河川感潮域における流量観測と水理特性に関する研究

(1)

修士論文要旨(2006 年度)

河川感潮域における流量観測と水理特性に関する研究

STUDY ON DISCHARGE OBSERVATION AND HYDRAULIC CHARACTERISTICS IN TIDAL RIVER 土木工学専攻 12 号河津元 KAWAZU Gen 1. はじめに流量は治水・利水・環境を考慮した河川計画・管理を行う上で基本となるデータ

現地観測数値計算

○流量観測精度の向上

○正確かつ安全に流量を測定する観測技術の開発、確立

重要課題

河川感潮域における

○流量観測精度の向上、流量データの蓄積、流況・流動把握

○水位・流量の変動特性の解明

○河道特性や潮汐が水位，流量に与える影響の把握目的

河川感潮域の特性

○H-Q式が得られない

○潮汐の影響で流況が複雑

平水時・洪水時ともに流量観測，流況把握が容易でない

○洪水時：浮子観測によりH-Q式を作成し、流量を算出測定可能な流速は表面流速のみ

○平水時：可搬式流速計（プロペラ式、電磁式）を用いた観測測定可能な流速は一点のみ

現状の主な流量観測法

本研究

河川感潮域に適した流量観測法の提案・確立感潮域を有した流域の水循環解析

感潮域における超音波ドップラー流速計を用いた流量観測一次元不定流の基本式を用いた河道計算流量は治水・利水・環境を考慮した河川計画・管理を行う上で基本となるデータ

現地観測現地観測数値計算数値計算

○流量観測精度の向上

○正確かつ安全に流量を測定する観測技術の開発、確立

重要課題

河川感潮域における

○流量観測精度の向上、流量データの蓄積、流況・流動把握

○水位・流量の変動特性の解明

○河道特性や潮汐が水位，流量に与える影響の把握目的

河川感潮域の特性

○H-Q式が得られない

○潮汐の影響で流況が複雑

平水時・洪水時ともに流量観測，流況把握が容易でない

○洪水時：浮子観測によりH-Q式を作成し、流量を算出測定可能な流速は表面流速のみ

○平水時：可搬式流速計（プロペラ式、電磁式）を用いた観測測定可能な流速は一点のみ

現状の主な流量観測法

本研究

河川感潮域に適した流量観測法の提案・確立感潮域を有した流域の水循環解析

感潮域における超音波ドップラー流速計を用いた流量観測一次元不定流の基本式を用いた河道計算

図-1 研究概念図著者は感潮域における流量観測の精度向上，流況把握を

目的とし，鶴見川末吉橋 ( 河口から 5.9km) において平水・洪水時に水平設置型 ADCP(以後 H-ADCP と記す)とともに ADCP( 超音波ドップラー流速計 ) を用いた現地観測を行った．

本研究では，現地観測の結果から感潮域に適した流量観測法の検討を行うとともに感潮域における流速・流量の変動特性について考察した．さらに， 1 次元不定流の式を用いた数値計算を行い，河道特性および潮汐が水位，流量に与える影響の把握を試みた．本研究の概念図を図-1 に示す．これより，本研究が河川感潮域に適した流量観測方法の提案・確立および感潮域を有する流域の水循環解析に寄与することを目指す．

2. 観測概要

観測対象河川は鶴見川 ( 流域面積 235km

²

，流路延長 42.5km)である．鶴見川は，河口から 13.8km付近まで潮汐の影響を受けている．本研究で対象とする ADCP と H-ADCP による観測地点は，河口から 5.9kmにある末吉橋直上流に位置している．

–0.5 –0.4 –0.3 –0.2 –0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

–50 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80

8/10 12:00 8/10 18:00 8/11 0:00 8/11 6:00 8/11 12:00

末吉橋 (5.9km) 水位 ADCP 観測流量 H–ADCP 観測流量

水位 (m) 流量 (m3/s)

: : :

90分 120分110分90分

130分 120分

–0.5

2.1 H-ADCP による流量観測

末吉橋直上流左岸に設置されているH-ADCP は2003 年1 月から計測を開始し，平水時，洪水時においても水位に応じて自動昇降･回転して 10 分毎の水位，断面流速分布およ

び流量を出力する観測システムである．図-2 小潮時における水位と流量の時系列 (2004/8/10 12:00-8/11 12:00) 2.2 ADCP による流量観測（移動，定点，橋上操作観測）

–0.8 –0.6 –0.4 –0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

–80 –60 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120

9/1 18:00 9/2 0:00 9/2 6:00 9/2 12:00

末吉橋 (5.9km) 水位 ADCP 観測流量 H–ADCP 観測流量

水位 (m) 流量 (m3/s)

: : :

図-3 大潮時における水位と流量の時系列 (2004/9/1 15:00-9/2 15:00) 移動観測： H-ADCP 観測地点の上流約 50m の断面におい

て ADCP をボートに搭載し，平水時の小潮時 (2004 年 8 月 10-11 日 ) と大潮時 (2004 年 9 月 1-2 日 ) に 24 時間連続の曳航観測を行った．移動観測では，H-ADCP の観測データと比較できるように， 10 分間隔で同じ断面を往復し約 5 分間隔の流速・流量データを得た．

定点観測：移動観測と同地点の断面において， ADCP 搭載ボートを断面最深部付近に停泊させ，平水時の小潮時 (2004 年 8 月 12-13 日 ) に 24 時間連続で観測を行った．定点観測では，断面最深部における 10 秒間隔の鉛直方向の流速データを 24 時間連続で得た．

橋上操作観測：末吉橋直下流の断面において 2006 年の洪水時 (10 月 6-7 日 ) に ADCP 搭載の橋上操作艇 ( 以後リバーボートと記す ) を用いた集中観測を行った．橋上操作観測では，

リバーボートを約 20 分間隔で往復することで，約 10 分間隔の流速・流量データを得た．

3. 観測結果および考察

3.1 平水時における ADCP と H-ADCP の観測結果

図-2および図-3 に末吉橋地点における小潮時と大潮時の ADCP 観測流量と H-ADCP 観測流量および水位の時系列を

示す． ADCP 観測流量と H-ADCP 観測流量を比較すると小潮時・大潮時ともに観測期間を通じてほぼ同じ値を示している．また，流量の増減も両者とも同じ傾向を示している．

これより平水時において，小潮時・大潮時ともにH-ADCP

で ADCP 移動観測法とほぼ同程度の精度で流量観測が可能

であることが示された

¹⁾

. 小潮時観測期間中に ADCP ，

H-ADCP ともに 90 〜 130 分周期の流量変動が観測された．流

量の変動幅は ADCP 観測期間中の平均流量 7 m

³

/s に対し，潮

汐による場合は 50 〜 60 m

³

/s であり，短周期の場合は 20 〜 30

m

³

/sであった． 2003 年に H-ADCPで観測された流量の時系列

を見た結果 , 年間を通じて短周期の流量変動が確認された .

(2)

修士論文要旨(2006 年度)

–0.4 –0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

–60 –40 –20 0 20 40 60 80 100

水位(m) 流量(m3/s)

8/12 12:00 8/12 18:00 8/13 0:00 8/13 6:00 8/13 12:00

：H–ADCP 観測流量

：末吉橋 (5.9km) 水位

–0.6

期間Ⅰ 期間Ⅱ 期間Ⅲ 期間Ⅳ 期間Ⅴ 期間Ⅵ 期間Ⅶ 期間Ⅷ

図-4 定点観測期間中の水位と流量の時系列 (2004/8/12 12:00-8/13 12:00) 大潮時にはこの流量変動は見られなかった．この短周期の

流量変動の発生要因については 3.3 で考察する．

3.2 ADCP 定点観測の結果(感潮域における流速の鉛直構造と時間変動特性)

図-4 に定点観測期間中における末吉橋の水位と流量の時系列を示す．この期間中においても小潮時観測期間中に見られた短周期の流量変動が確認できる．図-5 に定点観期間中における主流方向流速の鉛直分布を示す．正の流速は順流，

負の流速は逆流を表す．上げ潮期である期間Ⅰでは，流速の鉛直分布は水面から水深 2m 付近に向けて強い逆流方向流速が徐々に減少し，水深 2m 以下では一様に弱い逆流となっている．満潮時である期間Ⅱでは，流速は同系の鉛直分布のまま逆流から順流に遷移している．下げ潮期である期間Ⅲでは，流速の鉛直分布は水面から水深 2m 付近に向けて主流方向流速が徐々に減少していき，水深 2m 以下の下層部は一様に弱い順流となっている．干潮時である期間Ⅳでは，

流速は水面から河床に向けて徐々に減少する鉛直分布を保ちながら，順流から逆流に遷移している．上げ潮期である期間Ⅴの流速の鉛直分布は，水面からに水深 2.5m 付近に向けて流速が徐々に減少し，水深 2.5m付近から河床に向けて流速が徐々に増加する形となっている．満潮時である期間

Ⅵでは，流速は水深1.5m以上においては常に順流であるが，

2:30 ， 3:00 における水深 2.5m 以下の流速はほぼゼロである．

そして，満潮時から下げ潮期に向かうにつれて水深 1.5m 以下の流速は弱い逆流から順流に遷移する．大きな下げ潮期である期間Ⅶにおける流速は常に順流であり，水面から河床に向けて流速が徐々に減少する流速分布となる．干潮時の期間Ⅷでは， 7:30 〜 9:10 において水深 2m 以下の流速が徐々に順流から逆流へ遷移する．そして，水位が上昇するにつれて河床付近から生じた逆流が下層から上層へ広がっていき， 11:40 には鉛直方向全体の流速が逆流となる．次に，

流速の時間変動について着目すると，期間Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ，Ⅶ において流速が鉛直方向にほぼ同じ分布形のまま 90 〜 120 分周期で変動している．以上のことから，末吉橋地点における流速は潮汐の影響により様々な鉛直分布を示すとともに，潮汐による約 12 時間周期の変動と 100 〜 120 分周期の変動を有する強い非定常性を示すことがわかった．

3.3 短周期の流速・流量変動の発生要因について

H-ADCP 観測流量の時系列データから卓越周期を求める

ため降雨が少ない 2003 年 2 月の流量データを用いてスペクトル解析を行った．その結果，図-6 に示すように卓越周期は 11.6 時間， 5.2 時間， 1.8 時間であった．次に，図-7 に鶴見川河口 (-2.0km) における水位の時系列 (2004 年 10 月 9 日〜

10 日 ) を示す．末吉橋地点で観測された短周期の流量変動と同様な短周期の水位変動が，鶴見川河口においても確認された．この期間中，非常に強い台風が，東京湾を北東方向に横断した．この台風の影響によって海水面に外乱が加えられ，東京湾内に約 2 時間の周期を持つセイシュが生じたと考えられる．実際，東京湾内には周期 60 〜 70 分のセイシュが発生することがわかっている．そこで， 2003 年 2 月における鶴見川河口 (-2.0km) の水位の卓越周期を調べるため，

2003 年 2 月の水位データを用いてスペクトル解析を行った．

その結果，卓越周期は 2003 年 2 月の H-ADCP 観測流量の卓越周期とほぼ同様に約 12 時間と約 2 時間であった．ここで，

鶴見川感潮域を一方向のみが開いた長方形水域と考えると，

セイシュの固有周期 T

n

(h

r

) は次式で与えられる．

gh n

L

n

( 2 1 )

4 = −

Τ (1)

ここに， g(m/s

²

) ：重力加速度， L(m) ：感潮域の長さ， h(m) ：平均水深，n(=1， 2，3…)：振動のモードを表すパラメータである．鶴見川感潮域の長さは 13.8km ，末吉橋における 2003 年 2 月の平均水深は 3.64mであるから，セイシュの固有周期は n=1 ， 2 ， 3 に対し， 2.57 ， 0.86 ， 0.51h

r

である． n=1 に対するセイシュの固有周期は，観測された流量変動の周期およ

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s) 水深(m) :7:30

:8:10 :9:10 :10:40 :11:40

–805 –40 0 40 80

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:13:00 :14:00 :14:50

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:15:40 :16:10 :17:10

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:17:20 :17:50 :19:00

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:20:20 :20:40 :21:30

–40 –20 0 20 40

5 4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:23:30 :0:20 :1:10

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:2:30 :3:00 :3:30

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:5:10 :5:50 :6:30

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s) 水深(m) :7:30

:8:10 :9:10 :10:40 :11:40

–805 –40 0 40 80

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:13:00 :14:00 :14:50

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:15:40 :16:10 :17:10

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:17:20 :17:50 :19:00

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:20:20 :20:40 :21:30

–40 –20 0 20 40

5 4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:23:30 :0:20 :1:10

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:2:30 :3:00 :3:30

–605 –40 –20 0 20 40 60

4 3 2 1 0

流速(cm/s)

水深(m)

:5:10 :5:50 :6:30

図-5 定点観測時期間中における主流方向流速の鉛直分布ここに示す期間は図-4 中の期間と対応している

(c)期間Ⅲ (d)期間Ⅳ (a)期間Ⅰ (b)期間Ⅱ

(h)期間Ⅷ (f)期間Ⅵ (g)期間Ⅶ

(e)期間Ⅴ

(3)

修士論文要旨(2006 年度)

11.6時間

200 400 600 800

-5 -4 -3 -2 -1

NormarizedSpectum

周期(minutes)

1.8時間 5.2時間

11.6時間

200 400 600 800

-5 -4 -3 -2 -1

NormarizedSpectum

周期(minutes)

1.8時間 5.2時間

200 400 600 800

-5 -4 -3 -2 -1

200 400 600 800

-5 -4 -3 -2 -1

NormarizedSpectum

周期(minutes)

1.8時間 5.2時間

図-6 鶴見川末吉橋地点における流量データ(2003 年 2 月)のスペクトル解析結果び末吉橋の流量データと鶴見川河口の水位データを用いた

スペクトル解析により得られた卓越周期と概ね対応している．以上のことから，末吉橋地点における短周期の流速・

流量変動は鶴見川河口の水位変動，すなわち東京湾内に発生するセイシュの影響に生じていると考えられる．

3.4 洪水時における ADCP と H-ADCP の観測結果

図-8 に洪水観測時における鶴見川各水位観測所における水位と流量の時系列を示す．各水位観測所の水位に着目すると，亀の子橋の水位の挙動は H-ADCP 流量と対応するが，

末吉橋地点の水位の挙動は，出水による流量 ( ピーク流量 400m

³

/s) が流下するにも関わらず鶴見川河口の水位とほぼ同じ変動をしている．このことから本観測時における末吉橋の水位は，出水によって流下する流量よりも潮汐の影響を強く受けていると考えられる．次に， H-ADCP 観測流量と ADCP 観測流量を比較すると， ADCP 観測期間を通じて両者は定量的，定性的にほぼ同じ値を示していることがわかる．

これよりピーク流量付近 (200m

³

/s) においても H-ADCP によりADCP橋上操作観測法と同程度の精度で観測可能であることがわかった．

–1 –0.8 –0.6 –0.4 –0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

10/9 12:00 10/9 18:00 10/10 0:00 10/10 6:00 10/10 12:00

水位(m)

90分120分120分100分110分90分

台風通過時刻

–1 –0.8 –0.6 –0.4 –0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

10/9 12:00 10/9 18:00 10/10 0:00 10/10 6:00 10/10 12:00

水位(m)

90分120分120分100分110分90分

台風通過時刻

図-7 鶴見川河口(-2km)の水位の時系列 (2004/10/9 12:00-10/10 12:00)

–1 0 1 2 3 4 5 6

20 10 0

–1 0 1 2 3 4 5 6

–100 0 100 200 300 400

10/5 10/5 10/5 10/5 10/6 10/6 10/6 10/6 10/7 10/7 10/7 10/7 10/8 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00

水位(m) 時間降雨強度(mm/h)

：鶴見川河口水位(–2.0km)

：末吉橋水位(5.9km)

：亀の子橋水位(13.8km)

流量(m3/s)

：ADCP観測流量

：H–ADCP観測流量

※雨量は鶴川地点のデータ総降雨量:189[mm]

最大時間降雨強度:11[mm/h]

図-8 洪水観測時における各水位観測所の水位と流量の時系列

(2006/10/5 0:00-10/8 0:00) 4. 数値計算

河道特性および潮汐が河川感潮域における水位，流量およびそれらの変動に与える影響を把握するため，鶴見川下流域を対象に 1 次元不定流計算を行った．

4.1 計算条件

河道条件としては，平水時の場合は河道長 18.2km （河口から落合橋まで）に実断面形状を任意の 37 地点にあたえ，

洪水時の場合は河道長 15.8km （河口から亀の子橋まで）に実断面形状を任意の 34 地点に与えた．実河川では計算に用いた河道内に 3 支川が流入するが，本計算では支川の影響を考慮していない．境界条件および粗度係数は表-1 に示す値を与えた．初期条件は，全てのケースにおいて計算開始時の上流端流量と下流端水位を一定として計算した後の水位，流量を河道全体に与えた．

表-1 1 次元不定流解析の計算条件

Case 粗度係数条件上流端境界条件：流量(m³/s) 下流端境界条件：水位(m) (a)平水時における小潮時の再現計算 0.02、0.03、0.04 16

（2003年2月の平均流量）

鶴見川河口の実測値 (2003年2月9〜12日) (b)平水時における大潮時の再現計算 0.02、0.03、0.04 16

（2003年2月の平均流量）鶴見川河口の実測値 (2003年2月16〜20日) (c)洪水時の再現計算 0.02、0.03、0.04 亀の子橋地点の実測値

（2003年のH-Q式より算出）鶴見川河口の実測値 (2003年8月14〜23日) (d)洪水時のシミュレーション 0.02、0.025、0.03亀の子橋地点の実測値の1.5倍

（2003年のH-Q式より算出）

鶴見川河口の実測値 (2003年8月14〜23日) (e)洪水・異常潮位の同時生起

シミュレーション 0.02

亀の子橋地点の実測値の 1.5倍を0〜12時間ずらした値

（2003年のH-Q式より算出）

異常潮位発生時の鶴見川河口の実測値

（2006年10月6〜11日)

5. 計算結果と考察

5.1 平水時における計算結果

図-9 に小潮時の末吉橋における実測流量と計算流量の時系列を示す．流量の実測値と計算値は，計算期間を通じて変動幅，変動周期ともにほぼ一致している．また，小潮時観測期間中に確認された短周期の流量変動が本計算より再現された．下流端境界条件として実測水位ではなく 12 時間周期の正弦関数の水位を与えて計算を行ったが短周期の流量変動は再現されなかった．これより，末吉橋における短周期の流速・流量変動は横断面形状などの河道特性に起因するものではなく鶴見川河口の水位変動に起因するといえる．図-10 に大潮時の末吉橋における実測流量と計算流量の時系列を示す．実測値と計算値を比べると干潮時と満潮時に約 20 〜 30m

³

/s の差異が生じることがあるものの，全体的には流量変動の挙動を概ね再現できた．

–50 0 50 100

流量(m3/s)

2/10 0:00 2/11 0:00 2/12 0:00

:H–ADCP観測流量 :n=0.02 :n=0.03 :n=0.04

図-9 末吉橋における計算流量と実測流量の時系列 (Case(a))

–100 –50 0 50 100 150

流量(m3/s)

2/17 0:00 2/18 0:00 2/21 0:00

:H–ADCP観測流量 :n=0.02 :n=0.03 :n=0.04

2/20 0:00 2/19 0:00

図-10 末吉橋における計算流量と実測流量の時系列 (Case(b))

5.2 洪水時における計算結果

まずCase(c)の計算結果について述べる．末吉橋地点にお

ける計算流量と実測流量を比較したところ，ハイドログラ

フの形とピーク流量時刻はほぼ一致するが，ピーク流量の

値が実測値は 655m

³

/sに対し計算値は 430 m

³

/sと大きな差異

があった．この差異は本計算が支川から流入してくる流量

(4)

修士論文要旨(2006 年度)

–200 –100 0 100 200 300 400 500 600 700 800

流量(m3/s)

8/14 0:00 8/15 0:00

:n=0.02 :H–ADCP観測流量

:n=0.025 :n=0.03

8/16 0:00 8/17 0:00 8/18 0:00 :浮子観測による流量

図-11 末吉橋における計算流量と実測流量の時系列 (Case(d))

を考慮していないことに起因すると考えられる．そこで，

末吉橋における計算値のピーク流量を実測値に合わせるため， Case(d) の計算を行った．図-11 にその結果を示す．計算値と実測値を比べると，ハイドログラフの形，ピーク流量の時刻および値はほぼ一致おり，末吉橋における洪水時の流量変動を良く再現できた．次に，図-12 に，末吉橋における Case(d) の計算水位と実測水位の時系列を示す．計算値と実測値を比較すると粗度係数が 0.02 の時，計算値の水位ハイドログラフ，ピーク値ともに実測値と良く一致している．

他の洪水についても Case(d) と同様の条件で計算した結果，

粗度係数が 0.02 の時，計算水位と実測水位が良く一致した．

この結果より，鶴見川下流域の粗度係数は 0.02 が妥当であると考え，その値を用いて次の計算を行った．

–1 –0.5 0 0.5 1 1.5 2

水位(m)

8/14 0:00 8/15 0:00

:n=0.02 :実測値

:n=0.025 :n=0.03

8/16 0:00 8/17 0:00 8/18 0:00

図-12 末吉橋における計算水位と実測水位の時系列 (Case(d))

5.3 洪水・異常潮位の同時生起シミュレーション Case(e) では下流端境界条件に対し上流端境界条件をある時間だけ遅らせて与えた．遅れ時間が 0，12 時間の時，末吉橋地点においてピーク流量時と異常潮位期の満潮時が同時刻となり，遅れ時間が 6 時間の時，ピーク流量時と異常潮位期の干潮時が同時刻となる．図-13 に末吉橋における計算水位の時系列を示す．これより，最高水位は洪水ピーク流量時と異常潮位期の満潮時が同時刻の場合であり，その

値は 1.93m であった．洪水と異常潮位の同時生起による水

位上昇量 ∆h は次のようになる．

–1.5 –1 –0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

水位(m)

10/8 0:00 10/9 0:00

:ピークの遅れ時間:0時間 :ピークの遅れ時間:2時間

:ピークの遅れ時間:4時間 :ピークの遅れ時間:10時間

:ピークの遅れ時間:12時間 :ピークの遅れ時間:8時間 :ピークの遅れ時間:6時間

10/7 0:00

図-13 Case(e)の計算から得られた水位の時系列

) ,

max(

_._max _._max

max

. f s

fs

H H

H h = −

∆ ⁽²⁾

ここで， H

fs.max

は洪水・異常潮位同時生起時の最高水位， H

f.max

は洪水による最高水位， H

s.max

は異常潮位による最高水位である．洪水，異常潮位がそれぞれ独立に起こった場合の末吉橋における最高水位は 1.39m ， 1.49m であるため，∆ h は 44cm であった．また，洪水ピーク流量時と干潮時が同時刻の場合，末吉橋におけるピーク流量到達時の水位は 1.0m であるため，ピーク流量時刻が満潮時か干潮時の違いによって 93cm の差異が生じた．次に，図-14 に計算により得られた流速の時系列を示す．これより，最大流速は，洪水ピーク流量時と異常潮位期の干潮時が同時刻の場合で，その値は 1.72m/s となる．洪水ピーク流量時と満潮時が同時刻の場合の最大流速は 1.37m/s であるため，ピーク流量時刻が満潮時か干潮時の違いによって 0.35m/s の流速差が生じる．また，

ピーク流量時と満潮時が同時刻の場合，流速は洪水によって徐々に増加するが，ある時間になるとほぼ定常状態となっている．これは，末吉橋より下流側の水位が洪水の最高水位より大きくなることにより河道内で流量が貯留され，

末吉橋におけるピーク流量到達時前後の水面勾配がほぼゼロになったためだと考えられる．

–1 –0.8 –0.6 –0.4 –0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

流速(m/s)

10/8 0:00 10/9 0:00

:ピークの遅れ時間:0時間 :ピークの遅れ時間:2時間 :ピークの遅れ時間:4時間 :ピークの遅れ時間:6時間

:ピークの遅れ時間:8時間 :ピークの遅れ時間:10時間 :ピークの遅れ時間:12時間

10/7 0:00 –1

図-14 Case(e)の計算から得られた流速の時系列

6. まとめ

本研究で得られた知見を以下に示す．

1) 平水時の小潮，大潮時とともに洪水時のピーク流量付近 ( 約 200m

³

河川感潮域における流量観測と水理特性に関する研究

修士論文要旨(2006 年度)