洪水時には、河床の砂礫が移動することにより砂州と呼ばれる川幅スケールの堆積形状が現れる。この砂州の形状は一般に規則性があり、左右岸交互に現れた砂州を交互砂州と呼んでいる。砂州の長さや高さは洪水時の水理条件や河道形状に応じて容易に変化し、水理条件が大きく変化したときには複列砂州と呼ばれる別の砂州形態に変化することや、河床が平坦になって砂州が消滅してしまうこともある。木下は砂州と河道平面形状の変化の関係について石狩川の測量資料を緻密に検証した結果、砂州の発達により洪水時に偏流が発生して河岸の侵食が進行し最終的には河道形状そのものを変化させることを明らかにし、自然河道の蛇行の発達過程を示している。このように砂州は河川形状の変化をもたらす大きな要因であり、長期的な河道計画を立案するためには、対象とする河川の河床変動特性と砂州の発生特性についてよく検討する必要がある。河道計画を立案する上で、山口は砂州に関連した配慮すべき蛇行特性として以下の事項を挙げている。①計画規模の流量時に起こる蛇行長に即した河道形状を計画し、必要な水衝部対策を予測する。②過度の河道拡幅による砂州の助長を招き流下能力阻害とならないよう、各流量時の安定性を検討する。③砂州形態は河岸侵食の発生と関係があり、河道で発生する砂州形態を充分に検討する。④計画規模の流量における河床波・河床状況を予測し、その状況に応じた粗度抵抗を計画に用いる。これらの検討を進めるためには、洪水時の河床変動特性や砂州の挙動の解明が不可欠である。しかし、実際の河川における洪水時の河床形状の測定は困難な点が多く観測例が非常に少ないため、移動床理論の実証が不足しており、河道計画の検討において砂州の取り扱いを困難なものにしている。しかし、砂州は長期的な河道形状の変動や短中期的な河岸侵食などと密接な関係があることは明らかであり、河道計画立案のために実証的な研究を進めていくことが不可欠である。本研究では下流域(中間地域)における長期的な河床変動(平面形状変動と縦断形状変動)の状態を明らかにし、河床変動の要因である砂州の洪水時の挙動を明らかにすることを目的としている。検討の対象とした十勝川下流域は、昭和初期に統内捷水路という大規模なインパクトを与えられているため、自然河道区間(本論文では捷水路以外の河道区間を指す)と捷水路区間の河道変化を検証した。また、統内捷水路において洪水時の河床形状観測を実施して、砂州の挙動について検討を行なった。 |