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Microsoft PowerPoint - 基礎水理シンポ①村上.pptx

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全文

(1)

細粒分を含む土砂流出に関する解析

(株)建設技術研究所

村上正人

実務上での一次元河床変動計算における

細粒土砂の取り扱いの現状との課題

(2)

本日の内容

1. 一次元河床変動計算の利用実態

2.一次元河床変動計算での細粒土砂の取り扱われ方と課題

・河床変動計算での細粒土砂の取り扱われ方(式の説明)

・平衡か非平衡か?

・浮遊砂量式は?

・基準面濃度式は?

・ウォッシュロードの取り扱いは?

・計算に用いる粒径階の設定は?

3.モデル河川における計算例

・浮遊砂を平衡とするか非平衡として取り扱うか

・粒度分割の違いによる流砂量の変化の有無

・未満砂およびスリット砂防堰堤での細粒土砂の挙動

4.最近取り組んでいる土石流~掃流まで連続して解析可能な

河床変動計算モデルの紹介

(3)

1. 一次元河床変動計算の実務での利用実態

・河道計画

・河道の安定性確認(中長期)

・総合土砂管理計画

・短期?、長期的な河床変動予測

・通過土砂量(海岸への供給土砂量)の把握

・対策工(除石等)の効果検討

・砂防計画

・河床変動、流出土砂量の把握

・被害想定

・施設効果の検討

(4)

1. 一次元河床変動計算の実務での利用実態

近年

災害が発生した場合には、細かい土砂

が河道内堆積している。

総合土砂管理計画等で土砂生産域から

海岸までの区間を一連の計算で検討する

には、細粒土砂を取り扱う必要がある。

砂防(20~30年前)

細粒土砂(浮遊砂)は、河床変動に影響を及ぼさないので、掃

流砂のみを対象とすればOK

魚野川

信濃川水系

魚野川支川登川

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.01 0.1 1粒径(mm)10 100 1000 通過 百分率 (% ) 河床① 河床② 河床③ 河床④ 崩壊地① 崩壊地② 本川合流点堆積土砂

(5)

2.一次元河床変動計算での細粒土砂の取り扱われ方と課題

• 流砂量は粒径別に掃流砂と浮遊砂を足して計算する。

• 掃流砂と浮遊砂は、それぞれ独立した式を用いて算出する。

• 粒径別の流砂量は、単一粒径として計算した値に河床等の粒

度構成比を乗じて算出する。

2.1 計算上の前提条件

項目

手法①

手法②

手法③

手法④

流れ

定常(不等流) 定常(不等流) 非定常

非定常

掃流砂

平衡

平衡

平衡

非平衡

浮遊砂

平衡

非平衡

非平衡

非平衡

粒径

混合粒径

混合粒径

混合粒径

混合粒径

利用頻度

最近多い

現在検討中

備考

計算事例で使用

最後に説明

2.2 現状の計算手法

(6)

2.3 一次元河床変動計算の計算フロー

不等流計算による各断面

水理量の計算

(7)

流れ全体の連続式

流れ全体の運動方程式

0

x

Q

t

A

gR

gA

x

z

gA

x

uQ

t

Q

h

bx

2.4基礎式

流砂の連続式

1

0

down

up

sus

B

s

B

q

q

x

Q

A

t

k

k

B

B

Q

Q

k

k

up

up

q

q

k

k

down

down

q

q

up

k

down

k

sus

k

k

B

q

q

x

A

uc

t

A

c

k

be

k

s

k

up

w

c

q

q

down

k

w

s

k

c

b

k

h

A

B

sus

1

*

1

0

k

down

k

up

sus

k

B

seb

k

k

se

se

B

q

q

x

Q

A

t

p

p

A

t



0

1

:

0

1

:

0

*

seb

k

se

seb

k

se

k

A

t

p

A

t

p

p

浮遊砂の粒径別輸送方程式

交換層内の粒径別土砂収支式

浮上 沈降

1

0

1

x

Q

Q

B

t

Z

B

s

不等流計算

0

x

Q

Q

Bk

sk

1

}

0

{

x

Q

Q

A

t

s

B

s

浮遊砂平衡

k

k

B

B

Q

Q

k

Sk

s

Q

Q

交換層

交換層の下

(8)

掃流砂

例えば、芦田・高橋・水山式(A.T.M式)

(9)

沈降フラックスと浮上フラックス

(1)沈降フラックス

浮遊砂濃度の三次元移流拡散方程式において定常状態を仮定

水平方向の移流成分を無視

0

z

C

w

z

C

z

k

sk

k

平均浮遊砂濃度の輸送方程式を各粒径について解く。

水深方向の濃度分布関数が与えられれば、平均濃度c

k

と底面濃度c

bk

の関係

式を得ることができ、浮遊砂沈降フラックスq

downk

を計算できる。

浮遊砂の三次元移流拡散方程式に仮定をおいて濃度分布関数を導く

(鉛直方向の渦動拡散係数)を鉛直方向に一定



c

w

z

C

k

bk

sk

exp

z方向に積分して平均濃度を算出すると、c

k

とc

bk

の関係は次式となる

h

h

z

bk

k

c

e

dz

h

c

0

1

(

1

)

c

bk

e

h

u

h

w

sk

*

6

k

k

k

sk

gd

gd

gd

w

1

1

36

1

36

3

2

3

2

3

2





沈降フラックス

k

b

k

s

k

down

w

c

q

流砂中の粒径別土砂濃度CkからCbkを算

出し、沈降速度を乗じて算出

(10)

沈降フラックスと浮上フラックス

(2)浮上フラックス

浮上フラックスq

upk

は、基準面濃度c

bek

から算出

基準面濃度は一般的な式(この説明では芦田・道上の濃度式)を用いる

k

k

k

sk

gd

gd

gd

w

1

1

36

1

36

3

2

3

2

3

2





k

k

k

sek

bek

K

g

G

p

c

0

(

0

)

/

0

(

0

)

)

2

1

exp(

2

1

)

(

0

j

0

2

j

g

j

d

G

j

0

)

2

1

exp(

2

1

)

(

0

2

*

0

75

.

0

u

w

sj

j

浮上フラックス

k

be

k

s

k

up

w

c

q

既往の基準面濃度式を用いてCbkを算出し、

沈降速度を乗じて算出

61

.

1

0

0

exp

2

1

55

.

5

u

u

P

c

bek

sek

芦田・道上式の場合

レイン・カリンスキ式の場合

(11)

浮遊砂平衡の場合

例えば、芦田・道上式

1

/

6

1

1

/

6

2

1

1

1

)

(

h

g

n

h

g

n

c

Wo

F

q

q

B

Si

基準面濃度

濃度分布に流速分布を乗じて水深方向に積分

(12)

2.5 基準面濃度式

<芦田・道上式>

<レインカリンスキ式>

 

 

0

0

0

025

.

0

g

G

c

B

u

*

e

0

0

0

.

75

 



2

0

0

2

1

exp

2

1

g

 



0

2

0

0

2

1

exp

2

1

G

)

(

exp

2

1

)

(

55

.

5

61

.

1

0

0

0

ppm

u

u

F

C

B

課題①: レインカリンスキと道上

式で1オーダー異なる

課題②:基準面濃度の最大値

(道上式の場合、計算上では

C*(河床の容積濃度)を越える

場合あり:文献では0.2までしか

グラブがない)

(13)

基準面濃度(単一粒径d=0.01mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準

面濃

道上式(I=1/3)

道上式(I=1/5)

道上式(I=1/10)

道上式(I=1/15)

道上式(I=1/20)

道上式(I=1/25)

道上式(I=1/30)

基準面濃度(単一粒径d=0.01mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準

面濃

レインカリンスキ式(I=1/3)

レインカリンスキ式(I=1/5)

レインカリンスキ式(I=1/10)

レインカリンスキ式(I=1/15)

レインカリンスキ式(I=1/20)

レインカリンスキ式(I=1/25)

レインカリンスキ式(I=1/30)

基準面濃度(単一粒径d=0.1mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準面

濃度

道上式(I=1/3)

道上式(I=1/5)

道上式(I=1/10)

道上式(I=1/15)

道上式(I=1/20)

道上式(I=1/25)

道上式(I=1/30)

基準面濃度(単一粒径d=0.1mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準面

濃度

レインカリンスキ式(I=1/3)

レインカリンスキ式(I=1/5)

レインカリンスキ式(I=1/10)

レインカリンスキ式(I=1/15)

レインカリンスキ式(I=1/20)

レインカリンスキ式(I=1/25)

レインカリンスキ式(I=1/30)

基準面濃度(単一粒径d=1mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準面

濃度

基準面濃度(単一粒径d=1mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準面

濃度

レインカリンスキ式(I=1/3)

レインカリンスキ式(I=1/5)

レインカリンスキ式(I=1/10)

レインカリンスキ式(I=1/15)

レインカリンスキ式(I=1/20)

レインカリンスキ式(I=1/25)

レインカリンスキ式(I=1/30)

D=0.01mm

基準面濃度の比較

D=0.1mm

D=1.0mm

基準面濃度(単一粒径d=10mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準面

濃度

道上式(I=1/3)

道上式(I=1/5)

道上式(I=1/10)

道上式(I=1/15)

道上式(I=1/20)

道上式(I=1/25)

道上式(I=1/30)

基準面濃度(単一粒径d=10mm)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0

2

4

6

水深(m)

基準面

濃度

レインカリンスキ式(I=1/3)

レインカリンスキ式(I=1/5)

レインカリンスキ式(I=1/10)

レインカリンスキ式(I=1/15)

レインカリンスキ式(I=1/20)

レインカリンスキ式(I=1/25)

レインカリンスキ式(I=1/30)

D=10mm

(14)

2.6 浮遊砂量(濃度)の比較

<芦田・道上式>

<レイン・カリンスキ式>

浮遊砂濃度の比較

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.10

1.00

10.00

100.00

単位幅流量(m3/s)

土砂濃度(%)

d=0.01mm(レインカリンスキ)

d=0.1mm(レインカリンスキ)

d=1mm(レインカリンスキ)

d=5mm(レインカリンスキ)

d=0.01mm(道上式)

d=0.1mm(道上式)

d=1mm(道上式)

d=5mm(道上式)

①単一粒径の比較 I=1/50



u

d

w

c

d

f

q

q

Bj

j

sj





1

0

*

0

15

exp

ln

1

1

1

)

(

(15)

浮遊砂量(濃度)の比較②

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.01 0.1 1 10 100 1000 通 過百分率( %) 粒径(mm) C1(dm=205mm) C2(dm=89.5mm) C3(dm=17.5mm)

dm=205mm:レインカリンスキ式

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

0.10

0.50

1.00

5.00

10.00 50.00

単位幅流量(m3/s)

浮遊砂

濃度

d=22.4mm

d=7.1mm

d=2.23mm

d=0.71mm

d=0.22mm

d=0.03mm

dm=89.5mm:レインカリンスキ式

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

0.10

0.50

1.00

5.00

10.00 50.00

単位幅流量(m3/s)

浮遊

砂濃度

d=22.4mm

d=7.1mm

d=2.23mm

d=0.71mm

d=0.22mm

d=0.03mm

dm=17.5mm:レインカリンスキ式

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

0.10

0.50

1.00

5.00

10.00 50.00

単位幅流量(m3/s)

遊砂濃

d=22.4mm

d=7.1mm

d=2.23mm

d=0.71mm

d=0.22mm

d=0.03mm

dm=205mm:道上式

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

0.10

0.50

1.00

5.00

10.00 50.00

単位幅流量(m3/s)

遊砂濃

d=22.4mm

d=7.1mm

d=2.23mm

d=0.71mm

d=0.22mm

d=0.03mm

dm=205mm:道上式

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

0.10

0.50

1.00

5.00

10.00 50.00

単位幅流量(m3/s)

遊砂濃

d=22.4mm

d=7.1mm

d=2.23mm

d=0.71mm

d=0.22mm

d=0.03mm

dm=205mm:道上式

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05

0.10

0.50

1.00

5.00

10.00 50.00

単位幅流量(m3/s)

浮遊

砂濃度

d=22.4mm

d=7.1mm

d=2.23mm

d=0.71mm

d=0.22mm

d=0.03mm

(16)

2.6 ウォッシュ・ロードの取り扱い

ウォッシュロード成分0.075mm以下を浮遊砂として取り扱っても、鉛直方向

の土砂濃度はほとんど変化しない。したがって、基準面濃度を適切に評価で

きれば、浮遊砂計算でウォッシュロードは評価可能

浮遊砂として取り扱う

0.000

0.250

0.500

0.750

1.000

1.250

1.500

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

河床

から

(m)

土砂濃度(%)

5回目

土砂濃度5回目 ラウスの簡略式 ~0.005mm理論値 0.005~0.075mm理論値 0.075~0.425mm理論値 0.425~2mm理論値 2~4.75mm理論値 4.75~19mm理論値 19~175mm理論値 ~0.005mm観測値 0.005~0.075mm観測値 0.075~0.425mm観測値 0.425~2mm観測値 2~4.75mm観測値 4.75~19mm観測値 19~175mm観測値

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

0.0000

0.0200

0.0400

0.0600

0.0800

0.1000

0.1200

0.1400

0.1600

床からの高さ(

m

)

土砂濃度(%)

2回目

土砂濃度2回目 ラウスの簡略式 ~0.005mm観測値 0.005~0.075mm観測値 0.075~0.425mm観測値 0.425~2mm観測値 ~0.005mm理論値 0.005~0.075mm理論値 0.075~0.425mm理論値 0.425~2mm理論値

図 1-1 粒径別土砂濃度分布(安倍川手越での観測事例H13.8.23)

図 1-1粒径別土砂濃度分布(姫川河口での観測事例H14.7.11)

(17)

2.6 ウォッシュ・ロードの取り扱い

図   - 3 .1     実 験 砂 粒 度 分 布 0 .0 1 0 .0 2 0 .0 3 0 .0 4 0 .0 5 0 .0 6 0 .0 7 0 .0 8 0 .0 9 0 .0 1 0 0 .0 0 .0 1 0 .1 1 1 0 粒 径 ( m m ) 通 過 百 分 率 (% ) 4 号 ( d m = 0 .5 6 m m ) 6 号 ( d m = 0 .3 3 m m ) 7 号 ( d m = 0 .1 9 m m ) 8 号 ( d m = 0 .1 1 m m ) 混 合 砂 2 ( d m = 0 .3 3 m m ) 0 1 2 3 4 5 6 0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 河床から の高さ (c m ) 土砂濃度(%)

河床勾配1/50,流量10(l/s)

土砂濃度ラウスの簡略式 0.075~0.001(mm)濃度 0.106~0.075(mm)濃度 0.25~0.106(mm)濃度 0.425~0.25(mm)濃度 0.85~0.425(mm)濃度 2~0.85(mm)濃度 0.075~0.001(mm)理論式 0.106~0.075(mm)理論式 0.25~0.106(mm)理論式 0.425~0.25(mm)理論式 0.85~0.425(mm)理論式 2~0.85(mm)理論式 0 1 2 3 4 5 6 0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 河床から の高さ( c m ) 土砂濃度(%)

河床勾配1/50,流量15(l/s)

土砂濃度ラウスの簡略式 0.075~0.001(mm)濃度 0.106~0.075(mm)濃度 0.25~0.106(mm)濃度 0.425~0.25(mm)濃度 0.85~0.425(mm)濃度 2~0.85(mm)濃度 0.075~0.001(mm)理論式 0.106~0.075(mm)理論式 0.25~0.106(mm)理論式 0.425~0.25(mm)理論式 0.85~0.425(mm)理論式 2~0.85(mm)理論式 0 1 2 3 4 5 6 0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 河床から の高さ( c m ) 土砂濃度(%)

河床勾配1/100,流量10(l/s)

土砂濃度 ラウスの簡略式 0.075~0.001(mm)濃度 0.106~0.075(mm)濃度 0.25~0.106(mm)濃度 0.425~0.25(mm)濃度 0.85~0.425(mm)濃度 2~0.85(mm)濃度 0.075~0.001(mm)理論式 0.106~0.075(mm)理論式 0.25~0.106(mm)理論式 0.425~0.25(mm)理論式 0.85~0.425(mm)理論式 2~0.85(mm)理論式 0 1 2 3 4 5 6 0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 河床から の高さ( c m ) 土砂濃度(%)

河床勾配1/100,流量15(l/s)

土砂濃度ラウスの簡略式 0.075~0.001(mm)濃度 0.106~0.075(mm)濃度 0.25~0.106(mm)濃度 0.425~0.25(mm)濃度 0.85~0.425(mm)濃度 2~0.85(mm)濃度 0.075~0.001(mm)理論式 0.106~0.075(mm)理論式 0.25~0.106(mm)理論式 0.425~0.25(mm)理論式 0.85~0.425(mm)理論式 2~0.85(mm)理論式

図 1-1 室内実験事例

(18)

3.モデル河川における計算例

3.1 計算条件

①縦断形状・川幅

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

距離標(k)

標高(T.

P

.m

-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 距離標 幅 (m ) 川幅 流砂幅

モデル施設配置箇所16.6km

(19)

3.1 計算条件

②ハイドロ(14年間の流況:150m3/s以下はカット)

③河床材料

河床材料

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

粒径(mm)

通過

百分

率(

%)

-0.1k

0.0-6.4k

6.6-11.8k

12.0-13.56k

13.6-15.8k

16.0-20.2k

モデル

ハイドログラフ

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1

136 271 406

541 676 811 946 1081 1216 1351 1486 1621 1756 1891 2026 2161 2296 2431 2566 2701 2836 2971 3106 3241 3376 3511

時間(hr)

流量

(m

3/

s)

1年

(20)

3.1 計算条件

④粒径のきり方

モデル粒度分布と分割した粒径階 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 粒径(mm) 通過百 分率(% ) 粒径13区分(基本) 粒径7区分 粒径10区分 粒径10区分(その2) 粒径15区分 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 通過百 分率( %) 粒径(mm) モデル粒度分布と分割した粒径階 粒径13区分(基本) 粒径7区分 粒径7区分(その2) 系列1

0.00035

0.048

0.075

0.106

0.25

0.425

0.85

2

4.75

19

38.1

75 150 300

500

0.048

0.075

0.106

0.25

0.425

0.85

2

4.75

19

38.1

75 150 300 500 2400

中砂

粗砂 細礫 中礫

13

99.5

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

10

99.5

4

5

6

7

8

9

10

10

99.4

1

2

4

5

6

10

15

99.5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

7

99.3

7

7

128.4

4

5

6

5

132.1

70

70

275

275

2400

土質

日本統一分類法

0.00035

0.58

0.58

12

平均粒径

(mm)

粘土

細砂

粗礫

礫分

粗石

巨石

石分

CASE 区分

平均粒径

(mm)

粒径階(mm)

3

1

2

3

砂分

シルト

3

7

8

9

1

2

3

4

5

6

1

2

3

7

1

2

3

4

5

12

(21)

3.1 計算条件

⑤供給土砂量(14年分)

⑥その他の条件

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

13区分

1095.4

387.3

212.1

106.1

53.5

26.9

9.5

3.08

1.3

0.6

0.179

0.06

0.005

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

10区分①

1095.4

387.3

212.1

106.1

53.5

26.9

9.5

2.001

0.252

0.005

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

10区分②

1095.4

273.9

75.6

13.45

3.08

1.3

0.6

0.179

0.06

0.004

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

15区分

1095.4

387.3

212.1

106.1

53.5

26.9

9.5

3.08

1.3

0.6

0.326

0.163

0.089

0.06

0.004

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7区分①

1095.4

273.86

75.6

13.45

2.009

0.252

0.005

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7区分②

848.53

212.13

106.07

53.46

13.45

2.009

0.202

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

5区分

812.4

138.74

28.98

2.638

0.167

項目

記号

砂礫の密度

σ

2.65

流水の密度

ρ

1

水の動粘性係数

ν

0.0101

レジーム数

α

4

河床の堆積土砂濃度

c*

0.65

粗度係数

n

0.036~0.044

単位:千m3

(22)

3.1 計算条件

⑦施設

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

距離標(k)

標高(T.

P

.m

施設配置箇所

-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 距離標 幅 (m ) 川幅 流砂幅

1.不透過型

・有効高

10.0m

・地盤標高

156.0m

・水通天端標高 166.0m

・水通幅

50.0m

2.スリット型

・スリット高

9.0m

・スリット敷高

157.0m

・スリット幅

10.0m

・水通天端標高 166.0m

・水通幅

50.0m

施設配置箇所

(23)

平衡の場合

定常の場合の施設の計算方法

ただし、

dt

dx

b

b

Q

Q

Q

Q

z

z

i

i

i

k

fi

k

Bi

k

fi

k

Bi

t

i

it

k k k k





2

1

1

1

1

dt

d

f

c

D

dx

Q

Q

Q

Q

D

i

f

k

B

k

fi

k

Bi

i i k

)

(

*

1 1

非平衡の場合

dt

dx

b

b

Q

Q

Q

Q

Q

Q

z

z

i

i

i

k

down

k

up

k

down

k

up

k

k

Bi

Bi

t

i

it

k i k i k i k i k k

 

2

1

1

1

1 1

dt

d

f

c

D

dx

Q

Q

Q

Q

Q

Q

D

i

k

down

k

up

k

B

k

down

k

up

k

Bi

ik ik i i k i k

)

(

*

1 1 1

ただし、

水面形の計算

---不等流計算

堰堤地点の水位

---限界水深

スリット水位

---計算式

2

3

1

1

2

3

2

h

g

b

c

Q

 



3

2

2

1

2

2

2

3

2

)

15

2

H

h

b

B

b

B

g

c

Q

2

1

Q

Q

Q

の場合は、

dt

d

f

c

D

dx

Q

Q

Q

Q

D

i

f

k

B

k

fi

k

Bi

i i k

)

(

*

1 1

とする

の場合は、

とする

dt

d

f

c

D

dx

Q

Q

Q

Q

Q

Q

D

i

k

down

k

up

k

B

k

down

k

up

k

Bi

ik ik i i k i k

)

(

*

1 1 1

(24)

3.1 計算条件

⑧計算ケース

C1-1-1

CASE

浮遊砂モデル

平衡

施設

無し

粒径区分

13

平均粒径(mm)

99.5

供給土砂量(14年)

564.3万m3

C1-1-2

10

99.5

564.3万m3

C1-1-3

10

99.4

564.3万m3

C1-1-4

15

99.5

564.3万m3

C1-1-5

7

99.3

564.3万m3

C1-1-6

7

128.4

332.0万m3

C1-1-7

5

132.1

306.1万m3

C2-1-1

非平衡

13

99.5

564.3万m3

C2-1-2

10

99.5

564.3万m3

C2-1-3

10

99.4

564.3万m3

C2-1-4

15

99.5

564.3万m3

C2-1-5

7

99.3

564.3万m3

C2-1-6

7

128.4

332.0万m3

C2-1-7

5

132.1

306.1万m3

C1-2-1

平衡

不透過型未満砂

13

99.5

564.3万m3

C1-2-2

10

99.5

564.3万m3

C1-2-3

10

99.4

564.3万m3

C1-2-4

15

99.5

564.3万m3

C1-2-5

7

99.3

564.3万m3

C1-2-6

7

128.4

332.0万m3

C1-2-7

5

132.1

306.1万m3

C2-2-1

非平衡

13

99.5

564.3万m3

C2-2-2

10

99.5

564.3万m3

C2-2-3

10

99.4

564.3万m3

C2-2-4

15

99.5

564.3万m3

C2-2-5

7

99.3

564.3万m3

C2-2-6

7

128.4

332.0万m3

C2-2-7

5

132.1

306.1万m3

C1-3-1

平衡

スリット

13

99.5

564.3万m3

C1-3-5

7

99.3

564.3万m3

C1-3-7

5

132.1

306.1万m3

C2-3-1

非平衡

13

99.5

564.3万m3

C2-3-5

7

99.3

564.3万m3

C2-3-7

5

132.1

306.1万m3

(25)

3.2 計算結果

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:平衡、流量:1年間、通過土砂量:掃流砂+浮遊砂

結果:

・平均粒径が同じ1~5は、粒径

の切り方を変えても、計算区間

の通過土砂量はほとんど変化

しない.ただし、0kmでは粒径

の切り方が少ない方(2,5)が流

出土砂量が多い。

・平均粒径が大きく、供給土砂

量が少ない6,7は、計算区間全

体で通過土砂量が異なる

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土砂量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 0.202 2.009 13.45 53.46 106.07 212.13 848.53 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土 砂量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土 砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土 砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過 土 砂量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土 砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径(mm)

C1-1-1

C1-1-2

C1-1-7

C1-1-6

C1-1-5

C1-1-4

C1-1-3

(26)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過 土 砂量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過 土 砂量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土 砂量 ( 千 m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過土砂量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 848.53 212.13 106.07 53.46 13.45 2.009 0.202 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土砂 量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径(mm)

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:平衡、流量:1年間、通過土砂量:浮遊砂

結果:

・平均粒径が同じ1~5では、粒

径の切り方が少ない方(2,5)が

、浮遊する粒径の存在比率が

高くなるため0kmでの流出土

砂量が多い。

・平均粒径が大きく、供給土砂

量が少ない6においても、浮遊

する粒径の存在比率が高くな

るため0kmでの流出土砂量が

多い。

C1-1-1

C1-1-2

C1-1-7

C1-1-6

C1-1-5

C1-1-4

C1-1-3

比率8%

比率12%

比率12%

(27)

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過 土砂 量( 千m 3/ 14年 ) 距離(km) 0.202 2.009 13.45 53.46 106.07 212.13 848.53 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土 砂量 ( 千 m 3/14年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/1 4年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/1 4年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/14 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/14 年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土 砂量( 千m 3/ 14年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径 (mm)

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:平衡、流量:14年間、通過土砂量:掃流砂+浮遊砂

結果:

・14年間では、平均粒径が同じ

1~5については計算区間の通

過土砂量に違いは見られない

・平均粒径が大きく、供給土砂

量が少ない6,7は、計算区間全

体で通過土砂量が異なる

C1-1-1

C1-1-2

C1-1-7

C1-1-6

C1-1-5

C1-1-4

C1-1-3

(28)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

過土砂

量(千

3

)

C1-1-1

C1-1-2

C1-1-3

C1-1-4

C1-1-5

C1-1-6

C1-1-7

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

通過土

砂量(千

3

)

C1-1-1

C1-1-2

C1-1-3

C1-1-4

C1-1-5

C1-1-6

C1-1-7

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

通過土

砂量(千

3

)

C1-1-1

C1-1-2

C1-1-3

C1-1-4

C1-1-5

C1-1-6

C1-1-7

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

通過土砂

量(千

3

)

C1-1-1

C1-1-2

C1-1-3

C1-1-4

C1-1-5

C1-1-6

C1-1-7

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:平衡、通過土砂量の比較

全流砂、1年間

全流砂、14年間

浮遊砂、1年間

浮遊砂、14年間

(29)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土砂量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 0.202 2.009 13.45 53.46 106.07 212.13 848.53 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径 (mm) 0 100 200 300 400 500 600 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過 土 砂量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 100 200 300 400 500 600 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径(mm) 0 100 200 300 400 500 600 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過土砂 量( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 100 200 300 400 500 600 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 100 200 300 400 500 600 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径(mm)

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:非平衡、流量:1年間、通過土砂量:掃流砂+浮遊砂

結果:

・平均粒径が同じ1~5は、粒

径の切り方を変えても、計算

区間の通過土砂量はほとんど

変化しない.

・平均粒径が大きく、供給土

砂量が少ない6,7は、計算区

間全体で通過土砂量が異な

C2-1-1

C2-1-2

C2-1-7

C2-1-6

C2-1-5

C2-1-4

C2-1-3

(30)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土 砂量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 848.53 212.13 106.07 53.46 13.45 2.009 0.202 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過土砂 量( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過土砂量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土砂 量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土砂 量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径(mm)

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:非平衡、流量:1年間、通過土砂量:浮遊砂

結果:

・平均粒径が同じ1~5では、粒

径の切り方に関わらず、通過

土砂量はほぼ同じ。

・平均粒径が大きく、供給土砂

量が少ない6においても、浮遊

する粒径の存在比率が高くな

るため0kmでの流出土砂量が

多い。

比率8%

比率12%

比率12%

C2-1-1

C2-1-2

C2-1-7

C2-1-6

C2-1-5

C2-1-4

C2-1-3

(31)

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通 過土砂量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 0.202 2.009 13.45 53.46 106.07 212.13 848.53 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量 ( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/14年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/14 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/1 4年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂量( 千m 3/1 4年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 通過土砂 量( 千m 3/ 14年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径 (mm)

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:非平衡、流量:14年間、通過土砂量:掃流砂+浮遊砂

結果:

・14年間では、平均粒径が同じ

1~5については計算区間の通

過土砂量に違いは見られない

・平均粒径が大きく、供給土砂

量が少ない6,7は、計算区間全

体で通過土砂量が異なる

C2-1-1

C2-1-2

C2-1-7

C2-1-6

C2-1-5

C2-1-4

C2-1-3

(32)

(1)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化

浮遊砂:非平衡、通過土砂量の比較

全流砂、1年間

全流砂、14年間

浮遊砂、1年間

浮遊砂、14年間

0

100

200

300

400

500

600

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

通過土砂

量(千

3

)

C2-1-1

C2-1-2

C2-1-3

C2-1-4

C2-1-5

C2-1-6

C2-1-7

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

通過土砂

量(千

3

)

C2-1-1

C2-1-2

C2-1-3

C2-1-4

C2-1-5

C2-1-6

C2-1-7

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

通過土砂

量(千

3

)

C2-1-1

C2-1-2

C2-1-3

C2-1-4

C2-1-5

C2-1-6

C2-1-7

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

距離(km)

過土砂

量(千m

3

)

C2-1-1

C2-1-2

C2-1-3

C2-1-4

C2-1-5

C2-1-6

C2-1-7

(33)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過土 砂量( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 0.202 2.009 13.45 53.46 106.07 212.13 848.53 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過土砂 量( 千 m 3/1年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径(mm)

(2)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化(未満砂)

浮遊砂:平衡、流量:1年間、通過土砂量:掃流砂+浮遊砂

結果:

・細粒土砂の粒径分割が多い

と、未満砂の堰堤からの流出

土砂量が増加

C1-2-1

C1-2-2

C1-2-7

C1-2-6

C1-2-5

C1-2-4

C1-2-3

(34)

-60 -40 -20 0 20 40 60 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0 土砂収 支( 千m 3/1 年) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) -60 -40 -20 0 20 40 60 -0 .1 0.8 1. 8 2. 8 3. 8 4. 8 5. 8 6. 8 7. 8 8. 8 9. 8 10 .8 11 .8 12 .8 13 .8 14 .8 15 .8 16 .8 17 .8 18 .8 19 .8 土砂 収支 (千 m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径 (mm)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0.

0

1.

0

2.

0

3.

0

4.

0

5.

0

6.

0

7.

0

8.

0

9.

0

10

.0

11

.0

12

.0

13

.0

14

.0

15

.0

16

.0

17

.0

18

.0

19

.0

20

.0

過土砂

量(千m

3

/1

距離(km)

1095.4

387.3

212.1

106.1

53.5

26.9

9.5

3.08

1.3

0.6

0.179

0.06

0.004

代表粒径(mm)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10

.0

11

.0

12

.0

13

.0

14

.0

15

.0

16

.0

17

.0

18

.0

19

.0

20

.0

過土砂

量(千m

3

/1

距離(km)

1095.4

387.3

212.1

106.1

53.5

26.9

9.5

2.001

0.252

0.005

代表粒径(mm)

C1-2-1

C1-2-2

(2)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化(未満砂)

浮遊砂:平衡、流量:1年間、通過土砂量:掃流砂+浮遊砂

通過する粒径

0.252mm以上

の粒径が堆積

0.6mm以上の

粒径が堆積

(35)

平成23年新潟福島豪雨前後の河道状況

威守松砂防堰堤

H24.6撮影

魚野川

登川上流砂防堰堤

・未満砂の場合でも、

大規模出水時には土

砂は下流へ流出する

(36)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千 m 3/1年 ) 距離(km) 848.53 212.13 106.07 53.46 13.45 2.009 0.202 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千 m 3/1 年 ) 距離(km) 812.4 138.74 28.98 2.638 0.167 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径 (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 2.001 0.252 0.005 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂 量( 千m 3/1 年 ) 距離(km) 1095.4 387.3 212.1 106.1 53.5 26.9 9.5 3.08 1.3 0.6 0.326 0.163 0.089 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通過 土砂量 ( 千 m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 273.9 75.6 13.45 3.08 1.3 0.6 0.179 0.06 0.004 代表粒径(mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 8. 0 9. 0 10 .0 11 .0 12 .0 13 .0 14 .0 15 .0 16 .0 17 .0 18 .0 19 .0 20 .0 通 過土砂 量( 千m 3/1年 ) 距離(km) 1095.4 273.86 75.6 13.45 2.009 0.252 0.005 代表粒径(mm)

(2)粒径の分割の違いによる通過土砂量の変化(未満砂)

浮遊砂:平衡、流量:1年間、通過土砂量:浮遊砂

結果:

・未満砂の場合でも、0.2mm

以下の土砂は下流へ流出す

る。

C1-2-1

C1-2-2

C1-2-7

C1-2-6

C1-2-5

C1-2-4

C1-2-3

比率12%

参照

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