浮遊砂を伴うデューン－平坦床遷移過程

摘要

洪水時，流量の小さい領域で発生したデューンは，流量増加に伴って消滅し，流量減少時に再形成される．その際，デューン河床から平坦床へ遷移する際の流量が，平坦床からデューン河床に遷移する際の流量と比較して大きいヒステリシス現象が観察されている．著者らは弱非線形安定解析の手法を用いて，ヒステリシス現象の原因の一つが，デューン－平坦床遷移過程に見られる亜臨界分岐である可能性を理論的に示した．しかしその際，理論で予測される臨界フルード数が，実河川で観測されるフルード数よりかなり大きくなることがわかっている．本研究は，浮遊砂の影響を取り入れた非線形安定解析を行うことによって，浮遊砂が生じる条件下では臨界フルード数が減少するものの，やはり解の分岐形態は亜臨界分岐であることを理論的に明らかにする．