国立防災科学技術センター研究報告第26号

1981年11月

556

556，16：626，862．4

表面流出に及ぼす排水路の影響について
一水理実験と数値実験一ネ冨圃輝

旗＊国立防災科学技術セソター

On the Effect of Channe1Demsi蚊on Surface Runoff＿Hydmu1ic Exper㎞ent and Computer S㎞u1ation＿By

TerdkiMゴ・・

Fukuzono㈹α肋0θ〃θψ・1）肋倣〃〃θ〃・・，切〃Abs血act

ThエoughchanneI

recentnetwo正ks

deve1opment

haveof1andincエeased

affecttherunoffp工ocess，especiauy

opmentofdエaimge

systemsエesu1ts

dischaエgeofmmff

hydrau1ic

expeエiments

f1ood

ch2mne1s町eve正yエequ辻eaceエtainadequatedata．

An
wasthananddoofofinエu正a1andareas，dエaihage

surface工unoff．

has

been

of

concentエation

ina

not

It

sho元teエtimeo正de正tohavebyconfiエmusing

suc11dエawbacks

investment

anda

found

theseofchanges

thatてheinit

deve1−

and1aエgeエpeak

effects，1aエge−sca1eequationsobseIvations

considemb1eof

open

that

wou1d

du正ationfoエobtaining

width，and1／1000in

g正adient，hthenumbeエofp1ot，theandhyd正au1ic

in1ength，15．1m

moエtaエ．0n

urban

density

before．In

experimenta1p1ot，40m

constructedbothcomputeエsimu1ations

usefu1，andamountuse

consideエab1y．Dエainage

chame1s（i．e．chame1den一・ity）i…工i・b1…dtim・di・t工ib・ti㎝・・f狐tifiti・lmi・f・u…b・…t・・u・d（Fig．1）．
Asumm姐yoftheresu1ts

Heavierエainfa皿induces

of

はtime

foエェunoff（Fig．2）．

channe1s

theエea正e，theshorteI

The

moエe

chame1s

theエeaエe，thehighe正isthes㎞u1ation（Fig．3）．

of

aエe

Unsteady

ana1ysisf1owistherising

peak

time

for

the

shoエteエis

andmnoff（Fig．3）、
thetimerunoff（Fig．4）．

Theseエesu1ts

con血medis

detai1ed

a1sobycomputerfoundtobeuseful

foエexamining

p正oceduresエelated

to

this

effects

ofchan−computation

theaIedis−（Figs．8＿15）．

A1．

risingmore

ne1s（Figs．6＆7）．Somement

shoエterThe

concent工ation

cussedafouows．

fu工the工deve1opment

ofthe

resu1ts

of

this

theme

ofcomputeエsimuhtion

withisexpected，judged

thoseofhydエau1ic

from

the

c1ose

ag工ee−

expeIiment、

じめ1こ

最近，流域の都市化による流出パターンの変化，特に洪水到達時問の短縮等が指摘され（高村ら，1977），防災上，重要な問題として注目されている．流出パターンの変化に関する水＊第3研究部

降雨実験室

一63一

国立防災科学技術センター研究報告第26号

1981年11月

文学上の主要因として不浸透域の増大・表面粗度の減少・湛水域の減少・河道粗度の減少等が挙げられる（木下，1972）が，下水道や道路側溝等の排水路網の発達もその一つである．

排水路は平面的に拡がった雨水を集中流下させる機能を持っ．そのため，排水路網が発達するにつれ雨水流の流下速度が増すことになり，洪水の到達時間が短縮し，洪水ピークが先鋭化するわけである（木下，1967）．排水路の影響は自然流域においても，小は切土・盛土斜面等の侵食溝から大は流域の谷密度の違いによる流出波形の違い等に見られる普遍的な現象である．

このような水文現象の解明は実際の流域での観測からなされるべきであろうが，実流域での観測は多大の労カを要する上に，流域形状や浸透・貯留・水路網等の諸要因及び入カ降雨波形が複雑であるために，個々の要因の作用を評価出来る程の有用な観測値を得るまでには長い期問が必要となる．そのため，要素を単純化した解析しやすい形の流域形状を作り，任意の降雨波形で実験を行ない，基本的な現象を理解した上で，実験結果の現地への適用を図りつつ，実流域の解析・検討を行なうことは有カな研究手法である．この意味で，ここでは複雑な流域の相似模型ではなく，排水路の影響を検討しやすい形に要素を単純化し，しかも，比較的大縮尺で数アールの面積を持っ流域模型による水理実験を行ない，基本的な現象を検討した．

そして，結果を現地へ適用するのに相似律ではなく，数値実験を介して行なうことにした．

そのための数式モデルとして，水理学的に導かれ物理的意味が比較的明確であることと，洪水流出が連続物体としての流体の運動であることを考慮して，不定流解析法を用いることにした．この方法は測11の洪水流の追跡（木下，1955）等に主として用いられており，本研究のような水路内の流れが問題となる場合には適したモデルであると考えられる．ただし，実流域への適用に当っては流域形状・傾斜・起伏等をどのように単純化する1かi等解決すべき問
題点は多い．

ここでは，まずその第一段階として，水理実験で用いた模型流域への適用性と適用上の問題点等を検討した．なお，水理実験は建設省土木研究所と共同で行なったものであり，その結果は木下・益倉・福■南．（1979），木下ら（1980）に詳述されているので，ここでは概略を述べるにとどめ，数値実験結果を主として報告する12．水理実験
2．1

実験概略

流域形状・浸透・貯留・粗度・排水路等の要因が複雑に影響しあっている現実の流域を基
本的な特性を失なうことなく解析しやすい形で単純化し，排水路の影響を強調する模型流域
は次の4点を基本方針として製作した．①浸透損失は生じない（全面モルタル張りとした）．

②流域は斜面・従水路（道路及び側溝）・集水路で構成される（斜面へ降った雨水は従水路

一64一

表面流出に及ぼす排水路の影響について一福圃
直角三角ゼキ匁側O．4

従水路

2（矩形断面とした）．④最高に都市化された

従水路詳細（1■300）

路③各流路は水理的に解析しやすい構造とする

斜面（1／lOOO）

集○水うにした．なお，各流路の定義は図ユによる）．

集水路（ユ／300）

準に流れ込み，さらに集水路で集中流下するよ流域を想定して，従水路（道路及び側溝）の4面積率を最高20％とする．このようにして，

入力降雨波形ステップ波

20〜200皿m／h

国立防災科学技術センター大型降雨実験施設
8内に，縮尺ユ／4程度のものを念頭において

パルス波
50〜200■㎜レ■h」L

幅ユ5．1m・長さ40m・勾配1／1000の流域模型を土木研究所が製作した．図1に示すよ

図1

水理実験模型と人力降雨波形

うに側方及び下流端に40cm幅の集水路・準Fig．1

Hyd工au1ic
andexpe工imenta1p1ots

input正ainfa1patte正ns．

集水路（勾配1／300・1／220）を設置し降雨強度た．この流域に自然状態から最高に都市化さ

一 22……■hi一一一49
水路本数O
一・一g6
一・・一137
一… 一 194

OO
Nれた状態までの排水路網の発達をモデル化して勾配1／300の従水路を横方向に0・2・4・8本の4段階で設置し排水路の影響を検・．．〜

へ㌔．1・一．一、！

工o＼O

冒一

討した（図1）．

入カ降雨波形は流出波形の立ち上り・低減
特性を検討するための継続時問の長い矩形波

oOO〃

．．

（ステップ波，20〜30分），流出ピークを検討するための短い矩形波（パルス波，3〜4分）を基本として，20〜200mm／hの降雨

煙冨襲

燃＼／強度で実験をした．

2．2

＊

§O

実験結果

①降雨強度による違い1図2に水路0本の1015

図2

経過時間（分）降雨強度による流出波形の違い

Fig．2

C・mp肛i・…fhyd工・距・叫・止模型にステップ波を加えた場合の流出波形を示す．横軸は時問，縦軸は上の図が降雨強度5（ステップ波）と同じ次元（mm／h）で表わした流出高，下の図が平衡時の流出高に対する割合（％）で示してある

duced
byintenSitieS．

dffe正ent

raユnfau

下の図において，降雨強度が大なる程，立ち上り・低減共に急で，っまり急激に増水し，減水することがわかる．これは流速が水深（降雨強度が大なる程水深は大きい）の関数であるからであり，降雨入カに対して流出が非線形に応答することを示している．このことは水路2・4・8本の模型でも同じである．

②立ち上り時間：ステップ波を加えた場合の立ち上り部において，平衡時流出量の10％を

一65一

国立防災科学技術センター研究報告第26号

ユ98ユ年1ユ月

2oR．I．＿50m／b＼ω50
一〇水路O本

一・一

口水路4本

010∠
OO

O睡歯No

■

5

岬山

三仁＼O目O

ミミ：

3
10 14
《R I二2惚砧！

、一一一一水路2本

50100

150

図3

立ち上り時間Risingtimes

200O
図4coエーi一水路4本・．1・水路8本・・水路8本、、、

＼＝、

壬糧

降雨強度（m／h）

Fi＆3、 i・一水路4本＿一一一水路2本、）・
佃匝

O14R．I．二100㎜／h＼泰1ヨ3一昌︶▲水路2本

二≡1＿＿一＿OO￡2ミ

0

3経過時間（分）10 14

水路本数による流出波形の違い

ofhydエogエaphs

工espondingtodiffe工ent1lainfau

col＝工esponding

intensities

andchanne1densities．

channe1densities．

固g．4

Comparisonofhydエo距aphs
todiffe工ent

示した時から同90％まで上昇するに要した時間を立ち上り時間と定義して図3に示す①の結果に関連して，降雨強度が大なる程立ち上り時問は短い．また，従水路本数が多くなれば立ち上り時問が短くなる．このことは洪水の到達時間が短くなることを意味する．図3中の曲線は後記数値実験で求めた立ち上り時問である．両実験とも上記結果をよく表わしている．

③パルス降雨の流出：図4にパルス波を加えた場合の流出波形の比較を示す．従水路本数が多い程，ピーク発現時刻が早く，ピーク流量が高い．3〜4分のパルス波は大型降雨装置の応答限界付近なので，時間・降雨強度等に幾分かの誤差を含むが，明らかに，従水路本数が増えると洪水の到達時問が短くなり，ピーク流量が増大することが確認された．

肚，水理実験で得られた主な結果を述べた．降雨強度が大なる程到達時問が短いこと，水路本数が増すと洪水の到達時間が短くなり，ピークが高く先鋭化すること等が明らかとなった．

3．数値実験
3．1

基礎式

前記のごとく，不定流解析法により数値実験を行なった．使用する基礎式は開水路の水理現象に関する運動の式として，

1∂・・∂刎∂ん・。21秘1秘一 一十一・∂1・∂・一十一一s＋∂・児4／3 ＝0（1）連続の式として∂λi＋一一∂εq∂Q∂＝0（2）一66一表面流出に及ぼす排水路の影響について一福圃である．

ここに，g：重カ加速度，刎1断面内の平均流速，ん1水深，∫1流路勾配，仇1マニングの粗度係数，児1径深，λ：流れ断面積，Q：流量，π：上流から下流への位置座標である．

（1）式の各項はそれぞれ第ユ項から慣性項・場の加速度項・水圧項・流路勾配・抵抗項である．（2）式は流れのある微小区間をとると，第ユ項が断面積の増分，第2項が流出，第3項が流入を表わしている．一般に項が増える程初期条件・境界条件が複雑となり計算はやりにくくなる．また，現実の流路は複雑な形状を有し，流れ自体も（1）式の導出時に仮定された流れとは異なるから，式自体の近似度を上げても必ずしも現実の近似度の向上とはならない．そのため流路の状況とそれぞれの項の重要度を検討して，重要度の少ない項は省いて計算するのが一般的である．ここでは，従水路・準集水路・集水路上の流れは（1）式をそのまま使用することにした．次に，現実の流出現象においては，流域上の流れをマクロに見た場合に（1）式がそのまま適用出来るとは思われない．むしろもっと簡単な形で適用性を考慮した方がよい．

その意味で斜面上の流れは4項・5項のみとした．すなわち等流である．
一∫十仇21仇1砒
＝月4／3

0（3〕

（1）〜（3）式の解法には差分法を用いた．差分の取り方には種々の方法があるが，実際の物理現象・基礎式の適用限界・計算の安定性等を考慮して，12），（1），（3）式をそれぞれ（4），（5），16）式のように差分化した．

ト1五r｛＋1QゴrQゴー1一q

〃

〃

州r一。り
十＝0〜十。1伽2ゴμゴ十、｛犯214仇ゴ1州十一∫十＝09．

2g・ル

椛21づ仇ゴ1｛
一∫十灼4／3

ただし，添字パ（4）也3〃＝0｛5〕｛4／3（6）t方向の差分の番号，グ・方向の差分の番号である．これらの詳細は伊藤剛編（ユ971）を参照の事．
斜面上の流れは（4）と16）（等流計算と呼ぷ），従水路・準集水路・集水路の流れば4）と15）（不定流計算と呼ぷ）で計算した．

3．2

計算結果

計算を行なうに必要な係数・条件は水理実験と対応させて次の①〜⑧のようにした．

①差分問隔（＾・〃）：本実験のような矩形波入力のもとではルの取り方により差分式

一67一

国立防災科学技術センター研究報告第26号

1981年1ユ月の応答の悪さが表われて流出波形に幾分差が＿n；O．O15の計算水深生じる．これについては次節に詳述するが，・・一一n：O．023の計算水深〃＝0．5秒，〃＝ユ0等分（斜面）・1．5ユm

O」工O：、、〆（従水路・準集水路）・2，5m（集水路）に取った．

●●昌●艶②境界条件；各流路とも上流端で流量Q＝＼・、 1

オ甘●一一一・一、者岨

一△北一一一一△介

O，流速σ＝O，下流端でマニングの式が成

水、、、・△・一 、 △へ一． ・、旦口・り立つと仮定して流速σ＝（1／、）兎％∫％とした．

5IO

15

上流端からの距離（m）③初期条件：各実験の開始時の流量に相当するだげの微小降雨があり，等流で流れていると仮定し，その時の各点の水位・流速を逆

図5

準集水路水深Fig．5

Compaエisonandofmeasuエed

sub−couecting

算して初期値とした．この方法では，計算初

thecomputedwateエdepths

atchanne1．

期にわずかの乱れが生ずるがすぐに安定し，好結果を得た．

④粗度係数：図5に水路0本の実験で平衡時の準集水路の水深と背水計算で求めた計算水深を示す．下流端付近を除いて最もよく・集水路では採用した．この値は一般にいわれているモルタル張り水路の粗度係数（0，011〜0．0ユ5）の2倍程度の値である．本実験では横流入が流量に比して大きな割合を占めており，この分の損失により見掛け上粗度係数が大きくなるものと思われる．斜面上の流れは等流で計算するために，この値では不適当である．

粗度係数は流域を単純化する際の誤差が集積されるわけであり，試行錯誤的に決められる面を持っている．斜面上の流れ

）

／ノ一
く0o0
冒一
一

理実験での貯留量とがほぼ等しくなる値である．

、、一数値実験、

52，3＼22．一000N

一一5．

10．

15．

〜0．

〜5．

30．

35．

0．

5、

水路4本
1￡0＼8o…一） F．396．57クo0oN

一50．一／

18．99．

10．

1，．

20．

25．

30。

35．

40．

ω．

0．

．

193．3
ノ／

2

水路2本．

一138．3｝昌00一97．1

50．4

＼εooo

匝 一、

205o
0N0
￡へ15．

！

10、

〆1／

10．

20、

〜5．

30．

35．

194．1
一v

一136，7

一一
一

水路0本、

95．8

〃
〃

49．0
21．6

0

行なって求めた準集水路内の貯留量と水、100．3

く適合する犯＝O，015を採用した．なお，妻o
この値は図5に示すように，背水計算を水路8本、152．o／〃が最も強く影響する水路0本の模型で良200．4＾／適合する仇：0，023を従水路・準集水路

00N

0．

5．

10．

15．

20．25・30・35・40・45一25． 30， 35、 』∩、 』、

経過時間（分）図6

水理実験と数値実験の比較（ステップ波）

固g．6

Com岬ison between expeiment汕yobtamed…md oomputeエhydm阻aphs（step亘ai二nfa皿s）．

一68一

表面流出に及ぼす排水路の影響について一福圃⑤入カ降雨波形二実験中は3台の転倒マス型雨量計で降雨強度を測定したが，その測定値を入カ降雨波形とすると，雨量計の測定誤差・セキの流出量測定誤差・境界からの流出入・降雨装置のノズル散水方法から生ずる問題点等のために，パルス波はもちろんステップ波の平衡時の値もセキによる実測値との間にかなりの違いが生ずる．そのために，ステップ波の場合の平衡時にセキで測定された流出高を降雨強度とし，それが矩形波として降ったとしてこれを入カ波形と決めた．

⑥従水路の流れ1図1に示すように従水路は側溝と道路の複断面である．水理実験では斜面からの雨水は，流量の少ない問はまず道路へ流入しある程度流下した後側溝へ流入し流下する．流量が多くなると道路上の流下が主となる．しかし，数値実験では現象を単純化して従水路の形状は側溝のない幅ユmの矩形断面の単断面水路と見なして計算した．これは次節に詳述する．

以上のような係数・条件のもとにステップ波の場合を数値実験した結果と水理実験結果との比較を図6に示す．

水路0本の場合：立ち上り部は水理実験の方が幾分急である．

OoN

特に，降雨強度が大きい場合（136，7mm／h，ユ94ユmm／h）（に差が大であるが，散水初期は降雨装置の応答性能が大きく影響

0一
ミ0Oする所である．また，立ち上りが急になると，流量を測定してい1 一数値実験

o0N0

るセキの貯留効果の影響が大きくなるために実流量の測定誤差が大きくなる．これは水路2本ユ93．3mm／h，水路8本200．4mm

水路8本
一一■一水理実験

10．

5．

；

工されてはいるが，やはり幾分かの凹凸があり，特に斜面中央付

Z0．

水路4本＼ oO／hも同様である．低減部は降雨強度大の場合に良く一致し，小 εFF

さい場合には水理実験の方が幾分急である．模型斜面は入念に施

13．

バooON

9．

近は相対的に低く，降雨強度が小さい時はその部分に集中して流工 O＼00
一下していた．このために立ち上り・低減が急になったものと思わ 盲）

10。

1，．

20。

1．

20．

水路2本

1ふO0O
水路2・4・8本の場合：降雨強度大すなわち流量大の時両者2 Nれる．

5．

10．

水路O本
＼Oはよく一致するが，流量が少ない時は水理実験の方が立ち上り・5 O
一3岨
低減共にゆるやかである．流量が多ければ従水路全体で流下する壬0選
10．
15．
20
が，少ない時は斜面からの流入水が道路を斜めに横断して側溝をO．5．lO．15．20．
195．8

9孔O．

流下するために・数値実験の仮定と異なる流れとなりゆるやかになるものと思われる．また，水路2本97．1mm／h・水路4本

占．

経過時問（分）図7水理実験と数値実験の比較（パルス波）
Fig．7

96．5mm／h・水路8本100−3・ユ52．3・20α3mm／h等は立Compaエison

betwe㎝expe止ち上り部で波形に数十秒のずれがある．これは，ステップ入カを謂蝋、1芸賦軌撒加える時の大型降雨装置自体の応答性能と散水開始時刻の取り方正ahfa皿S）

一69一

国立防災科学技術センター研究報告第26号

1981年11月

により生ずる差と思われる．

図7にパルス波の場合の比較を示す．降雨装置の応＼占8答性能のため3〜4分の完全なパルス降雨を作るのは

如匡
壬困難であり，時間・強度共にかなりの誤差を含んでい 寒5．

る、それを考慮すると両者はかなり良く一致する．

前記図3に立ち上り時問を示す．水路0本の場合は

図815．

20．

25．

〃の取り方による流出波形の違い

数値実験の方が長めで，水路2・4・8本の場合は短めであるが，水路本数が多くなればなる程立ち上り時

10．

経過時問（分）Fig．8

Comp班isonof

computed

diffe正ent

foI

hyd正og王aphs
va1uesof」t．

間が短くなることが表わされている．なお，水路2・4・8本の場合が短めであることは特に降雨強度が小二N＼遅8以上，こまかく見るとまだ問題点は残されているが，匝壬
全体的には不定流解析法による数値実験は水理実験結 糧
さい時に著しく，従水路内の流れの影響と思われる．

10．

果をよく表現出来ることがわかった．今後，現実の流域への適用を図りたい．

3．3

15．

20．

25．

経過時問（分）〃の取り方による流出波形の

図9違い（ステップ波）

数値実験上の諸問題

Fig．9

この節では，数値実験を行なう時に筆者が問題と考Compaエisonof

hydエographs

computed

foエdiffe正entof∠Ix（steprainfa皿）．

va1uesえ検討した点について，主題と直接の関係がない点もあるが，今後，実流域へ適用する際に問題となると思（Nわれるので略述する．なお，使用した模型はことわらない限り水路0本の斜面（幅15．1mり，等流計算の場合である．

①差分間隔（〃・ル）の取り方≧） Ox長さ40m）であ 匝一鶉遺差分方程式（（4）

〜（6〕式）は微分方程式（（1ト13）式）の近似式であるた

o1S．

図10」

10Comp町ison

20．の取り方による流出波形のofcomputed

different違い（パルス波）

of∠l

まかく取れば取る程微分方程式の解に近づくことが予想されるが計算の不安定性と計算時問の増大という制

10．

経過時問（分）めに，本実験のような矩形波が入力となる場合には，差分間隔の取り方により流出波形に違いが生ずる．こFi95．

foI

hydmgIaphs
va1uesx（七npu1siveエainfa工1）．

§＿下流端等流

約がある（木下，1955）、

モ6）呈
図8に〃＝α1・0．5・1秒に取って計算した結果 唾 凸壬還■を示す．この範囲ではほとんど差はない．

一一段落流レ
拡大図

5．

図9にル＝1・2・4・8m（40・20・10・5分割）に取った時の計算結果を示す．立ち上り部から平衡状

10．

15．

20．

25．

経過時間（分）図11

境界条件の取り方による流出波
形の違い態に移行する付近でんが長くなると応答の悪さが現われ固g−11 Comp班ison of hyd正og1aphs
computeda工y

一70一fo正diffeIentconditions．

bound−

表面流出に及ぼす排水路の影響について一福圃ている．図10にパルス波の場合を示す．斜面が長く降雨の継続時間が短い場合には，降雨停止後暫時一定流○量が続く現象があり，これは，図7の水路O本5α6主6mm／hと97．4mm／hに見られるように水理実験でも蛋F篶確認される現象であってルをこまかく取棚まこのような現象をよく表わすことになる．不定流計算した場合

0．

もルを大きく取ると同様に差分式の応答性が悪くなる

しかし，水路では斜面からの流出が主要な入カであるから条件はゆるやかになり，ルの取り方による差はほ15．の流出波形
Computed hydmgraphFig．12

とんどない、

5．

経過時間（分）図12複断面水路として計算した場合②境界条件の取り方：不定流計算の時，はじめ下流

ina

compoundsecti㎝chameL＿冨粗度

1鴛㍗t鶯1111；㍗ll〃7≡麟
り部に凸部が生じて実際と違つた波形になる．これは，襲5．

最下流端の〃が流れでなく貯留槽のような作用をする

図13からである．したがって，ここでは最下流端のみ等流

10．

15．

㌧

20．

25．

経過時間（分）粗度係数の取り方による流出波

形の違い
で流れるものと仮定して計算した．こうすると，図11Fig．13C．m岬is㎝of hyd正ogエaphs
computed fo正d旺ferent coe｝に示すように滑らかになる．
fici㎝tsofエoughnesふ③複断面の水路について：従水路は道路が側溝の・＼倍の広さを有する複断面である．雨水が側溝から道路㌔へ拡がった瞬間に計算上径深が急減し，流量が急減す

距一里糧る．拡大の度合が小さい場合には見掛上さほどの影響
05二蔓＿等汀

一一一1．2項省略
一・一1項のみ省・各…一不定流≡
10・152025

はないが，今回のように10倍にも及ぷ場合には流出波経過時間（分）
図14 解法による流出波形の違い
形にこの影響が現われる、図12に一例を示す．曲線がFig．14 Comp肛ison of hydmgエaphs
computed by diffe正ent hy一階段状になる．水理実験ではこのような現象は認めらdmuucfoエmu1as．

れない．この影響をなくするために流れを側溝と道路の二っに分けて計算する方法もあるが，計算が複雑になる．ここでは，前節で述べたように主要な流れが道路面上であると考えて側溝がないものと仮定して計算した．

④粗度係数による違い：実流域への適用に当っては，粗度係数の見積りが重要な仕事である．粗度が大きくなれば流れに対する抵抗が大きくなり，水位が上昇し，貯留が増えるために流出波形はなだらかになる．図13にその度合を示す．

⑤解法による違い：図14に解法の違い（（1）式で3項まで省略，2項まで省略，1項のみ省略，全項使用の4解法）による流出波形の違いを示す．3項まで省略（等流計算）した場合
は，下流の水位が上流部の流れへ影響を与えない式であるために他の3法と大きく異なり，

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国立防災科学技術センター研究報告第26号

1981年11月

流出が速やかになる．また，等流計算以外ではほとんど差はない．1・2項は計算の安定性を増す方向に働くようであり，いたずらに項を増して条件を複雑にする必要はないが，近年，電算システムが発達してきたから，無理して項を削る必要もないようである．なお，準集水路では，パルス波において，項を増すと慣性カがきいてくるために，曲線がなめらかになり水理実験の流出波形に近くなるようである．この意味で，水路は全項を含んだ式，すなわち（5〕式を用いた．

4．おわりに表面流出に及ぼす排水路の影響を明らかにするために大縮尺の流域模型による水理実験と不定流解析法による数値実験を行なった．水理実験はかなり単純化した仮定のもとに行なったものであり，まだ検討すべき点は多いが，降雨強度が大なる程洪水到達時間が短いこと，排水埼が密に入る程洪水ピークが先鋭化し，発現時刻が早くなること等が明らかになった．
また，不定流解析法による数値実験は水理実験結果をよく表現出来ることが明らかとなり，その際の問題点等も明らかとなった、しかし，これらの結果は単純化された模型流域でのものであり，実流域への適用に当っては解決しなければならない多くの問題点が残っている．

今後，これらの結果を基にして，実流域での検討を行ない，洪水防止対策に必要な実用的な洪水流出の推算法を明らかにしたい．

本報文をまとめるに当って，第ユ研究部木下武雄部長に適切な御助言を頂いた，末尾ながら御礼申し上げます．なお，数値実験に際しては当センターの電子計算機ACOS−700を利用した．

参考文献1）伊藤剛編（1971）：数値計算の応用と基礎（水理学を中心として）．第ユ版，アテネ出版，1壬3〜ユ75

2）高村博ら（1977）：1976年9月台風第17号による長良川地域水害調産．国立防災科学技術セソター主要災害調査，〃123）木下武雄（1955）：洪水流にっいての一考察．総理府資源調査会事務局，水144，河川7．

4）（1967）

都市化による流出の変化土木技術資料，9巻，9号，11〜155）一（1972）：都市開発に伴う流出の変化1こ関する研究・防災科学技術総合研究報告，舳，3〜146）木下・益倉・福圃（1979）：水路網密度が流出波形に及ます影響について．水理講漬会論文集，

循。24，411〜4167）木下武雄ら（1980）：表面流出に関する研究（その3）．国立防災科学技術セソター研究報告，ノ危2487〜100（1981年6月8目

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原稿受理）