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河川合流点では,本 川 と支川の流れの相互干渉に より複雑な流れが発生す る.実 際,合 流点付近では 流れの急激な減速や死水域の発生などに起因 して大 量の土砂が堆積 し,氾 濫につながる場合もしばしば 報告 されている.例 えば韓国の洛東江では,2002年 の9月 の大雨 と12月の台風による出水で,支 川の新盤 川 との合流点で大規模な氾濫が報告されている1).洛 東江の場合は,本 川から支川への出口部分に大量の 土砂が堆積 し,新 盤川の流れがせ き止められ,大 規 模な氾濫の引き金 となった.一 方,北 海道でも2003 年8月 の台風10号 によってもたらされた大雨により, 日高地方の中規模河川である厚別川 を中心に至る所 で氾濫被害が発生した.こ の うち,厚 別川本川とそ の支川である比宇川の合流点において,特 に大規模 な氾濫が発生 している.厚 別川の場合は,合 流点付 近の川幅が狭かった こと,支川の合流点角度がほぼ 直角であったことから,合 流点付近で急激に水位が 上昇 し,こ の結果,周 辺の農地や牧場へ大量の氾濫 水が流れ出し,被 害が大きく広がったものと推定さ れる.さ らに,河 川合流点特有の複雑かつ速い流れ が発生 した結果,民 家に壊滅的な被害が発生 したも の と考えられる.こ のよ うに,河 川合流点付近では 氾濫被害が発生 しやす く,河 川合流点付近の流れや 河床変動のメカニズムを調べることは,河 川工学上 重要な課題であるといえる.本 研究では,実 河川に おける河川合流点での複雑な流れ及び河床変動特性 の把握を目的 とし,(1)模 型実験(2)数 値解析を用い て河川合流点における流れの特徴を検討 した.さ ら に,厚 別川と比宇川の合流地点における数値計算を 行い,本 研究で検討 した数値計算モデルの有用性を 検討 した. 模型実験は,厚 別川における比宇川合流点のケー スと同様に,直 角に合流する河川合流点を模 した実 験水路を作成 し,固 定床上での流向,流 速および水 位の計測を行った.さ らに移動床実験も行い,そ の 河床変動量を計測 している.数 値計算モデルは2次 元浅水流方程式および混合粒径による河床変動計算 モデルを用いた.ま た,数 値計算モデルの検証は, 本研究で行った水路実験結果 と比較することにより, 0-方 程式モデル,標 準型k-εモデル,ス トレイン ・ パ ラメータ依存性 を考慮 したk-εモデル の3つ の乱 流モデルについて検討を行っている.最 後に,こ の モデルを実際に厚別川における比宇川合流地点に適 用 し,2003年8月 洪水時の流れ及び河床変動の様子を 再現 した.ま た,現 地を対象 とした計算では,現 地 調査で明らかになった合流点近傍の橋梁地点の閉塞 とこれに伴 う氾濫および住宅の被害などの因果関係 を検討すべ く,橋 梁閉塞を想定 した計算も行った.

Numerical simulation of bed deformation using unsteady turbulent flow model at river confluence