水工学論文集,第56巻,2012年2月 旭ダム排砂バイパストンネルによる石礫の 排出機構および下流河道の瀬淵の回復 STUDY ON FLUSHING MECHANISM OF DAM RESERVOIR SEDIMENTATION AND RECOVERY OF RIFFLE-POOL IN DOWNSTREAM REACH BY A FLUSHING BYPASS TUNNEL 長田健吾 1 ・福田朝生 2 ・山下克己 3 ・福岡捷二 4 Kengo OSADA, Tomoo FUKUDA, Katsumi YAMASHITA and Shoji FUKUOKA 1 正会員 博士(工学) 中央大学研究開発機構准教授(〒112-8551 東京都文京区春日1-13-27) 2 正会員 修士(工学) 中央大学大学院 理工学研究科 土木工学専攻 (同上) 3 正会員 関西電力株式会社 土木建築室土木グループ (〒530-8270 大阪府大阪市北区中之島3-6-16) 4 フェロー Ph.D 工博 中央大学理工学部特任教授 中央大学研究開発機構教授(同上) In the Asahi River, riffles and pools had been scaled down in the downstream reach of Asahi Dam due to sediment deposition in Asahi Dam reservoir. To improve this environmental problem, a flushing sediment tunnel was constructed so as to bypass Asahi Dam reservoir. In this study, first, the authors demonstrated the recovery of riffles and pools and the grain size distribution in the downstream reach by using the data of cross-sectional surveying, air photographs and field investigation. Next, authors’ two- dimensional model was applied to a series of flood events in the Asahi River. As a result, the flushing mechanism of Asahi Dam reservoir sedimentation, the recovery process of riffles and pools and the change in grain size distribution in the downstream reach were clarified by the model. Key Words : flushing sediment bypass tunnel, riffle-pool of downstream river, numerical model, sediment transport, grain size distribution 1.序論 新宮川水系旭川は,蛇行が著しく,それに伴う砂州の 発達及び瀬淵の形成が顕著であった.しかし,昭和53年 竣工の旭ダムによって,ダム貯水池の濁水の長期化,貯 水池の堆砂,ダム下流河道の砂州の縮小及び瀬と淵の減 少といった問題が顕著になった.特に,旭川上流部の花 崗岩地帯より生産される白い石礫が,下流河道に運ばれ なくなったことから,旭川特有の白い砂州がほとんど見 られない状況となった.これらの対策として,平成10年 に排砂バイパストンネルが設置された 1) .排砂バイパス トンネルにより白い石礫を含む多くの土砂が下流河道に 排出されるようになり,下流河道の瀬と淵が徐々に回復 してきている.排砂バイパストンネルが有効に働いてい る旭ダムについて排砂トンネル上・下流の洪水流と河床 変動を説明できるモデルを構築することは,今後,排砂 施設を検討する上で重要な課題である. 旭川は,巨石から砂までの広い粒度分布を有する石礫 河川であるため,排砂バイパストンネルによる石礫の排 出およびダム下流河道の瀬や淵の発達・移動や河床粒度 分布を表現するためには,石礫河川の土砂移動および河 床変動機構を十分に考慮した解析法を用いなければなら ない.長田・福岡 2),3) は,石礫河川の河床表層の凹凸形 状と土砂輸送を考慮した新しい平面二次元河床変動モデ ルを構築し,常願寺川現地実験および実河川への適用か ら,砂を多く含む砂礫河川における適用性には課題が残 るが,大粒径材料が主体となる石礫河川では説明力を持 つことを示してきた. 本研究では,最初に,排砂バイパストンネル建設前後 の測量データ,航空写真および現地調査から,排砂バイ パストンネルから排出される石礫により,ダム下流の瀬 と淵が回復してきている実態を明らかにする.次に,石 礫河川の河床変動機構を考慮した長田・福岡の二次元河
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水工学論文集,第56巻,2012年2月
旭ダム排砂バイパストンネルによる石礫の
排出機構および下流河道の瀬淵の回復
STUDY ON FLUSHING MECHANISM OF DAM RESERVOIR SEDIMENTATION
AND RECOVERY OF RIFFLE-POOL IN DOWNSTREAM REACH BY A FLUSHING BYPASS TUNNEL
長田健吾1・福田朝生2・山下克己3・福岡捷二4
Kengo OSADA, Tomoo FUKUDA, Katsumi YAMASHITA and Shoji FUKUOKA
In the Asahi River, riffles and pools had been scaled down in the downstream reach of Asahi Dam due to sediment deposition in Asahi Dam reservoir. To improve this environmental problem, a flushing sediment tunnel was constructed so as to bypass Asahi Dam reservoir. In this study, first, the authors demonstrated the recovery of riffles and pools and the grain size distribution in the downstream reach by using the data of cross-sectional surveying, air photographs and field investigation. Next, authors’ two-dimensional model was applied to a series of flood events in the Asahi River. As a result, the flushing mechanism of Asahi Dam reservoir sedimentation, the recovery process of riffles and pools and the change in grain size distribution in the downstream reach were clarified by the model.
Key Words : flushing sediment bypass tunnel, riffle-pool of downstream river, numerical model, sediment transport, grain size distribution