細粒分を含む土砂流出に関する解析 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 ( 株 ) 建設技術研究所村上正人
本日の内容. 一次元河床変動計算の利用実態. 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
. 一次元河床変動計算の実務での利用実態 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 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 河道計画 河道の安定性確認 ( 中長期 )
. 一次元河床変動計算の実務での利用実態 砂防 (~3 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 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 信濃川水系魚野川支川登川 登川 9 河床 河床 8 河床 3 7 河床 4 崩壊地 通過百分率 (%) 6 4 崩壊地 本川合流点堆積土砂 魚野川 3.. 粒径
. 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. 計算上の前提条件 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. 現状の計算手法 項目手法 手法 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
.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 定常では計算しない
.4 基礎式 流れ全体の連続式 A t x 流れ全体の運動方程式 u zh bx ga ga t x x gr 流砂の連続式 B As Bsus qup qdown t x 不等流計算 Z t B B x s 浮遊砂の粒径別輸送方程式 t B B c A uc t x q A B up q up sus 浮上沈降 qup w s c be down s b 浮遊砂平衡 B s { As } t x 交換層内の粒径別土砂収支式 q down q down qup qdown A B q w c sus h Ase pse p* seb sus up down t x 交換層交換層の下 pse : A seb B s t p* x p : se Aseb t B B s S B A B q q
掃流砂 例えば 芦田 高橋 水山式 (A.T.M 式 ) 修正 Egiazaroff 式
沈降フラックスと浮上フラックス () 沈降フラックス 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 と底面濃度 c b の関係式を得ることができ 浮遊砂沈降フラックス q down 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 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 z C z w s C z ( 鉛直方向の渦動拡散係数 ) を鉛直方向に一定 C c b w s exp z z 方向に積分して平均濃度を算出すると c と c b の関係は次式となる c z h h cbe h 沈降フラックス q w down dz s c b c b ( e ) w h s = u h 6 * 36 36 ws 3 3 3 gd gd 流砂中の粒径別土砂濃度 C から Cb を算出し 沈降速度を乗じて算出 gd
沈降フラックスと浮上フラックス () 浮上フラックス 浮上フラックス q up は 基準面濃度 c be 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 芦田 道上式の場合 cbe K g( ) / G( ) pse G( j ) w sj j.75u* j exp( ) d レイン カリンスキ式の場合 c be.6 u 5.55Pse exp u g( ) exp( j j ) 浮上フラックス qup w s c 既往の基準面濃度式を用いてCbを算出し be 沈降速度を乗じて算出 36 36 ws 3 3 3 gd gd gd
浮遊砂平衡の場合例えば 芦田 道上式 / 6 / 6 ) ( 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
.5 基準面濃度式 < 芦田 道上式 > c B.5g G. 75u *e g exp G exp < レインカリンスキ式 > C B.6 u 5.55F( ) exp ( ppm) u 課題 : レインカリンスキと道上式でオーダー異なる課題 : 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.までしかグラブがない )
基準面濃度の比較 D=.mm 基準面濃度 ( 単一粒径 d=.mm) 基準面濃度 ( 単一粒径 d=.mm).5.5 D=.mm 基準面濃度 ( 単一粒径 d=.mm) 基準面濃度 ( 単一粒径 d=.mm).5.5.... 基準面濃度.5..5 道上式 (I=/3) 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/) 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/) 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/3) 4 6 水深 (m) 基準面濃度.5..5 レインカリンスキ式 (I=/3) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/3) 4 6 水深 (m) 基準面濃度.5..5 道上式 (I=/3) 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/) 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/) 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/3) 4 6 水深 (m) 基準面濃度.5..5 レインカリンスキ式 (I=/3) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/3) 4 6 水深 (m) D=.mm D=mm 基準面濃度 基準面濃度 ( 単一粒径 d=mm).5..5. 基準面濃度 基準面濃度 ( 単一粒径 d=mm).5 レインカリンスキ式 (I=/3) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/). レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/) レインカリンスキ式 (I=/5).5 レインカリンスキ式 (I=/3). 基準面濃度 基準面濃度 ( 単一粒径 d=mm).5 道上式 (I=/3) 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/). 道上式 (I=/5) 道上式 (I=/) 道上式 (I=/5).5 道上式 (I=/3). 基準面濃度 基準面濃度 ( 単一粒径 d=mm).5 レインカリンスキ式 (I=/3) レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/). レインカリンスキ式 (I=/5) レインカリンスキ式 (I=/) レインカリンスキ式 (I=/5).5 レインカリンスキ式 (I=/3)..5.5.5.5 4 6 水深 (m) 4 6 水深 (m) 4 6 水深 (m) 4 6 水深 (m)
.6 浮遊砂量 ( 濃度 ) の比較 < 芦田 道上式 > < レイン カリンスキ式 > q sj q f ( d j c ) 単一粒径の比較 I=/ Bj 5w u* ln exp d.5 浮遊砂濃度の比較 土砂濃度 (%)..5..5 d=.mm( レインカリンスキ ) d=.mm( レインカリンスキ ) d=mm( レインカリンスキ ) d=5mm( レインカリンスキ ) d=.mm( 道上式 ) d=.mm( 道上式 ) d=mm( 道上式 ) d=5mm( 道上式 ).... 単位幅流量 (m3/s)
浮遊砂量 ( 濃度 ) の比較 浮遊砂濃度.5.45.4.35.3.5..5..5 dm=5mm: レインカリンスキ式 d=.4mm d=7.mm d=.3mm d=.7mm d=.mm d=.3mm... 5... 単位幅流量 (m3/s) 浮遊砂濃度.5.45.4.35.3.5..5..5 dm=89.5mm: レインカリンスキ式 d=.4mm d=7.mm d=.3mm d=.7mm d=.mm d=.3mm... 5... 単位幅流量 (m3/s) 浮遊砂濃度.5.45.4.35.3.5..5..5 dm=7.5mm: レインカリンスキ式 d=.4mm d=7.mm d=.3mm d=.7mm d=.mm d=.3mm... 5... 単位幅流量 (m3/s) 浮遊砂濃度.5.45.4.35.3.5..5..5 dm=5mm: 道上式 d=.4mm d=7.mm d=.3mm d=.7mm d=.mm d=.3mm... 5... 単位幅流量 (m3/s) 浮遊砂濃度.5.45.4.35.3.5..5..5 dm=5mm: 道上式 d=.4mm d=7.mm d=.3mm d=.7mm d=.mm d=.3mm... 5... 単位幅流量 (m3/s) 浮遊砂濃度.5.45.4.35.3.5..5..5 dm=5mm: 道上式 d=.4mm d=7.mm d=.3mm d=.7mm d=.mm d=.3mm... 5... 単位幅流量 (m3/s) 9 8 7 C(dm=5mm) C(dm=89.5mm) C3(dm=7.5mm) 通過百分率 (%) 6 4 3.. 粒径
.6 ウォッシュ ロードの取り扱い ウォッシュロード成分.75mm 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 河床からの高さ (m) 浮遊砂として取り扱う 5 回目 土砂濃度 5 回目. ラウスの簡略式 ~.5mm 理論値..5~.75mm 理論値.75~.45mm 理論値..45~mm 理論値 ~4.75mm 理論値.7 4.75~9mm 理論値 9~75mm 理論値 ~.5mm 観測値..5~.75mm 観測値.75~.45mm 観測値..45~mm 観測値 ~4.75mm 観測値. 4.75~9mm 観測値....3.4..6 9~75mm 観測値.6.4...8.6.4. 土砂濃度 (%) 図 - 粒径別土砂濃度分布 ( 安倍川手越での観測事例 H3.8.3) 河床からの高さ (m) 回目土砂濃度 回目....4.6.8...4.6 土砂濃度 (%) ラウスの簡略式 ~.5mm 観測値.5~.75mm 観測値.75~.45mm 観測値.45~mm 観測値 ~.5mm 理論値.5~.75mm 理論値.75~.45mm 理論値.45~mm 理論値 図 - 粒径別土砂濃度分布 ( 姫川河口での観測事例 H4.7.)
.6 ウォッシュ ロードの取り扱い 河床からの高さ (cm) 土砂濃度河床勾配 /, 流量 (l/s) ラウスの簡略式 6.75~. 濃度.6~.75 濃度.5~.6 濃度 5.45~.5 濃度.85~.45 濃度 ~.85 濃度 4.75~. 理論式.6~.75 理論式 3.5~.6 理論式.45~.5 理論式.85~.45 理論式 ~.85 理論式 河床からの高さ (cm) 6 5 4 3 河床勾配 /, 流量 (l/s) 土砂濃度ラウスの簡略式.75~. 濃度.6~.75 濃度.5~.6 濃度.45~.5 濃度.85~.45 濃度 ~.85 濃度.75~. 理論式.6~.75 理論式.5~.6 理論式.45~.5 理論式.85~.45 理論式 ~.85 理論式..... 土砂濃度 (%)..... 土砂濃度 (%) 河床からの高さ (cm) 6 5 4 3 河床勾配 /, 流量 5(l/s) 土砂濃度ラウスの簡略式.75~. 濃度.6~.75 濃度.5~.6 濃度.45~.5 濃度.85~.45 濃度 ~.85 濃度.75~. 理論式.6~.75 理論式.5~.6 理論式.45~.5 理論式.85~.45 理論式 ~.85 理論式 河床からの高さ (cm) 河床勾配 /, 流量 5(l/s) 6 5 4 3 土砂濃度ラウスの簡略式.75~. 濃度.6~.75 濃度.5~.6 濃度.45~.5 濃度.85~.45 濃度 ~.85 濃度.75~. 理論式.6~.75 理論式.5~.6 理論式.45~.5 理論式.85~.45 理論式 ~.85 理論式..... 土砂濃度 (%)..... 土砂濃度 (%) 図 - 室内実験事例 通過百分率 (%). 9. 8. 7. 6.. 4. 3...... 粒径 図 -3. 実験砂粒度分布 4 号 (dm=.56mm) 6 号 (dm=.33mm) 7 号 (dm=.9mm) 8 号 (dm=.mm) 混合砂 (dm=.33mm)
3. モデル河川における計算例 3. 計算条件 縦断形状 川幅 標高 (T.P.m) 9 8 モデル施設配置箇所 6.6m 7 6 4 3 9 8 7 6 4 3 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 () 幅 (m) 4 3 - - -3-4 - 川幅流砂幅 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標
3. 計算条件 ハイドロ (4 年間の流況 :m3/s 以下はカット ) ハイドログラフ 6 4 年 流量 (m3/s) 8 6 4 36 7 46 54 676 8 946 8 6 35 486 6 756 89 6 6 96 43 566 7 836 97 36 34 3376 35 時間 (hr) 3 河床材料 9 8 7 河床材料 通過百分率 (%) 6 4 3 -..-6.4 6.6-.8.-3.56 3.6-5.8 6.-. モデル.. 粒径
9 8 7 3. 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 9 8 7 モデル粒度分布と分割した粒径階 通過百分率 (%) 6 4 3 粒径 3 区分 ( 基本 ) 粒径 7 区分粒径 区分粒径 区分 ( その) 粒径 5 区分 通過百分率 (%) 6 4 3 粒径 3 区分 ( 基本 ) 粒径 7 区分粒径 7 区分 ( その) 系列.. 粒径.. 粒径 CASE 区分 日本統一分類法 平均粒径 土質.35.48.75.6.5.45.85 4.75 9 38. 75 3.48.75.6.5.45.85 4.75 9 38. 75 3 4 粘土 シルト 細砂中砂粗砂細礫中礫粗礫粗石巨石砂分礫分石分 3 99.5 3 4 5 6 7 8 9 3 99.5 3 4 5 6 7 8 9 3 99.4 3 4 5 6 7 8 9 4 5 99.5 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 5 7 99.3 3 4 5 6 7 6 7 8.4 3 4 5 6 7 平均粒径 7 5 3..35.58 粒径階.58 7 7 75 3 4 5 75 4
3. 計算条件 5 供給土砂量 (4 年分 ) 単位 : 千 m3 6 4 3 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.5 6 4 3 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 6 4 3 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 6 4 3 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4 6 4 3 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5 6 4 3 848.53.3 6.7 53.46 3.45.9. 6 4 3 8.4 38.74 8.98.638.67 3 区分 区分 区分 5 区分 7 区分 7 区分 5 区分 6 その他の条件 項目 記号 値 砂礫の密度 σ.65 流水の密度 ρ 水の動粘性係数 ν. レジーム数 α 4 河床の堆積土砂濃度 c*.65 粗度係数 n.36~.44
3. 計算条件 7 施設 標高 (T.P.m) 9 8 7 6 4 3 9 8 7 6 4 3. 不透過型 有効高.m 地盤標高 56.m 水通天端標高 66.m 水通幅.m 施設配置箇所. スリット型 スリット高 9.m スリット敷高 57.m スリット幅.m 水通天端標高 66.m 水通幅.m 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 () 幅 (m) 4 3 - - -3-4 - 施設配置箇所 川幅流砂幅 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標
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 z z i i i fi Bi fi Bi i t it dt d f c D dx i D f B fi Bi i i ) ( * 非平衡の場合 dt dx b b z z i i i down up down up Bi Bi it it i i i i dt d f c D dx i D down up B down up Bi i i i i i ) ( * 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 3 3 h g b c 3 ) 3 5 H h b B b B g c の場合は dt d f c D dx i D f B fi Bi i i ) ( * とするの場合は とする dt d f c D dx i D down up B down up Bi i i i i i ) ( *
3. 計算条件 8 計算ケース CASE 浮遊砂モデル 施設 粒径区分 平均粒径 供給土砂量 (4 年 ) C-- 平衡 無し 3 99.5 564.3 万 m3 C-- 99.5 564.3 万 m3 C--3 99.4 564.3 万 m3 C--4 5 99.5 564.3 万 m3 C--5 7 99.3 564.3 万 m3 C--6 7 8.4 33. 万 m3 C--7 5 3. 36. 万 m3 C-- 非平衡 3 99.5 564.3 万 m3 C-- 99.5 564.3 万 m3 C--3 99.4 564.3 万 m3 C--4 5 99.5 564.3 万 m3 C--5 7 99.3 564.3 万 m3 C--6 7 8.4 33. 万 m3 C--7 5 3. 36. 万 m3 C-- 平衡 不透過型未満砂 3 99.5 564.3 万 m3 C-- 99.5 564.3 万 m3 C--3 99.4 564.3 万 m3 C--4 5 99.5 564.3 万 m3 C--5 7 99.3 564.3 万 m3 C--6 7 8.4 33. 万 m3 C--7 5 3. 36. 万 m3 C-- 非平衡 3 99.5 564.3 万 m3 C-- 99.5 564.3 万 m3 C--3 99.4 564.3 万 m3 C--4 5 99.5 564.3 万 m3 C--5 7 99.3 564.3 万 m3 C--6 7 8.4 33. 万 m3 C--7 5 3. 36. 万 m3 C-3- 平衡 スリット 3 99.5 564.3 万 m3 C-3-5 7 99.3 564.3 万 m3 C-3-7 5 3. 36. 万 m3 C-3- 非平衡 3 99.5 564.3 万 m3 C-3-5 7 99.3 564.3 万 m3 C-3-7 5 3. 36. 万 m3
3. 計算結果 () 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 : 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 C-- C-- 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 3.8.3.6.79.6.4 C--3 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 4 4 3 3 4 4 3 3..9 3.45 53.46 6.7.3 848.53 結果 : 平均粒径が同じ ~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 m では粒径の切り方が少ない方 (,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... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 4 4 3 3 8.4 38.74 8.98.638.67... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5.3.6.36.63.89.6.4 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) C--4 C--5 距離 (m) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C--6 C--7 距離 (m) 距離 (m)
95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 4 4 3 3 比率 8% 4 比率 % 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. () 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 : 年間 通過土砂量 : 浮遊砂 C-- C-- C--4 C--5 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5 4 4 3 3 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) C--6 848.53.3 6.7 53.46 3.45.9. C--7 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 比率 % 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) C--3 結果 : 平均粒径が同じ ~5 では 粒径の切り方が少ない方 (,5) が 浮遊する粒径の存在比率が高くなるため m 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 m での流出土砂量が多い
() 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 :4 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 C-- C-- 6, 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 6, 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 C--3 6, 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 5, 4, 3,,, 5, 4, 3,,, 5, 4, 3,,,..9 3.45 53.46 6.7.3 848.53 8.4 38.74 8.98.638.67 6, 6, 5, 4, 3,,, 5, 4, 3,,,... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 6, 5, 4, 3,,, 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) 距離 (m) C--4 距離 (m) 6, 5, 4, 3,,, 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) C--6 C--5 C--7 距離 (m) 結果 : 4 年間では 平均粒径が同じ ~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 距離 (m) 距離 (m)
() 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 4 4 3 3 全流砂 年間 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 浮遊砂 年間 全流砂 4 年間 6 4 3 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 浮遊砂 4 年間 4 6 3 4 3 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 8 C-- 6 C-- C--3 4 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m)
() 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 : 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 C-- C-- 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 3.8.3.6.79.6.4 C--3 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 6 6 6 4 3 4 3 4 3 4 4 3 3..9 3.45 53.46 6.7.3 848.53 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 8.4 38.74 8.98.638.67... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5.3.6.36.63.89.6.4 6 4 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C--4 C--5 距離 (m) 6 距離 (m) 4 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C--6 C--7 距離 (m) 結果 : 平均粒径が同じ ~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る 距離 (m) 距離 (m)
95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 4 4 3 3 比率 8% 4 比率 % 4 3 3 848.53.3 6.7 53.46 3.45.9. 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 4 4 3 3 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 距離 (m) 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. () 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 : 年間 通過土砂量 : 浮遊砂 C-- C-- C--4 4 4 3 3 C--5 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) C--6 C--7 比率 % C--3 結果 : 平均粒径が同じ ~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 m での流出土砂量が多い
() 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 :4 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 6, C-- C-- 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 6, 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 C--3 6, 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 5, 4, 3,,, 5, 4, 3,,, 5, 4, 3,,,..9 3.45 53.46 6.7.3 848.53 8.4 38.74 8.98.638.67 6, 6, 5, 4, 3,,, 5, 4, 3,,,... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) 6, 5, 4, 3,,, 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) C--4 6, 5, 4, 3,,, 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 通過土砂量 ( 千 m 3 /4 年 ) C--6 C--5 C--7 距離 (m) 結果 : 4 年間では 平均粒径が同じ ~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 距離 (m) 距離 (m)
() 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 年間全流砂 4 年間 6 6 4 3 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 4 3 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 浮遊砂 年間 浮遊砂 4 年間 4 4 8 3 6 3 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 4 8 C-- C-- 6 C--3 4 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m)
() 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 : 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 C-- 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 C-- 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 3.8.3.6.79.6.4 C--3 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 4 4 3 3..9 3.45 53.46 6.7.3 848.53 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 4 4 3 3 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) C--4 4 4 3 3 C--5 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5 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... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C--6 距離 (m) C--7 距離 (m) 距離 (m) 距離 (m)
() 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 : 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 C-- C-- 通過する粒径 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 4 4 3 3 4 4 3 3 6 4-95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 6 4-95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5-4 -6... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 土砂収支 ( 千 m 3 / 年 ) -4-6 -..8.8.8 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8.8.8.8 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 土砂収支 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m).6mm 以上の粒径が堆積.5mm 以上の粒径が堆積 距離 (m) 距離 (m)
平成 3 年新潟福島豪雨前後の河道状況 登川 H4.6 撮影魚野川 登川上流砂防堰堤 威守松砂防堰堤 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
95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 3 3 3 3 848.53.3 6.7 53.46 3.45.9. 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4 3 3 距離 (m) 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 距離 (m) 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 3 3 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. () 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 : 年間 通過土砂量 : 浮遊砂 C-- C-- 比率 % C--4 C--5 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5 3 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C--6 C--7 距離 (m) C--3 結果 : 未満砂の場合でも.mm 以下の土砂は下流へ流出する
() 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 : 非平衡 流量 : 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 C-- C-- 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 3.8.3.6.79.6.4 C--3 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 4 4 3 3..9 3.45 53.46 6.7.3 848.53 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5.3.6.36.63.89.6.4 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C--4 C--5 距離 (m) 距離 (m) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C--6 C--7 距離 (m) 結果 : 非平衡の場合は.3mm 以下の粒径は 未満砂でも下流へ流出する 距離 (m) 距離 (m)
() 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 : 非平衡 流量 : 年間 通過土砂量 : 掃流砂 + 浮遊砂 C-- C-- 通過する粒径 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 4 4 3 3 6 4 6 4-95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5-4 -6 -..8.8.8 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8.8.8.8 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.8 土砂収支 ( 千 m 3 / 年 ) - 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4-4 -6... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 土砂収支 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m).6mm 以上の粒径が堆積 mm 以上の粒径が堆積 距離 (m) 距離 (m)
() 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 : 非平衡 流量 : 年間 通過土砂量 : 浮遊砂 C-- C-- 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5..5.5 C--3 95.4 73.9 75.6 3.45 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 4 4 3 3 比率 % 4 4 3 3 848.53.3 6.7 53.46 3.45.9. 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 4 3 3 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.36.63.89.6.4... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) C--4 4 4 3 3 C--5 95.4 73.86 75.6 3.45.9.5.5 結果 : 未満砂の場合でも.3mm 以下の土砂は下流へ流出する... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) C--6 C--7 距離 (m) 距離 (m)
() 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 : 非平衡 通過土砂量の比較 全流砂 年間全流砂 4 年間 6 6 4 3 C-- C--3 C--5 C--7 C-- C--4 C--6 4 3 C-- C--3 C--5 C--7 C-- C--4 C--6. 5.. 5.. 距離 (m) 浮遊砂 年間. 5.. 5.. 距離 (m) 浮遊砂 4 年間 4 8 4 6 3 4 3 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 8 C-- 6 C-- C--3 4 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m)
浮遊砂 : 非平衡 流量 : 年間 通過土砂量 : 浮遊砂浮遊砂 : 非平衡 流量 : 年間 9 8 粒径 3 分割 7 粒径 分割 6 5 粒径 分割 4 粒径 5 分割 3 粒径 7 分割 - - -3 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m) 初期河床からの変動量 (m) 浮遊砂 : 非平衡 流量 : 年間 初期河床からの変動量 (m) 9 8 7 6 5 4 3 - - -3 粒径 3 分割粒径 分割 粒径 分割 粒径 5 分割粒径 7 分割 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m) 浮遊砂 : 非平衡 流量 :4 年間 初期河床からの変動量 (m) 9 8 7 6 5 4 3 - - -3 粒径 3 分割 粒径 分割 粒径 分割 粒径 5 分割 粒径 7 分割 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m)
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の変化 C-- 平衡 C-- 非平衡 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 距離 (m) 距離 (m) 6 4 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 浮遊砂 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 3.8.3.6.79.6.4 全流砂 6 4 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 結果 :.5~ 割程度 非平衡の方が流砂量が多くなる.3~9.5mm の通過土砂量が多くなる 距離 (m)
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の変化 C--7 平衡 C--7 非平衡 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 浮遊砂 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 全流砂 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 結果 :.5~ 割程度 非平衡の方が流砂量が多くなる.6mm の通過土砂量が多くなる 距離 (m)
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の比較 ( 粒径 3 区分 ) 年間 4 年間 4 4 8 3 6 浮遊砂 3 C-- C-- 4 8 6 4 C-- C--. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m) 6 6 全流砂 4 3 C-- C-- 4 3 C-- C--. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m)
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の変化 ( 未満砂 ) C-- 平衡 C-- 非平衡 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 3.8.3.6.79.6.4 浮遊砂 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 3.8.3.6.79.6.4 全流砂 4 結果 :.5~ 割程度 非平衡の方が流砂量が多くなる.3~9.5mm の通過土砂量が多くなる 堰堤からの通過土砂量は変わらない 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m)
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の変化 ( 未満砂 ) C--7 平衡 C--7 非平衡 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 浮遊砂 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 全流砂 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 結果 :.5~ 割程度 非平衡の方が流砂量が多くなる.6mm の通過土砂量が多くなる 距離 (m)
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の比較 ( 未満砂 : 粒径 3 区分 ) 年間 4 年間 4 8 4 6 3 4 浮遊砂 3 C-- C-- 8 6 4 C-- C--. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m) 6 4 4 全流砂 3 3 C-- C-- 4 3 C-- C--. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m)
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の変化 ( スリット ) C-3- 平衡 C-3- 非平衡 浮遊砂 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 距離 (m) 全流砂 4 4 3 3 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 結果 :.5~ 割程度 非平衡の方が流砂量が多くなるスリット部を含め.3~9.5mm の通過土砂量が多くなる
(3) 平衡 非平衡の違いによる通過土砂量の変化 ( スリット ) C-3-7 平衡 C-3-7 非平衡 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 浮遊砂 4 4 3 3 8.4 38.74 8.98.638.67 全流砂 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 結果 :.5~ 割程度 非平衡の方が流砂量が多くなるスリット部を含め.6mm の通過土砂量が多くなる 距離 (m)
(4) 通過土砂量の変化 ( 施設効果 : 年 ) 全流砂 C-3- 平衡 ( スリット ) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) C-- 平衡 ( 不透過未満砂 ) 4 4 3 3 距離 (m)... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 距離 (m) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). C-- 平衡 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 3.8.3.6.79.6.4 6 4 3 距離 (m) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 距離 (m) スリットから mm 以下の土砂が流出する
4 4 3 3 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). (4) 通過土砂量の変化 ( 施設効果 : 年 ) C-- 非平衡 C-- 非平衡 ( 不透過未満砂 ) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 4 4 3 3 4 4 3 3 全流砂 C-3- 非平衡 ( スリット ) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 距離 (m) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 距離 (m) 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 6 4 3 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 距離 (m) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 距離 (m) 距離 (m) 4 4 3 3 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ). 95.4 387.3. 6. 53.5 6.9 9.5 3.8.3.6.79.6.4 距離 (m) スリットから mm 以下の土砂が流出する
(4) 施設の違いによる通過土砂量の比較 ( 未満砂 : 粒径 3 区分 : 年間 ) 平衡 非平衡 4 4 3 4 4 3 非平衡の方がスリットから多くの土砂を吐き出す 浮遊砂 3 C-- C-- C-3-3 C-- C-- C-3-. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m) 6 6 全流砂 4 3 C-- C-- C-3-4 3 C-- C-- C-3-. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m)
(4) 施設の違いによる通過土砂量の比較 ( 未満砂 : 粒径 3 区分 :4 年間 ) 平衡 非平衡 8 8 6 6 浮遊砂 4 8 6 4 C-- C-- C-3-4 8 6 4 C-- C-- C-3- 非平衡の方がスリットから多くの土砂を吐き出す. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m) 6 6 全流砂 4 3 C-- C-- C-3-4 3 C-- C-- C-3-. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m)
現状の計算手法での細粒土砂の挙動 施設が無い場合 平均粒径が同じであれば粒径の切り方を変えても 計算区間の通過土砂量は浮遊砂平衡計算 非平衡計算ともにほとんど変化しない 未満砂の施設を配置した場合は 砂分 (.75mm~mm) の粒径の切り方で未満砂の施設からの通過土砂量が変化する 浮遊砂平衡計算では概ね.mm 浮遊砂非平衡計算では概ね.3mm が流出の境界となる 浮遊砂平衡と非平衡の計算を比較すると 施設部分以外は 概ね.5~ 割非平衡計算の通過土砂量のほうが多くなる 粒径別では.85~9mm( 粗砂 ~ 中礫 ) の増分が大きい 施設の有無 形式の違いでは 未満砂の施設を配置した場合には.mm 程度以上の土砂は下流へ流出しない スリットの場合には 下流へ流出する粒径は無施設時と同じとなるものの 通過土砂量は減少する 施設の有無 形式に関わらず.mm 程度以下の粒径は下流へ流出する 今回の地形条件 ( 勾配 /~/8) では.~.85mm の粒径の通過土砂量は 施設上流を除くと浮遊砂平衡計算と非平衡計算であまり変化しない.85~9mm( 粗砂 ~ 中礫 ) の通過土砂量は 非平衡の計算のほうが概ね.5~ 割多くなる
登川 9 河床 河床 8 河床 3 魚野川 崩壊土砂には.3 mm以下の土砂が % 程度占めるが 河道内に堆積した土砂には数 % しか含まれない 通過百分率 (%) 7 6 4 3 河床 4 崩壊地 崩壊地 本川合流点堆積土砂.3mm 浮遊砂として流出計算結果と概ね一致.. 粒径
非定常の場合 固定床 沈降 浮上
() 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 通過土砂量の比較 全流砂 年間全流砂 4 年間 4 4 3 3 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7 6 C-- C--3 C--5 C--7 4 3 C-- C--4 C--6. 5.. 5.. 距離 (m). 5.. 5.. 距離 (m) 浮遊砂 年間 浮遊砂 4 年間 3 6 3 4 C-- C-- C--3 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m) 8 C-- 6 C-- C--3 4 C--4 C--5 C--6 C--7. 5.. 5.. 距離 (m)
浮遊砂 : 平衡 流量 : 年間 初期河床からの変動量 (m) 9 8 粒径 3 分割 7 粒径 分割 6 粒径 分割 5 4 粒径 5 分割 3 粒径 7 分割 - - -3 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m) 初期河床からの変動量 (m) 浮遊砂 : 平衡 流量 : 年間 初期河床からの変動量 (m) 9 8 粒径 3 分割 7 粒径 分割 6 粒径 分割 5 粒径 5 分割 4 粒径 7 分割 3 - - -3 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m) 浮遊砂 : 平衡 流量 :4 年間 9 8 粒径 3 分割 7 粒径 分割 6 粒径 分割 5 粒径 5 分割 4 粒径 7 分割 3 - - -3 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m)
浮遊砂 : 平衡 流量 :4 年間 初期河床からの変動量 (m) 初期河床からの変動量 (m) 9 8 7 6 5 4 3 - - -3 9 8 7 6 5 4 3 - - -3 粒径 3 分割粒径 分割 粒径 分割 粒径 5 分割粒径 7 分割 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m) 粒径 3 分割粒径 分割 粒径 分割 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m)
浮遊砂 : 平衡 流量 :4 年間 初期河床からの変動量 (m) 9 8 7 6 5 4 3 - - -3 粒径 3 分割粒径 分割 粒径 分割 粒径 5 分割粒径 7 分割 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m) 初期河床からの変動量 (m) 9 8 7 6 5 4 3 - - -3 粒径 3 分割粒径 分割 粒径 分割 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 距離標 (m)
(4) 通過土砂量の変化 ( 施設効果 ) C--7 平衡 C--7 平衡 ( 不透過未満砂 ) C-3-7 平衡 ( スリット ) 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 全流砂 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 距離 (m) 距離 (m) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 距離 (m) 結果 : 平衡では スリット部からの流出する粒径は.7mm 以下となる
(4) 通過土砂量の変化 ( 施設効果 ) C--7 非平衡 C--7 非平衡 ( 不透過未満砂 ) C-3-7 非平衡 ( スリット ) 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 9..... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 4 4 3 3 距離 (m) 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 全流砂 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 )... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 8.4 38.74 8.98.638.67 4 4 3 3... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.... 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.. 通過土砂量 ( 千 m 3 / 年 ) 距離 (m) 距離 (m) 距離 (m) 結果 : 非平衡では.6mm の土砂がスリット部からの流出する