, 17, 2011 7 2010 2 STUDY OF A RIVER ICE JAM IN THE SHOKOTSU RIVER IN FEBRUARY 2010 1 2 3 4 Yasuhiro YOSHIKAWA, Yasuharu WATANABE, Hiroshi HAYAKAWA, Yasuyuki HIRAI 1 ( 062 7602 1 3 ) 2 ( ) ( 090 8507 165 ) 3 ( ) ( 090 8507 165 ) 4 ( 062 7602 1 3 ) This study aimed to clarify the situation of a river ice jam generated on a river located in eastern Hokkaido. We carried out water level observation, video photography and aerial photography, and also visually monitored the river ice area. The results served to elucidate the conditions of the ice jam s generation. First, higher temperatures caused snow to melt, leading to increased discharge and higher water levels. As a result of this water level rise, river ice was lifted and broke up before flowing downstream and stopping at a narrow point in the river. The ice build-up resulted in further narrowing of the discharge area, causing the water level to rise rapidly. The composite n-value seen during the period of the river ice jam was estimated to be in the range from 0.034 to 0.058 based on analysis of observation data. The relationships linking the flow velocity coefficient and the radius and energy gradient in river ice jam conditions was also clarified. Key Words : River Ice Jam, Observation, Composite n-value, Shokotsu River, Hokkaido 1. Beltaos 1) 2010 2 26 1 (KP km) 2. 2.0km 19.8km 1 (Mc-1100 ) P [N/m 2 ] P 2) 2.0km 24.6km 2010 1 19 2 14 3 4 2 3 19 4-353 -
3. 2010 2 2010 2 26 19 40 39km 10 68cm 20 20 00 24cm 20 20 20 121cm 19.3km 21 30 10 73cm 2010 3 1 16km (1) 4 1 10 10 2 2 KP19.8 2 26 21 30 () KP19.0 KP17.2 KP15.8 KP15.2 2.4m 3.1m 2.9m KP14.5 3.2m 2 26 21 30 3 3 2 7 20 21 3 10 2 3-354 -
4 2010 (2) 200m 4 1 19 2 14 4km 12km 15.2km 0.00 11.6km 1.06 4km 12km 2 26 3 4 18km 22.4km 0.20 (KP19.3) 5,6 5 6 ➅ ➅21 26 39 10 ➆21 27 13 22 20 4 18km 16km 3 4 2 14 3 19 (3) 3 28 3 31 KP11 KP20 (46 200 ) 7 GPS A ob A ob 1 3) 8 14.16m 3 /s 200m 8-355 -
Ԙ Ԝ ԙ ԝ ᴡ ߩᴡጯ ߩਸ਼ࠅ ߇ࠅ Ԛ Ԟ ԛ ԟ 図 5 アイスジャム発生前の河道内の状況 図 6 アイスジャム発生時の河道内の状況 に異なっている アイスジャムは河氷がある箇所で滞 (4) 図 9 は 上流から流れてくる河氷が ある地点で滞 留し この箇所を起点として上流へと河氷の滞留が進 4) アイスジャムによる河氷面積の増加量と水位上昇 行 することから アイスジャム発生箇所より下流では 留および閉塞し 水の流れる面積が小さくなり この 河氷は滞留しないと考えられる 本検討では アイス 地点より上流の水位が上昇する現象を表わしている ジャム発生箇所の起点として KP12.2 と KP14.2 を抽出 河氷がどの程度滞留すると 水位がどの程度上昇する した KP12.2 と KP14.2 の川幅は上下流と比べて相対 のかについて検討を行う アイスジャムによる河氷面積 的に狭く 河床勾配は KP12.2 は急勾配で KP14.2 は緩 の増加量 ΔA は アイスジャム発生後の現地観測から得 勾配である アイスジャム発生箇所と河道特性の関係 られた推定河氷面積 Aob とアイスジャム発生前 (2 月 26 を明らかにするために 河氷面積と川幅 河氷面積と 日 1 時) の 1 次元河氷変動計算から得られた数値計算デー 河床勾配の相関関係について検討したが 有意な相関 タ3) である計算河氷面積 Acal から ΔA = Aob Acal と はみられなかった このため アイスジャム発生箇所を して求めた 水位上昇量 ΔH は アイスジャム発生を挟 推定するためには これらの河道特性に加えて 河氷 む 2 月 26 日 1 時から 2 月 27 日 24 時の観測水位において がゆっくりと滞留する場合と急激に滞留する場合で現 最大値 Hmax と最小値 Hmin から ΔH = Hmax Hmax 象が異なると考えられることから 河川を流下する河 として求めた ΔA と ΔH を図 10 に示す 現地観測 氷の量と水の量との関係を今後 検討する必要がある データが少ないため 一概に判断できないが 河氷面 - 356 -
7 (KP15.2) 2010 3 28 3 31 10 11 8 9 50m 2 1m 150m 2 3m (5) 5),6) 2010 3 4 (KP19.3) 12 (KP29.0) ( KP KP33.5) 3 39 11 0.40m 3.98m 0.06m 0.57m 12 0.90 0.28 1.09-357 -
1 (SI ) KP[km] H: 1 I w : 2 h w 3 q: 4 u w : 5 n o : 14.5 24.70 0.003886 0.9 0.598 0.644 0.058 15.2 27.42 0.002967 0.9 0.690 0.766 0.042 15.8 29.20 0.001564 1.0 0.627 0.627 0.040 17.2 31.39 0.002178 0.8 0.602 0.753 0.034 1 2 3 4 1 5 q/h w (6) n o n o 1 3) Manning n o 1 2 7) 1 KP14.5 KP17.2 n o n o KP14.2 n o φ R I e 7) 13 13 φ 1.0 /(R 0.25 I 0.5 e ) R I e, h w I w 13 φ 4. 2010 2 26 0.034 0.058 φ 1.0/(R 0.25 I 0.5 e ) 13 φ 1.0/(R 0.25 I 0.5 e ) ( ) 1) Beltaos,S., Burrell,B,C. : Ice-jam model testing: Matapedia River caqse studies, 1994 and 1995, Cold Regions Science and Technology 60, pp.29-39, 2010. 2) 53 pp.1027 1032 2009. 3) 55 pp.s1075 S1080 2011. 4), 16 pp.247 252 2010. 5) Break-up 10 pp.456-461 1994 6) 2009 No.684 pp.20-25 2010. 7) 54 pp.1075 1080 2010. (2011. 5. 19 ) - 358 -