第5章_河川における洪水流の水理解析20110710 目 次 第1節 総説 1

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1、第5章_河川における洪水流の水理解析20110710　　目　次第1節総説1第2節洪水流解析の目的2第3節目的に応じた洪水流解析手法の選定3第4節計算手法の説明44．1一次元不等流計算54．1．1定義54．1．2計算方法54．2一次元不定流計算64．2．1定義64．2．2計算方法64．3準二次元不等流計算74．3．1定義74．3．2計算方法74．4準二次元不定流計算84．4．1定義84．4．2計算方法84．5平面二次元計算94．5．1定義94．5．2計算方法94．6準三次元計算94．6．1定義94．6．2計算方法104．7三次元計算104．7．1定義10

2、4．7．2計算方法10第5節パラメータの設定115．1粗度係数の設定125．2同定の方法125．2．1データセットの種類135．2．2ｂ）、ｃ）のデータセットを利用する場合135．2．3ａ）のデータセットを利用する場合145．3物理的に推定する方法145．3．1出水中の河床がほとんど変化しない場合の推定法155．3．2出水中の河床が変化する場合の推定法15第6節アウトプットの整理方法16第5章河川における洪水流の水理解析　第6節アウトプットの整理方法－17第5章河川における洪水流の水理解析＜考え方＞洪水流の水理解析は、流量、水位、河道形状や粗度状況など

3、データを収集し、それらのデータの状態（質、量など）と各種解析手法の原理・特徴・適用限界などを理解した上で可能な限り合理的根拠を持つ解析手法を用いて分析の対象とした事象に照らして必要な解像度および精度で洪水流の実態（過去の再現、予測を含む）を把握するための手段である。さらに、分析から得られた知見を、所定の流下能力を確保するための河道設計、樹木群や河積など維持管理等といった計画・設計・維持管理、さらに技術開発の目的に応じて活用するものである。本章では、河川計画・設計・維持管理における一般的な目的を整理するとともに、目的に応じた標準的な洪水流解析の選定・計算

4、・パラメータ設定に関する手法を提示する。第1節総説＜考え方＞洪水流の水理解析は、ある形状および粗度状況を持つ河道に、上流端において流量もしくは水位を、下流端において水位を設定し、その河道内で生じる水位・流量・流速などの水理量の空間的な分布およびその時間変化を求めるものである。ここで、粗度状況とは、粗度係数の大きさに関わる河床材料の粒径、河床波、植生の繁茂状況等といった河道表面の粗さ、形状、および流れに対する変形など力学的特性を総称して示すものである。解析から得られた結果のみを単独で整理するのではなく、その結果を得るための前提条件、計算・思考のプロセスも

5、併せた解析の全容として整理することが重要である。すなわち、各種解析手法の原理・特徴・適用限界などを理解した上で、目的を達成するための適切な解析手法を選択するとともに、計算を進める上で必要となる各種パラメータの設定、初期条件および境界条件を収集したデータに基づいて設定した結果として、必要とされる解像度および精度が確保されているか綿密に検討されていなければならない。ただし、洪水流の水理解析は、実河川で生じる現象を対象としているため、一般的に以下のような制約の下で行われる。（１）計算に必要なパラメータ、初期条件および境界条件が必要な解像度および精度で得られて

6、いるとは限らない。（２）洪水流の発生頻度が高くなく、その観測も容易ではないことから、解析結果を検証する機会が少ない。（３）洪水流は、出水中に変化する粗度状況（河床波、植生の倒伏・破壊状況など）や河道形状と相互作用を及ぼすが、その挙動について現状において十分な知見を有していない。そのため本章では、洪水流解析の目的および目的に応じた洪水流解析手法の選定、各解析手法、、およびパラメータの設定手法について標準的なものを示す。これを参考にし、上記主旨を踏まえて検討を行い、解析結果を含めて解析の全容について整理する。＜参考となる資料＞1)(財)国土技術研究センター

7、：河道計画検討の手引き、山海堂、20011)(財)リバーフロント整備センター：河川における樹木管理の手引き、山海堂、20012)土木学会水理委員会：水理公式集[平成11年版]、土木学会、丸善、19993)土木学会水理委員会：水理公式集例題プログラム集[平成13年版]、土木学会、丸善、2002第5章河川における洪水流の水理解析　第6節アウトプットの整理方法－17第1節洪水流解析の目的＜考え方＞河川計画・設計・維持管理における一般的な目的は以下のように整理される。（１）流下能力の検討に用いる洪水位の算定（２）構造物等（河岸を含む）に作用する外力の算定（３）

8、水防関係水位設定のための水位の算定（４）河道特性の把握・河川環境管理・河川利用のための水理環境