| 水制工や床止工などの河川構造物が流れや河床に及ぼす影響を評価することは河川計画上重要な課題である。また、近年河川改修事業の多様化、特に河川環境面からの要請により川の中に特殊な構造物(引き込み護岸など)を設置する例も多くなっている。これらの河川構造物を含む流れは3次元的な複雑な流れであり、さらにこの複雑な流れにより構造物周辺の土砂堆積や洗掘が生ずるため構造物が河道に与える影響の把握は一層困難なものとなっている。開発土木研究所河川研究室では、構造物を含む流れの研究の一環として従来から水制を含む流れの定量的予測を目的とした数値計算モデルの開発を行っているが、前述のように水制背後の流れは複雑な3次元的流れであり現在の数値解析方法ではこれを正確に予測するまでには至っていない。この問題を解決するためには、まず水制を含む流れの状態を詳細に計測し、これに基づく予測モデルの再検討が必要となる。また、この場合の流れの計測方法も、従来の方法では流速計自体を流水中に入れなければならないため、流速計による乱れと構造物による乱れの分離が出来なく、正確な乱れの計測が不可能である。流速計自体を流れに接触させることなく、流れを乱さずに流速を計る画期的な方法の一つとしてレーザー流速計が挙げられる。レーザー流速計を用いた計測は禰津等により行われているが、水制を含む流れのような水平剥離を伴う条件ではない。本研究ではこのレーザー流速計に加え、新たに流れの可視化手法を用いて、水制を含む流れの構造及びReynolds応力の詳細な計測を行った。この結果、水制背後の土砂堆積現象に重要な影響を与えると考えられる水制背後の乱れに関する新たな実験結果が得られた。本文は、この実験手法および実験結果について報告を行うものである。 |
