)(291.0Q ×−×= Bhhgh 235.0Q ××= Bghh 氾濫原における洪水流に関する基礎的研究

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(1)Ⅱ-13. 第37回土木学会関東支部技術研究発表会. 氾濫原における洪水流に関する基礎的研究日本大学理工学部学生会員 ○楢崎真也日本大学理工学部学生会員. 伊藤. 日本大学理工学部. 吉川勝秀. 正会員. 学. １．はじめに我が国では、連続した堤防システムにより人口の 1/2、資産の 3/4 が洪水から守られている。その堤防が決壊することで氾濫が生じ、その洪水流と被害ポテンシャルに応じて被害が発生する。本研究では、堤防決壊による氾濫流解析を行うモデルを構築し、Ｔ川の氾濫原を対象に氾濫流特性の分析を行った。. 図－１. ２．氾濫流を推定するモデル. Ｔ川流域における氾濫原. 氾濫流を推定する上では①氾濫原を流れる氾濫流モデル、②堤防越水や決壊により河道から氾濫原に流入するモデルが必要であり、それぞれ以下のモデルを用いた。（１）氾濫流のモデル１次元不定流解析モデルの基本式として連続式・運動量保存式（サン・ブナン式）を用いた。氾濫流のモデルに河道からの氾濫流量を与え、拡散型の氾濫原では下流端の地盤高相当で、貯留型では下流端を貯留する条件にして計算を行った。また拡散型では、Ｔ川で氾濫した場合だけでなく、河川のＥ川で氾濫した場合での計算も行った。氾濫原の祖度係数は１次元モデルの場合 0.1～0.3 程度であり、今. 図－２カスリーン台風で. １）. 回はそれらの平均である 0.2 を設定した。. 氾濫した氾濫流の流下実績図 5000. （２）氾濫原への氾濫流量. 4500. 与えた。式（３）は完全越流（拡散型の氾濫）であり、式（４）は潜り越流（貯留型の氾濫）の場合のものである２）。. 4000. 氾濫流量（㎥/s）. 河道から氾濫原に流入する際の流量は以下のいずれかにより. 実績氾濫流量. 3500. 氾濫流量(本間公式). 3000 2500 2000 1500 1000. Q = 0.35 × h1 2 gh × B. 500. （３）. Q = 0.91× h2 2 g (h1 − h2 ) × B （４）. 0 0. 10. 20 30 時間（時間）. 40. 50. 図－３カスリーン台風の実績氾濫流量および式（３）による氾濫流量. ここにｈ１：破提敷高からみて高い方の水位、ｈ２：破提敷高からみて低い方の水位、B：決壊幅、ｇ：重力加速度である。３．拡散型・貯留型の氾濫流の解析Ｔ川の氾濫原をブロック分割したものを図－１に示した。図－２には昭和２２年のカスリーン台風でＴ川右岸での堤防決壊により生じた氾濫流の流下状況を示した。キーワード. 氾濫流，氾濫原，貯留，堤防. 連絡先：日本大学理工学部社会交通工学科 7 号館 737 教室，TEL：047-469-5228，E-mail：[email protected].

(2) Ⅱ-13. 第37回土木学会関東支部技術研究発表会. 図－３には、昭和２２年に決壊した箇所の上流部と下流部の流量の差分値から求めた実績氾濫流量と式（３）の完全越流を用いて算出した氾濫流量を示した。実績氾濫流量と式（３）から算出した氾濫流量がほぼ等しい値となっている。（１）モデルの検証. 図－６設定した決壊地点 ①Ｔ川の実績流量. 4500. 績の洪水流下状況と計算結果の比較を図－４に示し、最大水位の比. 流量㎥/ｓ. 用いてモデルの検証を行った。実. 4000. ②式(3)による氾濫流量(実績に対応). 3500. ③地点の氾濫流量. 3000. ④貯留型の氾濫流量. 2500. 図－４実績の氾濫流の流下. 2000 1500. 較を図－５に示した。図－４，５. 1000. より、モデルによる計算結果は流. 0. 状況と計算結果. 500. 17. 0. 下時間・水位ともにほぼ等しい結. 10. 20 時間（ hour）. 30. 図－７決壊地点で設定した. 果となっている。. 氾濫流量. 15. 40. 13. 最深地盤高. 平均地盤高. 最大水位. 実績水位. 11 標高（ｍ）. 昭和２２年の氾濫実績データを. 5000. （２）拡散型の氾濫流. 9 7 5 3 1. 図－６に示した決壊地点①～③において、図－７に示した各地点の氾濫. ‐1 ‐3. が生じた場合の拡散型の氾濫の解析を行った。最下流から約 10km 地点の. 0. 10000. 20000 30000 40000 決壊地点からの距離（ｍ）. 50000. 60000. 図－５最大水位の実績と計算結果. 最大水位を横断的に図－８に示した。. 氾濫原. 2.5. （３）貯留型の氾濫流量. Ｅ川. 2 1.5. を与えて解析した。最大水位の縦断形を図－９に示した。Ｔ川とＷ川の合. 1 標高（ｍ）. 氾濫流量は昭和２２年の右岸堤防決壊による実績氾濫流量の 1/2 の流量. 0.5 0 ‐0.5 地盤高. ‐1. 流点より約 25km 上流地点の最大水位を横断的に図－１０に示した。. ① の氾濫での水位. ‐1.5. ② の氾濫での水位. ‐2. ４．結語. ③ の氾濫での水位. ‐2.5 0. 氾濫流の解析を行う１次元不定流モデルを構築し、氾濫流の解析を行っ. 6000. 8000. 10000. 12000. 図－８ ①～③での計算結果 45 40. 濫状況を示した。. 最深地盤高 35. 標高（ｍ）. の推定ができる。. 4000. 距離（ｍ）. た。Ｔ川の氾濫流に拡散型と貯留型があり、その氾濫流で解析を行い、氾. 提示したモデルにより解析した氾濫流と被害ポテンシャルから被害額. 2000. 平均地盤高. 30. 最大水位. 25 20. 参考文献. 15 10. １）建設省土木研究所：土木研究資料－氾濫シミュレーション・マニュ. 0. 10000. 20000. 30000. 40000. 決壊地点からの距離（ｍ）. アル(案)－、土木研究所資料、1996 年. 図－９貯留型の氾濫の最大水位. ２）建設省土木研究所：土木研究資料－シミュレーションの手引き及び. の計算結果. 新モデルの検証－、土木研究資料、1998 年. 25. Ｔ川. 24. ３）吉川勝秀：河川堤防学、技報堂出版、2008 年. 氾濫原. 23. 標高（ｍ）. 22 21 20 19 18. 地盤高. 17. 最大水位. 16 15 0. 2000. 4000. 6000 距離（ｍ）. 8000. 図－１０貯留型の氾濫の計算結果(横断図). 10000.

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