磯部 将吾
大河津分水路の流れ場と河床変化の特性について
細山田 得三
大河津分水路は，信濃川が日本海に最も近づく地点の大河津から寺泊海岸を結ぶ，全長約10kmの人工河川である．かつて越後平野は低湿地帯で洪水多発地域であり，その被害を無くす為，大雨などにより増水した信濃川の水の一部を日本海へ流し，もう一方は越後平野に生活用水や農業用水など安定した水を供給するために建設された．大河津分水路は建設時，河口部の掘削量の低減を図る為，通常の河川のように河口部に向かうに従い川幅が広くなる形状とは異なり，分流点での川幅が約720mに対し，河口付近では180mと河口部に向かうに従って川幅が狭い形状になっている．川幅が狭い分，増水した水を流す為に，河口部の狭い川幅を急勾配にし，流速を高めることで必要な流量を確保するという設計により建設された．そのため，洪水時には水流に勢いがつき，河床が洗掘されるという問題が起こっている．
そこで本研究では，大河津分水路の実断面データ，流量観測データを用い，大河津分水路における土砂の輸送及びそれに伴う地形変化についての解析を行い，土砂の生成や河床低下が顕著であると予想される箇所の把握，また河道内における流れ場と河床変動の特性について検討する.解析に当たり，実断面データを一般座標系に変換し，流量データについては洪水による出水と，融雪に伴う出水の2種類をそれぞれ分けて解析を行った.
洪水出水と融雪出水の2種類の流量データを使用し，時間的かつ空間的な河川流による土砂の輸送に伴う地形変化の解析を行い，それぞれの時期における流れ場と河床変動の特性について違いを明らかにすることが出来た.特に2つの時期に共通して，河床横断形状の中央に凸型の土砂堆積が起こることが分かった.これについて実断面データの経年変化と比較を行うと実断面データにも同様の傾向を見ることが出来た.洪水出水と融雪出水を比較すると，洪水出水は短期間で高強度の出水であるため，一部では局所的に洗堀が起きる.融雪出水の場合は，長期間で低強度の出水であるため，全体を通して河床横断面形状が凸型になりやすいことが分かった.しかし，これらは凸型の変形が発生するが，河床全体としては低下傾向にあることが分かった.これらは大河津分水路の流れ場と河床変動の特性であり，今後はこの特性について考慮した上で，各種治水工事を行わなければならないと考えられる.
今回の研究では，2つの重要な点を考慮していない.1つ目は，信濃川から流入する輸送土砂である.登藤らの研究によると，信濃川から大河津分水路に1年間で流入する輸送土砂量は約5600万〜6200万m3と予測されている.2つ目は今回の解析では河床材料を一様に0.06mmと設定している.実河川において，河床材料が同一ということは有り得ない.よって今後これらの事象について考慮した解析を行わなければならない.
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