流水抵抗と空隙率の評価方法が石礫床河川の 平面2次元河床変動計算に与える影響

摘要

本研究は，石礫床河川の生態系の基盤である河床環境に着目し，河床環境の生息場の評価に必要な物理指標を包含した河床変動解析モデルの開発を目標としている．一般的な平面2次元河床変動計算モデルの一つであるiRIC Nays2Dソルバーをベースに，平水時から出水時までの広い流況において流水抵抗が適切に評価され，河床材料の粒度分布，流水抵抗，空隙率の3要素を一体的に解析可能なモデルを構築した．蛇行水路における代表的な移動床実験の再現計算を行い，河床形状，平面流況，表層河床平均粒径等について検証を行った結果，流水抵抗評価モデルの修正によって分級現象の予測性能に改善が見られた．この要因として，流水抵抗評価モデルの変更により，表層河床材料粒径と相対水深に応じた掃流力分布が与えられた結果，河床形状及び分級現象の再現性が向上したと考えられた．