultof admixture of some silty materialsinto an origina11y 董ine sandy deposit

The t)OttOrn SetS COnSisto董wellsorted fine silts(.wi1h M4)5.50∼7、50¢,q4)0。5∼1=5)which onthe contrary,arenegatively skewed.(α4)=−0‖4∼−08)

Mosto董the bottom sedimentsof hill−Side and field reservoirs are comp∂3edof fine siltshavingphi deviationless thanl.50and high negative skewness value

(3)Fig。7showsthe relationship betweenmediandiameter(Md4))andskewness(α4))小

Most of the coa工$er Sediment$than3r504)units have alow positive value,but sand samples蝕Om the field reservoirs are highly skewedin a pasitive directi〇n,then becomes str・ongly negative as the sedimcnt becomes iiner

A plotof sortingねctor(64>)againstmean diaTneter(M4))shows a certain relationship.(Fig‖8) Fig.8indicateslhat the degree of$Orting becomes slightly better fronnlhelarger mean diameter down to about2.00¢units and sediments with mean diameter near the grade of fine sand(M4>=2‖50∼

(11)

写貢−2 右上城池(山池), 水位−200m位,露出しているのは粗砂質の頂置 層であるu 写真で,こくなって援傾斜している部 分が前置層である.左下麓池の三子池である 写真−1田波上弛(山地) 狭長な流域をもつ細長い池 写員−:3 丸亀平野(沖横平野)上に点在す る野池群 中央(左)に.あるのが先代池 写貞一4 洪積段丘上(木田部三木町)にある野池 左側の細長い池(蓮池) 中央下の池(平田油) 写貢−5 塀際閻(subaeIial)の垂直断面図 (満水位のときは抜い水底となる) 下部は偽層状の粗砂層,上部は細砂・シル トの築理互屑 写莫−6 エ事のため暴虐になった石神池 (山池)1958い11 上部にみえるのが損置慣(subaerialpart, 革の生えている部分)水位■低下のとき,その 損苫層を解析して,前進した二段の窮屈層が みられるい 草の生えている部分は段丘状にな って−いる

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