木曽川における大規模深掘れ周辺の３次元流れ構造

摘要

木曽川に発生した大規模な深掘れの発達および維持要因として，深掘れ部に発生する鉛直渦（鉛直軸を持つ渦）の存在が考えられる．本研究では深掘れ部の3次元流れ構造を明らかにすることを目的として，現地観測と模型実験を行った．河床に設置したADCPによる流速観測から，流量の増大とともに深掘れ部の流速が増し，鉛直渦構造が発達する過程が捉えられた．鉛直渦の作用により，底層付近でも表層と同程度の流速が発生していることが明らかとなった．現地の深掘れ形状を再現した模型実験においても，鉛直渦の発生が確認されたが，実験室規模ではこの渦構造が不安定である可能性が示唆された．これらの結果から，木曽川に見られるような大規模な深掘れの発達要因として，鉛直渦構造の発生が大きく寄与していることが示された．