| 水制等の河川構造物周辺の流れや土砂輸送およびこれに伴う河床の変化を的確に予測することは河川計画上重要な課題である。一般に、構造物背後の土砂堆積は乱流拡散や2次流の効果に伴い土砂が運搬されることにより生ずる。著者等は水制背後の土砂堆積に及ぼす2次流や乱流拡散を実験により明らかにし、このうち2次元モデルの計算に乱流拡散の効果を組み入れたモデルの開発を行った。これによると、Reynolds数の横断方向の差が非常に大きい条件下では、乱れによる運動量の拡散効果が平均流速の決定に対して重要な役割を果たすという結論が得られている。さらに、構造物周辺の2次流を予測する手法について準3次元モデルの提案を行った。この方法は水制により強制的に曲げられた流れに生じる加速度と湾曲部に生じる遠心力が類似のものと考え2次流の運動方程式を導入し、これを積分することによりせん断力を求めさらに積分することで流速を求めるものである。本研究では準3次元モデルを水制周辺の流れが急変し河床が極端に変化している条件下で計算を行い、準3次元モデルの有効性について検討を行う。また、水制を含む移動床実験を行い砂州との関係について検討を行う。 |
