PS2-44

2021年度河川技術に関するシンポジウム

河川技術論文集,第27巻,2021年6月

論文

洪水後の河道堆積土砂量分布に基づく
上流端境界条件としての流入土砂量ハイドログラフの推算
ESTIMATION OF THE SEDIMENT HYDROGRAPHSAS THE UPSTREAM BOUNDARY CONDITION BASED ON THE SEDIMENTDISTRIBUTION AFTER THE FLOOD IN THE RIVER

岡山士朗1・内藤ゆう子2・福岡捷二3
Shiro OKAYAMA, Yuko NAITO and Shoji FUKUOKA
1学生会員

中央大学大学院 理工学研究科 都市人間環境学専攻（〒112-8551 東京都文京区春日一丁目13-27）

2非会員

国土交通省関東地方整備局 甲府河川国道事務所 調査第一課（〒400-8578 山梨県甲府市緑が丘一丁目10-1）

3フェロー Ph.D.

工博

博士後期課程課長

中央大学研究開発機構 機構教授（〒112-8551 東京都文京区春日一丁目13-27）

It is important to estimate the inflowing sediment hydrographs of each particle size, which give theboundary condition of the upstream end in order to analyze the large bed variation due to flood flowaccompanied by a large amount of sediment inflow. In this study, the estimation of the sediment hydrographat the upstream end of the Kamanashi River was attempted so as to reproduce the measured sedimentdeposition distribution and the distribution of flood marks using the quasi-steady one-dimensional flood
flow and bed variation analysis. An analysis method developed here was applied for understanding of themechanism of bed variation and the variation of the grain size distributions in the lower reach of theKamanashi River in which a large amount of sediment deposition was observed.
Key Words : sediment hydrograph, upstream boundary condition, Kamanashi River, flood flow, bedvariation

が災害の発生原因となっている事例が多く見られ，これらに対する信頼度を持った解析方法の確立が重要な課題
釜無川昭和57年8月洪水では，豪雨により上流山地流となっている．
域から大量の土砂が河道に流入，堆積し，著しい河床上
この課題に対して近年，山地領域では，降雨と地形条昇をもたらした．土砂堆積に伴い主流路が変化したこと件を与えることで，山地から流出し河道に流入するまでで，多くの場所で河岸侵食被害が生じた．このような大の土砂動態が計算されるようになってきた1)．しかし，量の土砂流入を伴う洪水は，流下能力の低下による氾濫
この解析法は，土砂生産や土砂供給，渓流での土砂輸の危険性や河岸侵食による堤防破壊のリスクを高めるた
送・堆積の解析精度に依存しており，これらの現象にはめ，土砂堆積機構の実態を明らかにする必要がある．そ未だ未解明な部分が多い2)ことから，この方法を土砂流の有力な手段として洪水流・河床変動解析が挙げられる． 出の多い中・下流河川の洪水流・河床変動解析の上流端
河床変動は主に上流側から決まる現象であるため，上流境界条件に用いるのは適当ではない．
端に土砂の境界条件を与えて河床変動の方程式を解くこ
一方，河川領域では，上流山地から大量の土砂流入がとになる．従来の方法では，境界で平衡流砂量を与える生じた姫川平成7年7月大洪水を対象に，岡安ら3)は，下ことが多いが，これは，上流端での土砂移動状態が明ら
流河道の観測水面形の時系列変化や痕跡水位，洪水後のかでないための便法であり，河床変動解析の信頼性を低
平均河床高，流路変動を再現するよう洪水流・河床変動下させることになる．近年，上流からの大量の土砂移動解析を行うことで，上流端での流入土砂量ハイドログラ

１．序論- PS2-44 -PS2-44

2021年度河川技術に関するシンポジウム

上流端
流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ

痕跡水位

流砂量

解析水面形

浮遊砂

浮遊砂

観測水位
掃流砂

？

掃流砂

解析洪水後河床高時間

実測洪水後河床高
河床高と 粒度分布の時間変化？

解析結果が痕跡水位や実測洪水後の河床高を 再現する よ うに， 浮遊砂， 掃流砂の流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ を 求め，下流河道の土砂堆積と 粒度分布の時間変化を 明ら かにする ．

初期河床図-1 流入土砂量ハイドログラフの推定方法と河床変動機構検討の概略イメージ

河床変動量(m³)

30000 堆積土砂量

右岸高水敷

25000

左岸高水敷 低水路
総堆積量：約220万m³

20000
15000
10000
50000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
縦断距離(km)
1/580

1/180

図-4 解析検討区間

1/110

図-2 堆積土砂量の縦断分布

3000

侵食土砂量

河床変動量(m³)

10000

右岸高水敷 左岸高水敷 低水路
総侵食量：約54万m³（河岸侵食量：約44万m³）

8000

流量(m³/s)

2500
12000

2000
1500
1000

6000

500

4000

0
8/1 17:00 8/1 20:00 8/1 23:00 8/2 2:00

2000

釜無川 (船山橋)
釜無川_ 流出解析

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
縦断距離(km)1/180

図-3 侵食土砂量の縦断分布

1/110

標高(T.P.m)

1/580

245
244
243
242
241
240239238237
8/1 17:00

塩川
塩川_ 流出解析

8/2 5:00

御勅使川
御勅使川_ 流出解析

8/2 8:00 8/2 11:00

笛吹川(桃林橋)
笛吹川_ 流出解析

芦川
芦川_ 流出解析

図-5 流量ハイドログラフ

フを推定している．しかし，姫川の解析では流入土砂の粒度分布については十分考慮されておらず，姫川の解析法をそのまま他の河川に適用するには課題を残している．
8/1 20:00 8/1 23:00
8/2 2:00
8/2 5:00
8/2 8:00
8/2 11:00
本稿では，大量の土砂流入を伴う釜無川昭和57年8月
観測水位(清水端) 解析で与えた水位ハイ ド ロ グラ フ (清水端)
洪水時の河床変動機構を明らかにするため，洪水後の下図-6 清水端地点の観測水位ハイドログラフ
流区間の土砂堆積状況に着目し，土砂の上流端境界条件
実測土砂堆積縦断分布や痕跡水位，土砂の総堆積量などである各粒径集団の流入土砂量ハイドログラフを推定しを再現するように各粒径集団の流入土砂量ハイドログラた．そして，推定した流入土砂量ハイドログラフを用いフを推定する．て，本洪水の土砂堆積機構を考察した．
図-2，図-3は，それぞれ実測データから算定した釜無川直轄区間の堆積土砂量と侵食土砂量の縦断分布を示す．
２．流入土砂量ハイドログラフと河床変動機構の 直轄区間では合わせて約220万m3の土砂が河道に堆積した．
図-4は，解析区間を示す．解析区間は，本川上流端を検討方法
船山橋(23.8km)，下流端を清水端(2.7km)とし，支川は塩川，御勅使川，笛吹川，芦川を考慮した．
(1) 流入土砂量ハイドログラフ推定の考え方
図-5は解析の上流端に与えた流量ハイドログラフ，図
図-1に本研究の概略イメージ図を示す．本研究では，-6は下流端に与えた清水端の水位ハイドログラフを示す．
準定常一次元洪水流・河床変動解析を用いて，上流端境
流量ハイドログラフは，貯留関数法による流出解析から
界条件である各粒径集団の流入土砂量ハイドログラフを得られたものを用い，これを簡単のため階段状の準定常求め，それを用いて，下流河道の土砂堆積と堆積土砂の流量ハイドログラフとして，各粒径毎の流入土砂量ハイ粒度分布を検討する．各粒径集団の流入土砂量ハイドロドログラフを検討する．
グラフの推定には，岡安ら3)の考えに上流端の流入土砂の粒度分布を考慮する．すなわち，下流河川の洪水後の- PS2-44 -PS2-442021年度河川技術に関するシンポジウム

In p u t情報と パラ メ ータ

再設定

・ 流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ (掃流砂)⇒各時間帯の流入土砂量を 調整
粒度分布は実測洪水後を 参考に設定

一次元準定常洪水流・ 河床変動解析
No・ 地形・ 構造物情報
・ 河床の粒度分布・ 流量ハイ ド ロ グラ フ・ 水位ハイ ド ロ グラ フ・ 粗度係数 上流端付近に過剰な土砂堆積や洗掘が生じ ていないか？
Yes ②浮遊砂の流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ In p ut情報と パラ メ ータ
・ 流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ (浮遊砂) ・ 地形・ 構造物情報
・ 河床の粒度分布⇒各時間帯の流入土砂量や粒度分布・ 流量ハイ ド ロ グラ フを 設定
・ 水位ハイ ド ロ グラ フ・ 粗度係数

再設定

 ①掃流砂の流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ

一次元準定常洪水流・ 河床変動解析
No 痕跡水位や河床高の縦断分布を 再現？
Yes ③河床変動機構 推定し た掃流砂・ 浮遊砂の流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ を 上流端境界条件に与えて解析・ 解析結果の考察
・ 実測データ と 解析結果の比較
・ 河床変動・ 粒度分布の時間変化の分析

 解析結果は妥当か？

No

Yes

掃流砂， 浮遊砂の流入土砂量ハイ ド ロ グラ フ の推定完了

図-7 本研究の流入土砂量ハイドログラフと河床変動機構の検討フロー
流入土砂量(掃流砂)調節(2) 掃流砂の流入土砂量ハイドログラフの推定方法
少多図-7は，各粒径集団の流入土砂量ハイドログラフを推
上流端
上流端
上流端
痕跡水位
解析水面形定し，河床変動機構や粒度分布の時間変化を検討する一掃流砂
掃流砂
掃流砂
連の流れを示す．まず，流入掃流土砂量ハイドログラフ
実測洪水後
河床高
解析洪水後の推定方法を以下に示す．図-8は，掃流砂の流入土砂量
河床高
初期河床ハイドグラフの推定方法を示す．本検討では，流入掃流×流入土砂が少な い×流入土砂が多いため〇過剰な堆積や洗掘ため洗掘
過剰に堆積は生じ ていない
砂量を徐々に増加させた解析を繰り返し，上流端付近で図
掃流砂の流入土砂量ハイドログラフの推定-8
実測と異なる過剰な堆積や洗掘が生じないような流入掃流土砂量ハイドログラフを試行錯誤的に推定している．
洪水後の細粒土砂の土砂の堆積を再現することに重点を
流入土砂量は，表-1に示す条件を検討し，流入掃流土砂置き，浮遊砂の流入土砂量ハイドログラフとその検討条量ハイドログラフの波形は，流量ハイドログラフの波形件を決め，これらを図-9(a)と表-2に示す．と同一に設定し，粒度分布は，どのケースも同様と仮定
各検討ケースの各時間帯の流入浮遊砂量CkQ(t)は，ました．図-9(a)に検討した流入掃流土砂量ハイドログラフ
ず，式(1)で洪水流量ハイドログラフ全体の平均浮遊砂濃のうちケースbを示す．御勅使川に関しても，表-1に示度Ckを算定した．そして，算定したCkを基に，流量が高す条件で同様な検討を行った．
い時間帯は，浮遊砂濃度も高く，流量が低い時間帯の浮釜無川上流端に流入する掃流砂の粒度は，以下の考え
遊砂濃度は低くなるとし，各時間帯の流量Q(t)に応じてに基づき設定した．崩壊地からの大きな粒径集団は，一流入浮遊砂濃度を増減させることで設定した．
洪水中の土砂輸送距離が短く，検討区間より上流で堆積𝑉
𝐶 =𝑓(1)
しやすい．そのため，検討区間に流入する土砂の粒径は，∫0 𝑄(𝑡)𝑑𝑡
比較的小さい粒径集団が中心と考えられる．また，流量が大きく掃流力が高くなる時間帯ほど粗い粒径が移動す
ここで，Ck：浮遊砂濃度，fk：粒径割合，Vsu：総流入浮ることから，流量が大きい時間帯は，流入掃流砂の粒度
遊砂量，Q(t)：時刻tの流量，T：洪水継続時間である．
分布が粗くなるように時間毎に変化させた．各時間帯の総流入浮遊砂量Vsuは，まず，本川と御勅使川から流入流入土砂の粒度分布は，時間帯別に各粒径集団の無次元させた掃流砂と浮遊砂の土砂量の合計値が，図-2に示す
掃流力を概算し，それぞれの時間帯に輸送可能な粒径を実測の総堆積土砂量(220万m3)と同程度となるよう120万求め，その結果に応じて粒径割合を調節し，図-10(a)でm3とし，その後，解析と実測の堆積土砂量の差に応じて，与えた．
その過不足分だけ浮遊砂の流入土砂量を増減させること御勅使川の流入掃流砂の粒度分布に関しても釜無川とで与えた．浮遊砂の流入土砂の粒度分布は，実測洪水後同様の考えに基づき，釜無川の洪水後の粒度分布を参考の粒度分布に基づき，ケースAからケースCの3通りの分に，流量に応じて時間的に2種類の粒度分布を与えた．
布形を設定した(図-10(a))．これにより図-9(a)に示す浮各時間の粒度分布を図-10(b)に示す．ここで，釜無川の遊砂の流入土砂量ハイドログラフを作成した．
粒度分布を参考に与えた理由は，御勅使川の昭和57年8また，御勅使川の浮遊砂の粒度分布は，掃流砂と同様月洪水後の実測粒度分布が無かったためである．に釜無川の実測洪水後を参考に図-10(b)のように設定した．御勅使川の浮遊砂の流入土砂量については，洪水流(3) 浮遊砂の流入土砂量ハイドログラフの推定方法
量ハイドログラフ全体の平均浮遊砂濃度Ckが，ケース1
次に，浮遊砂の流入土砂量ハイドログラフの推定方法の釜無川のCkと同程度になるとし，浮遊砂の総流入土砂を示す．洪水後の下流河道の河床表面には，細かい粒径量を21万m3とした．各時間帯の流入浮遊砂量は，釜無川の土砂が大量に堆積していた．このことを考慮し，浮遊と同様にCkを各時間帯の流量に応じて調節し，図-9(b)の砂の流入土砂量ハイドログラフについては，下流区間の浮遊砂の流入土砂量ハイドログラフを与えた．なお，そ- PS2-44 -PS2-442021年度河川技術に関するシンポジウム

表-1 掃流砂の検討条件
粒度分布(掃流砂)

平衡流砂量

図 -10(a)の掃流砂の粒度分布を与えた

14万m³
27万m³
40万m³

t1

t2

t3t4

図 -10(b)の掃流砂の粒度分布を与えた
t5250080200060

1500

40100020500

08/1 17:00 8/1 20:00 8/1 23:00
掃流砂_ケース b100
9080
706050403020100

通過百分率(%)

ケースb(55万m³)

100

流砂量(m³/s)

掃流砂の流入土砂量(御勅使川)

流量(m³/s)

ケースa
ケースb
ケースc
ケースm-aケースm-bケースm-c

掃流砂の流入土砂量(本川)
27万m³
55万m³
82万m³

08/2 2:00

8/2 5:00

浮遊砂_ケース 2

8/2 8:00

8/2 11:00

流量ハイ ド ロ グラ フ(a) 釜無川
t1

20t2

t3t4t5

掃流砂_ t1， t5

200
5

100
08/2 5:00

8/2 8:00

粒度分布(浮遊砂)
ABCBC

浮遊砂（ ケースB）

解析初期河道浮遊砂（ ケースA）

掃流砂_ t2， t4
掃流砂_ t30.1

110粒径(mm)

1001000

掃流砂_ t1,t4,t5通過百分率(%)

10浮遊砂

浮遊砂（ ケースC）

100
9080706050
4030
20
100

流量(m³/s)

流砂量(m³/s)

300

8/2 2:00

本川浮遊砂(総流入土砂量)
120万m³(220万m³)
120万m³(220万m³)
120万m³(220万m³)
240万m³(340万m³)
240万m³(340万m³)(a) 釜無川

500
400

掃流砂_ケースm-b

ケース1-A
ケース1-B
ケース1-C
ケース2-B
ケース2-C

0.01

1508/1 17:00 8/1 20:00 8/1 23:00

表-2 浮遊砂の検討条件
ここで，括弧内の値は本川と御勅使川から流入させた掃流砂量と浮遊砂量の合計値を示す．

8/2 11:00

流量ハイドログラフ

解析初期河道掃流砂_ t2,t3
浮遊砂

0.01(b) 御勅使川
図-9 流入土砂量ハイドログラフ0.1110粒径(mm)1001000(b) 御勅使川
図-10 流入土砂量ハイドログラフの粒度分布2.5

河床変動高(m)の他の支川からの流入土砂は，平衡流砂量を与えた．
(4) 解析条件
大量の土砂流入を伴う土砂移動現象は，複雑であり，大局を捉えるため，洪水流・河床変動解析には準定常一次元解析法を用いる．洪水流は，式(2)，式(3)に示す流れの連続式と運動方程式を用い，河床変動は，式(4)で計算され，浮遊砂の輸送は，式(6)で計算した．掃流砂qbk
は芦田・道上の式4)，浮遊砂の浮上量は，板倉・岸の式5)で算定した．河岸侵食により供給される土砂は，図-3の河岸侵食量を各地点の河岸と高水敷の侵食が，洪水が川幅いっぱいで流れる8/1 23時～8/2 6時の時間帯に発生するとし，河岸侵食量を河道に供給される流砂量qberとして与え河床変動解析を行った．
+=0𝜕𝑈𝜕𝑈𝜕𝐻 𝜏0
𝜌𝑔𝑛2+𝑈= −𝑔−，𝜏0 = 1⁄3 𝑈 2
𝜕𝑡𝜕𝑥
𝜕𝑥 𝜌𝑅
𝑅=

1 11∑𝑞2+𝐵 𝑞

2 =𝑞+𝑞−𝐶 𝑤

2

御勅使川

一本杉頭首工1.5上堰頭首工

1高岩堰

塩川

四ヶ 村堰

0.5
0-0.5
-113141516

実測河床変動高17181920
縦断距離(km)
ケース a
ケース b

21222324

ケース c

図-11 掃流砂の異なる流入土砂量ハイドログラフの検討で得られた河床変動高の縦断分布の比較(=0.4)，qbk：粒径kの材料の単位幅掃流砂量，qsuk：粒径kの材料の河床からの単位面積当たりの浮上量，qber：河岸侵食により生じた流砂量，Ck：水深平均浮遊砂濃度，
g：重力加速度である．wgkは沈降速度を示し，Rubeyの式を用いた．Cbkは浮遊砂の底面濃度を示し，鉛直濃度分布にRouse分布を仮定した．各粒径の限界掃流力は，岩垣の式6)と修正Egiazaroff式4)で評価した．流砂量算定に(2)用いる無次元掃流力は，24kmから13kmの急勾配区間では全せん断力を，13mから下流では,河床波の存在を考(3)慮するために有効掃流力を用いた．
解析初期河床の粒度分布は，実測洪水後の粒度分布を(4)参考に図-10で与えた．
(5)

𝜕𝐶 ℎ 1 𝜕𝐶 𝑄+=𝑞 −𝐶 𝑤
(6)
𝜕𝑡
𝐵 𝜕𝑥
ここで，zb：河床高，h：水深，Q：流量，λ：空隙率

３．解析結果- PS2-44 -PS2-442021年度河川技術に関するシンポジウム

笛吹川

河床変動高(m)2

御勅使川
一本杉頭首工

1.5

高岩堰

塩川
四ヶ 村堰

上堰頭首工

10.50-0.5
3 4 5 6 72658 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
縦断距離(km)
図-12 河床変動の縦断分布の時間変化(ケース2-C)

解析水位_8/2 3時

標高(T.P.m)

260
255

解析平均河床高_8/2 3時
笛吹川

解析水位_8/2 13時

兎之瀬の狭窄部

250

解析平均河床高_8/2 13時

245

左岸痕跡水位240

右岸痕跡水位
実測(洪水前)平均河床高235
3単位時間・単位面積当たりの浮遊砂堆積量(m/s)

実測河床変動高
ケース 2-C_8/2 0:00
ケース 2-C_8/2 2:00
ケース 2-C_8/2 4:00
ケース 2-C_8/2 7:00
ケース 2-C_8/2 13:00
ケース 2-B_8/2 13:00

458.E-05

6789101112
縦断距離(km)
図-13 流量ピーク時の解析水面形(ケース2-C)

13実測(洪水後)平均河床高0.05mm_8/2 03:00
0.05mm_8/2 09:00
0.1mm_8/2 03:00
0.1mm_8/2 09:00
0.2mm_8/2 03:00
0.2mm_8/2 09:00
0.3mm_8/2 03:00
0.3mm_8/2 09:00

6.E-05
4.E-05
2.E-05
1.E-063456
図-14(78910111213

縦断距離(km)

各時間での浮遊砂の河床への堆積量の縦断分布)(1) 流入土砂量ハイドログラフの推定結果
く異なる土砂堆積が生じた．一方，ケース1-Bやケース
前章で示した検討条件のもと，各粒径集団の流入土砂
1-Cは，13km-6km区間の土砂堆積高が実測よりやや小さ
量ハイドログラフの推定結果を示す．本川の流入掃流土
く，実測と比べ60万~90万m3程度少なく計算されたもの
砂量は，表-1に示すケースを検討し，図-11に，流入掃の，他の区間は比較的実測に近い解析結果を示した．
流砂の検討で得られた各ケースの河床変動高の縦断分布
これを踏まえ，ケース2では，流入土砂の粒度分布はの比較を示している．各ケースの解析結果は，24km～それぞれケース1-Bとケース1-Cの条件のまま，浮遊砂量22kmで大きく異なっており，ケースaは上流端付近で大を120万m3増加させ240万m3とした解析を行った．
量の土砂堆積が生じ，ケースcは大きな洗掘が生じた．
ケース2-Bとケース2-Cの洪水後河床変動高の縦断分布
以上より，本研究では，第一近似としてケースb(総流入を図-12に示す．ケース2-Bは，上流区間に堆積が生じて土砂量55万m3)の流入土砂量ハイドログラフを採用した． おり，13km-6km区間の土砂堆積も実測と比べ小さい．
御勅使川からの掃流砂土砂量は，ケースm-b(総流入土砂
一方ケース2-Cは，実測の堆積傾向を比較的良く説明し3量27万m )を採用した．求めた流入掃流土砂量ハイドロている．以上より，ケース2-Cの各粒径集団の流入土砂グラフを図-9に示す．ただし，御勅使川を含む，支川群量ハイドログラフが最も実測洪水後の土砂堆積縦断分布からの掃流砂・浮遊砂の流入土砂量ハイドログラフに関を説明した．
しては，今後さらに検討する必要がある．これらの流入掃流土砂量ハイドログラフを既知量として，次に，浮遊(2) 解析結果の考察
砂の流入土砂量ハイドログラフの検討を行った．
図-13はケース2-Cの流量ピーク時の解析水面形と痕跡浮遊砂の流入土砂量ハイドログラフについて，流入浮水位の縦断分布の比較を示すが，両者はよく対応してい遊砂量は，実測の総堆積土砂量を参考に設定し，流入浮る．次に，著しい土砂堆積の生じた13km-6kmの河床変遊砂の粒度分布はケース1-Aからケース1-Cの3ケースを動について考察する．図-12は，ケース2-Cの河床変動高計算した(表-2)．ケース1-Aは，上流端付近に実測と大きの時間変化を示し，図-14は，8/2 3:00(流量ピーク)と8/2- PS2-44 -PS2-44

2021年度河川技術に関するシンポジウム

100の土砂堆積状況を説明するように，粒度分布と土砂量を複数ケース検討し求めた．
解析の結果，上流山地から流入した大量の細粒土砂は，60支川合流や狭窄部，勾配変化による背水の影響を受ける
408kmから6km区間に堆積し，洪水減水期に，掃流力の低20下により，12kmから8km区間に堆積したことが明らかと0なった．また12km地点の粒度分布は，洪水初期に一度0.01
0.1
110
100
1000
粒径(mm)細粒化するが，流量の上昇とともに細粒土砂の割合は減
図-15 12km地点における実測と解析の洪水後粒度分布少した．その後，再び細粒土砂が堆積することで，洪水の比較(ケース2-C)後の観測値に見られた粒度分布の細粒化が計算された．
9:00(洪水減水時)における単位時間・単位面積当たりに本研究で与えた昭和57年8月洪水の上流端での土砂の河床へ堆積する浮遊砂量(沈降量-浮上量)の縦断分布を解析条件は，洪水や土砂のデータが十分観測されていな示す．図-13に示すように，8/2 3:00時点(流量ピーク)でいために，図-7に示した実測データとの比較や解析結果
は，8kmから下流区間は，河床勾配の変化と笛吹川の合の分析だけでは，その妥当性を検討できたかどうか確か流，兎之瀬の狭窄部による背水の影響を受け，水面勾配ではない．適切な流入土砂量ハイドログラフを決定するが緩くなる．このため，図-14に示すように，8kmからためには，洪水流量ハイドログラフと粒径集団毎の流入6kmに0.1mmの浮遊砂が大きく堆積し，8/2 2:00から8/2土砂量ハイドログラフの関係，本・支川の土砂流入のタ7:00の土砂堆積量が多くなっている(図-12)．また，8/2イミングが異なるケース等について検討することが必要
9:00には，流量が減少し掃流力が低下するため，図-14である．今後は，このような検討を行い，上流端境界条に示すように，12kmから8km区間に0.1mm～0.3mmの浮件で与えた土砂がどのように下流に伝播し河床を形成し遊砂が多く堆積している．そのため，図-12に示すようていくかを明確にするとともに，解析法の信頼性を高めに，8/2 7:00から8/2 13:00にかけて，12kmから8kmの土砂る必要がある．
堆積が生じた．
大量の土砂流入がある河川の河床変動解析において，
図-15は，与えた上流端境界条件に対する12km地点に土砂の上流端境界条件を決める方法の確立は，容易ではおける解析(ケース2-C)で得られた各時間の粒度分布と， ないが，本研究は，解決法の一つの道筋を示すものであ
砂田7)によって測られた洪水後(S58)の観測値を示す．まると考えている．今後，大量の土砂流入のある河川の洪ず，洪水後の観測結果と解析結果を比較すると，解析結水後の現地データの取得と解析法の精度向上の両面から果の方が，粗い粒径の割合が大きいものの，実測に見ら検討が必要である．
れた河床材料の細粒化が計算された．また，粒度分布の時間変化については，8/2 0:00には，0.05mm～0.1mmの参考文献
粒径割合が増加し，粒度分布は一時的に細粒化するもの
1) 山野井一輝，藤田正治：豪雨時の水・土砂災害に関わるハの，これらの粒径割合は，流量の増加に伴い減少していザード群の発生リスク評価，土木学会論文集B1(水工学)る．その後，流量ピーク付近になると，図-14に示すよVol.72, No.4, I_1291-I_1296, 2016.
うに，12km付近に0.2mmの浮遊砂が堆積し，その粒径割
2) 藤田正治：山地域の土砂動態研究，今後への期待，砂防学会
合が増加した．洪水減水期には，0.3mmの浮遊砂が徐々誌，Vol.70，No.6，pp.1-2，2018.に堆積することで，粒度分布の細粒化が起こっている．
3) 岡安光太郎，池田博明，福岡捷二，後藤岳久：大量の土砂が12km地点

通過百分率(%)

80

実測洪水後(砂田)実測洪水4年経過時L
実測洪水4年経過時R解析初期河道
解析 8/2 0:00
解析 8/2 2:00
解析 8/2 4:00
解析 8/2 7:00
解析 8/2 13:00

流入する河川の境界条件である土砂量ハイドログラフの実用

４．結論的推定法の研究-平成7 年7 月姫川大洪水を例にして-，河川技術論文集，第24巻，pp.167-172，2018.
4) 芦田和男，道上正規：移動床流れの抵抗と掃流砂量に関する本検討では，昭和57年8月大洪水で大量の土砂流入が基礎的研究，土木学会論文報告集，第206号，pp.59-69，
あった釜無川を対象に，準定常一次元洪水流・河床変動
1972.
解析を用いて，洪水後の河床形状を再現するように各粒
5) Itakura, T. and Kishi, T.: Open channel flow with suspended
径集団の流入土砂量ハイドログラフを推算し，これを用
sediments，J. of Hydraulics Div. Proc. ASCE，Vol.106, HY.8，
いて洪水中に起こった土砂堆積の機構を推定した．以下
pp.1325-1343，1980．に得られた結果と課題を示す．
6) 岩垣雄一：限界掃流力の流体力学的研究，土木学会論文集，
掃流砂の流入土砂量ハイドログラフは，大きな粒径の第41号，pp.1-21，1956.
土砂は，検討区間より上流で堆積しやすいことを考慮し， 7) 砂田憲吾：釜無川（富士川）における一洪水による河床変動，検討区間に流入する土砂は，比較的小さい粒径集団を与土木学会論文集，第363号，Ⅱ-4，pp.235-243，1985．
えた．浮遊砂の流入土砂量ハイドログラフは，下流河道（2021.4.2受付）- PS2-44 -