2022/01/22 更新

写真a

セキネ マサト
関根 正人
所属
理工学術院 創造理工学部
職名
教授

兼担

  • 附属機関・学校   芸術学校

  • 理工学術院   大学院創造理工学研究科

  • 附属機関・学校   グローバルエデュケーションセンター

学内研究所等

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学位

  • Waseda University   Doctor of Engineering

  • 早稲田大学   工学博士

所属学協会

  •  
     
     

    日本自然災害学会

  •  
     
     

    国際水工学会

  •  
     
     

    国際水工学会

  •  
     
     

    アメリカ土木学会

  •  
     
     

    砂防学会

  •  
     
     

    土木学会

  •  
     
     

    土木学会

  •  
     
     

    土木学会

  •  
     
     

    土木学会

  •  
     
     

    土木学会

  •  
     
     

    土木学会

  •  
     
     

    土木学会

  •  
     
     

    土木学会

▼全件表示

 

研究分野

  • 水工学

研究キーワード

  • 水理学、河川工学、移動床水理学

論文

  • 豪雨・高潮による東京都23区の大規模浸水プロセスと下水道が果たす役割

    関根正人, 小方公美子, 馬場航

    日本下水道協会第56回下水道研究発表会講演集     203 - 205  2019年07月  [査読有り]

  • 集中豪雨による鶴見川流域の浸水拡大プロセスと​これに及ぼす下水道の効果

    関根正人, 竹村尚樹, 馬場航

    日本下水道協会第56回下水道研究発表会講演集     200 - 202  2019年07月  [査読有り]

  • 高度に都市化された川崎市東部を​対象とした豪雨時の浸水リスク評価

    関根正人, 吉野萌

    日本下水道協会第56回下水道研究発表会講演集     197 - 199  2019年07月  [査読有り]

  • 模擬河川堤防の決壊プロセスに与える堤体材料の礫・砂・粘土の混合比率の影響

    関根正人, 菅俊貴, 松浦泰地

    土木学会論文集B1(水工学)   75 ( 4 )  2019年  [査読有り]

  • 大礫群の間隙に露出する大粒径の砂礫がさらに小さな砂の移動に及ぼす遮蔽効果

    平松裕基, 本合弘樹, 関根正人

    土木学会論文集B1(水工学)   75 ( 4 )  2019年  [査読有り]

  • 豪雨・高潮時に発生する東京都23区の大規模浸水プロセス

    関根正人, 馬場航, 小方公美子

    土木学会論文集B1(水工学)   75 ( 4 )  2019年  [査読有り]

  • 横浜・川崎を対象とした2016年8月22日豪雨時の浸水の再現計算

    関根正人, 竹村尚樹, 馬場航, 吉野萌

    土木学会論文集B1(水工学)   75 ( 4 )  2019年  [査読有り]

  • 横浜市東部を対象とした豪雨時の浸水リスク評価

    関根正人, 馬場航

    日本下水道協会第55回下水道研究発表会講演集     128 - 130  2018年07月

  • 荒川決壊時を想定した大規模浸水とプロセスとこれに及ぼす下水道からの逆流水の影響

    関根正人, 古川侑里

    日本下水道協会第55回下水道研究発表会講演集     125 - 127  2018年07月

  • 高潮時に東京都23区で発生する浸水拡大プロセスと下水道の効果

    関根正人, 小方公美子

    日本下水道協会第55回下水道研究発表会講演集     122 - 124  2018年07月

  • 横浜市東部を対象とした豪雨時の浸水プロセスとリスク情報の効果的な表示方法(登載決定)

    関根正人, 馬場航, 竹村尚樹, 中山裕貴

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 5 )  2018年

  • 粘土河床上に配置した模擬巨石による砂礫の捕捉効果と河床変動プロセス(登載決定)

    関根正人, 芦澤穂波, 佐藤裕, 吉川文崇

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 5 )  2018年

  • 河道湾曲部で発生する粘着性河床の変動プロセスに及ぼす掃流砂礫の影響(登載決定)

    関根正人, 佐藤裕, 芦澤穂波, 吉川文崇

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 5 )  2018年

  • 大礫群の間隙に存在する掃流砂として輸送される砂礫の三次元構造(登載決定)

    平松裕基, 本合弘樹, 関根正人

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 5 )  2018年

  • 模擬河川堤防の決壊プロセスに及ぼす含有する砂礫・粘土の影響に関する検討(登載決定)

    関根正人, 佐藤耕介, 菅俊貴

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 5 )  2018年

  • 高潮により引き起こされる東京都23 区の浸水被害拡大プロセス(登載決定)

    関根正人, 小方 公美子

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 5 )  2018年

  • 越流による模擬河川堤防の決壊プロセスに関する検討

    関根正人, 堀江翼, 佐藤耕介

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 4 ) I_1057 - I_1062  2018年

  • 砂礫の移動に起因する粘土河床の浸食促進・抑制効果と河床変動プロセス

    関根正人, 池田憲昭, 芦澤穂波, 佐藤裕

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 4 ) I_1087 - I_1092  2018年

  • 骨格が大礫により構成される河床上で生じる鉛直分級のメカニズム

    関根正人, 平松裕基, 中川裕貴

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 4 ) I_1069 - I_1074  2018年

  • 東京東部低平地を対象とした大規模浸水予測

    関根正人, 柴田祐希, 小方公美子, 中山裕貴

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 4 ) I_1531 - I_1536  2018年

  • 交通渋滞が道路冠水に及ぼす影響に関わる数値計算による検討

    関根正人, 斎藤涼太

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 4 ) I_1309 - I_1314  2018年

  • 東京都23区を対象とした豪雨時浸水リスク評価とアンダーパスの冠水事前予測

    関根正人, 児玉香織

    土木学会論文集B1(水工学)   74 ( 4 ) I_1543 - I_1548  2018年

  • 街路ネットワーク浸水・氾濫解析モデルを用いた東京東部低平地の浸水危険度評価

    関根正人, 中山裕貴, 小方公美子, 柴田祐希

    日本下水道協会第54回下水道研究発表会講演集     161 - 163  2017年07月

  • 豪雨域の移動方向が下水道ならびに都市河川への雨水集中と都市浸水に及ぼす影響

    関根正人, 中森奈波, 近藤恭平

    日本下水道協会第54回下水道研究発表会講演集     164 - 166  2017年07月

  • 集中豪雨による東京都心部の浸水プロセスと都市河川の洪水に及ぼす下水道の効果

    関根正人, 児玉香織, 斎藤涼太, 中森奈波

    日本下水道協会第54回下水道研究発表会講演集     158 - 160  2017年07月

  • Gravel sorting and variation of riverbeds containing gravel, sand, silt and clay

    Masato Sekine, Yuki Hiramatsu

    John Wiley & Sons, Ltd, Gravel-Bed Rivers: Processes and Disasters     591 - 608  2017年

  • 森ヶ崎処理区を対象とした2013年7月23日豪雨時の都市浸水の再現計算とその精度検証

    関根正人, 中森奈波, 児玉香織, 斎藤涼太

    土木学会論文集B1(水工学)   73 ( 4 ) I_1459 - I_1464  2017年

  • 荒川決壊を想定した東京東部低平地の大規模浸水と避難に関わるリスクの評価

    関根正人, 小林香野

    土木学会論文集B1(水工学)   73 ( 4 ) I_1453 - I_1458  2017年

  • 粘土を含有した模擬河川堤防の決壊プロセスに関する実験的検討

    関根正人, 佐野正太, 鈴木昌宏, 堀江翼

    土木学会論文集B1(水工学)   73 ( 4 ) I_817 - I_822  2017年

  • 石神井川流域を対象とした豪雨時の都市浸水と河川洪水の同時予測計算

    関根正人, 近藤恭平, 神山宙大, 小林香野

    日本下水道協会第53回下水道研究発表会講演集     139 - 141  2016年07月

  • 荒川破堤時に発生する大規模浸水とそのプロセスに及ぼす下水道の影響

    関根正人, 小林香野

    日本下水道協会第53回下水道研究発表会講演集     136 - 138  2016年07月

  • 数値予測による豪雨時の東京都森ヶ崎下水道処理区内の浸水危険度評価

    関根正人, 児玉香織, 斉藤涼太, 中森奈波

    日本下水道協会第53回下水道研究発表会講演集     133 - 135  2016年07月

  • 東京都心部の地下空間への氾濫水の流入危険度とトンネル内の浸水域拡大過程に関する検討

    関根正人, 関根貴広

      72 ( 4 ) I_1369 - I_1374  2016年

  • 石神井川流域を対象とした豪雨時の内水氾濫と河川洪水流の一体予測計算

    関根正人, 近藤恭平, 神山宙大, 小林香野

    土木学会論文集B1(水工学)   72 ( 4 ) I_337 - I_342  2016年

  • Sediment Run-Out Processes and Possibility of Sediment Control Structures in the 2013 Izu-Ohshima Event

    EGASHIRA Shinji, TAKEBAYASHI Hiroshi, SEKINE Masato, OSANAI Nobutomo

    International Journal of Erosion Control Engineering   9 ( 4 ) 155 - 164  2016年

     概要を見る

    Typhoon No. 26 in 2013 attacked the Izu-Oshima Island with record heavy rainfall and caused a disaster resulting from landslides and mud flows. This extreme event is the motivation of our study on how we evaluate hazardous zones at risk of mud flows and how we design structural and non-structural measures accordingly. The present study describes sediment runout processes, mud flow control by means of a guide wall, and a method to evaluate topological conditions in which landslides and mud flows avalanche into unexpected areas. The landslides took place in the western slope of Izu-Oshima, which is only about 2500m wide. Analyses on phase shifting from solid to liquid as well as on mobility of the soil masses suggest that the soil masses released by the landslides transformed directly into mud flows, and that the mud flows developed in size through sediment erosion in their run-out processes. The predicted results by means of a numerical model based on depth-integrated governing equations of sediment-water mixture flow suggest that mud flows could be controlled well using a guide wall, which shows a high possibility of mud flow control using a storage structure with a guide wall. In addition, we propose a simple method to evaluate topological conditions to judge whether mud flows will enter unexpected areas, which will provide a key to identify hazardous zones including even those that have been missed out conventionally.

    CiNii

  • 石神井川流域を対象とした集中豪雨時の浸水危険度に関する数値予測

    関根正人, 神山宙大, 小林香野, 近藤恭平

    日本下水道協会第52回下水道研究発表会講演集     149 - 151  2015年07月

  • X-Rainによる豪雨データを用いた都心部のリアルタイム浸水予報に向けた試み

    関根正人, 関根貴広, 古木雄

    日本下水道協会第52回下水道研究発表会講演集     146 - 148  2015年07月

  • 砂礫の供給を受ける粘土河床の浸食過程と河床の鉛直構造

    関根 正人, 野本 高視, 高野 大貴

    土木学会論文集B1(水工学)   71 ( 4 ) I_859 - I_864  2015年

     概要を見る

    Erosion process of clay riverbed was investigated. The clay riverbed is eroded by the action of water flow. It is also eroded by moving sand and gravel. In this study, the influence of moving sand and gravel on erosion of the clay is investigated. This process is affected by the amount of sand and gravel transport in the river. Movable bed experiments were conducted under the several conditions of both the flow discharge and the rate of sediment supply. As a result, we found that the relationship between the erosion rate of the clay riverbed and the rate of supplied sand has extreme value. It was also found characteristic vertical structure under the bed surface.

    CiNii

  • 骨格となる大礫を伴う河床の動的平衡状態の鉛直構造

    平松 裕基, 関根 正人, 劒持 尚樹

    土木学会論文集B1(水工学)   71 ( 4 ) I_865 - I_870  2015年

     概要を見る

    Experimental investigation was conducted on the dynamic equilibrium state of bed which was composed of extremely wide range of sediment. A void of larger stones was filled with medium gravel which moves as bed load and finer sand which moves as suspended load. Experiment was conducted with supplying gravel and sand. The flow discharge and the sediment supply discharge of gravel were set as fixed value, and the sediment discharge of sand was changed. The layer of only gravel was exposed on the bed surface under the condition that the discharge of sand was small. On the other hand, if the supplying rate of sand was large, the layer which was composed of both gravel and sand was formed below the bed surface. It was verified that this results were not changed even if the flow rate and the discharge of gravel changed.

    CiNii

  • 神田川流域を対象とした豪雨による浸水・氾濫に関する数値予測

    関根 正人, 浅井 晃一

    土木学会論文集B1(水工学)   71 ( 4 ) I_1429 - I_1434  2015年

     概要を見る

    The Kanda river basin is a highly-urbanized area located next to the Tokyo metropolitan area. In this area, most ground was paved, and high density drain network has been constructed under the ground. Because of such condition, rain water concentrates rapidly to the drainage pipe, and it flows into urban river system. In this study, numerical simulation was conducted to investigate a process of urban inundation in this basin by focusing on the interaction between river and drainage system. Two rain events, Suginami torrential rain in 2005 and heavy rain event on June, 29 in 2014, were paid attention in this study. In the latter case, the rain data by X-MP radar which was provided by MLIT was applied. As a result of this analysis, it was revealed where the points with higher inundation risk lay hidden in this basin.

    CiNii

  • 東京都心部の内水氾濫と大規模地下空間浸水の危険度に関わる数値解析

    関根 正人, 古木 雄, 関根 貴広

    土木学会論文集B1(水工学)   71 ( 4 ) I_1435 - I_1440  2015年

     概要を見る

    Recently extremely strong rain came to attack the urban areas of Tokyo. As a result, urban inundation came to be frequent. Because there are several underground spaces including subway stations in this highly urbanized area in Tokyo, appropriate measures must be taken beforehand. Numerical simulation is effective to reduce damage of the inundation. In this study, we applied numerical prediction technique developed by the first author to the Tokyo downtown area. Based on the result, the inundation risk of the actual large-scale underground was made clear.

    CiNii

  • 三河島下水道処理区を対象とした東京都心部の内水氾濫危険性評価に関する数値解析

    関根正人, 関根貴広, 井上優香

    日本下水道協会第51回下水道研究発表会講演集     208 - 210  2014年07月

  • 芝浦処理区を対象とした集中豪雨時の浸水危険性評価に関する数値解析

    関根正人, 古木雄, 竹順哉

    日本下水道協会第51回下水道研究発表会講演集     205 - 207  2014年07月

  • XバンドMPレーダによる降雨データを用いたリアルタイム浸水予測に向けた試み

    関根 正人, 浅井 晃一, 古木 雄

    土木学会論文集B1(水工学)   70 ( 4 ) I_1423 - I_1428  2014年

     概要を見る

    Recently, the warming on the earth advances gradually. Under such circumstances, occurrence frequency of the torrential rain increases in Tokyo. The technique of numerical prediction of the inundation is an effective tool in order to reduce damage due to such a torrential rain in urban area. In this study, the numerical prediction was conducted by using the rain data of the X-band MP radar as the first step to realize a real-time inundation forecast at the time of the localized torrential rain occurrence. Inundation in Shinjuku area that was highly-urbanized was investigated in this study by using the actual rain data that was measured locally on August 26, 2011. It was suggested that an inundation forecast could be realized soon in future.

    CiNii

  • 東京東部低平地を対象とした浸水・氾濫の数値予測

    関根 正人, 池田 遼

    土木学会論文集B1(水工学)   70 ( 4 ) I_1429 - I_1434  2014年

     概要を見る

    In this study, inundation process in lowland areas of Tokyo which is bordered by the Ara River and the Sumida River was investigated numerically. Numerical technique developed by the first author was applied in order to estimate how hazardous the urban lowland area under two different conditions. The state of inundation which is caused by a localized torrential rain was predicted. Inundation rocess in this area was also investigated numerically under the assumption that the overflow from the Ara River into this area occurred. As a result of these simulations, the time series of information about the flow path of inundated water were obtained, and the aracteristics of inundation in this area were made clear.

    CiNii

  • 大礫により骨格が構成された河床の動的平衡状態に関する実験的研究

    平松 裕基, 関根 正人, 門井 勇樹, 劒持 尚樹

    土木学会論文集B1(水工学)   70 ( 4 ) I_955 - I_960  2014年

     概要を見る

    The objective of this study is to clarify the deformation process of river bed which is composed of extremely wide range of sediment. The frame of bed is constituted by the larger rock or stone which cannot move at all. In this study, "the dynamic equilibrium state of river bed" was investigated experimentally. The flow discharge and the sediment discharge of supply were the parameters in experiment. The sand and gravel existing in a void of the stones of the large particle size is affected by the stones. It is called a hiding effect. It was found from this study that the riverbed reaches different dynamic equilibrium state according to a supplying rate of the sand or gravel, and the surface elevation of sand and gravel exposed on the riverbed surface changes.

    CiNii

  • 降雨による斜面浸食と形成される流路群に関する水路実験

    関根 正人, 多田 篤史, 石川 学

    土木学会論文集B1(水工学)   70 ( 4 ) I_913 - I_918  2014年

     概要を見る

    Experimental investigations were conducted on the process of surface erosion and channel network formation on the bare slope. This is the process of sediment yields on the river basin. Some experiments were conducted to clarify the process of the erosion by varying both the gradient of slope and the width of mouth at the downstream end. It was found that characteristics of channels were different among the experiments, such as length, width, branches and interruptions. As a result, it became clear that the steepness of slope affects the length of the channel network in longitudinal direction. The width of the mouth, on the other hand, affected the width and the pattern of channel network in lateral direction.

    CiNii

  • 降雨により生じる裸地斜面の表面浸食と流路群の形成に関わる数値解析

    関根 正人

    土木学会論文集B1(水工学)   70 ( 4 ) I_919 - I_924  2014年

     概要を見る

    Fundamental process of surface erosion on bare slope which is caused by artificial rainfall was studied in this study. Numerical simulation was attempted under the same condition as the experiment that we conducted at the same time. Investigations were carried out for two type of the bare slope. Erosion process of the bare slope of sand which contains clay by 12% was one of the targets of this study. Numerical predictions technique was newly developed in consideration of being a non-equilibrium sediment transport process. Results of the numerical computation agreed well with experimental results, and the validity of the technique was confirmed.

    CiNii

  • 東京都心部を対象とした集中豪雨時の浸水危険性評価に関する数値解析

    関根正人, 竹順哉

    日本下水道協会第50回下水道研究発表会講演集     211 - 213  2013年07月

  • 住宅密集地を対象とした集中豪雨時の浸水氾濫過程に関する数値解析

    関根正人, 佐藤裕隆, 和田祐樹

    日本下水道協会第50回下水道研究発表会講演集     208 - 210  2013年07月

  • Equilibrium state of river bed with three grain size groups of sediment

    M. Sekine, Y. Hiramatsu, Y. Kadoi

    The 12th International Symposium on River Sedimentation     393 - 400  2013年

  • 大規模地下空間を抱える東京都心部を対象とした内水氾濫ならびに地下浸水の数値解析

    関根 正人, 竹 順哉

    土木学会論文集B1(水工学)   69 ( 4 ) I_1567 - I_1572  2013年

     概要を見る

    Recently, we often experience a localized torrential rain whose intensity is much larger than the design value for drainage network system. Numerical simulation ofinundation was conducted in order to estimate how hazardous the highly urbanized area of center of Tokyo is if such a heavy rain attacks there. There are several underground spaces including subway stations there, and a number of gates for stairs toward the space exist in the spots where the ground elevation is lower than the surrounding area. As a result of this study, it was concluded that serious inundation may occur in large scale underground space in this area. We also found out the gates leading to the space through which water flowing on road can enter.

    CiNii

  • 粘土河床の浸食に与える流送砂礫の影響

    関根 正人, 岡 幸宏, 野村 正和

    土木学会論文集B1(水工学)   69 ( 4 ) I_1027 - I_1032  2013年

     概要を見る

    The purpose of this experiment is to understand the effect of sand transported from upstream reach of river on both deformation of bed with cohesive sediment and vertical bed structure. In this experiment, the amount of sediment feeding is equal to the amount of equilibrium bed-load transport, and experiment was continued until the deformation of the bed reaches the dynamic equilibrium state. As a result, characteristic vertical structure consisting of "sand layer", "sand-clay mixed layer" and "clay layer" were confirmed on the bed. In addition, it was seen that the existence of waves formed over the surface of cohesive sediment leads such vertical bed structure.

    CiNii

  • 斜面浸食により形成される流路群とこれに及ぼす材料の透水性ならびに粘着性の影響

    関根 正人, 田中 翔真, 多田 篤史

    土木学会論文集B1(水工学)   69 ( 4 ) I_1021 - I_1026  2013年

     概要を見る

    In this study, series of experiments were conducted in order to investigate the effect of permeability of sediment on slope erosion by artificial rainfall. In this study, the slope was mainly composed of sand whose grain size was different in each case. In addition to such experiments, another investigation was carried out to find out the effect of adhesiveness on the erosion of slope which contains some amount of clay. As a result, it was found that overland flow affects surface erosion, and therefore the slope permeability governs the slope erosion considerably. And it was also confirmed that adhesiveness affects channel network formation due to the surface erosion considerably.

    CiNii

  • 集中豪雨により発生する地下空間の浸水と利用者の避難誘導に関する数値解析

    関根 正人, 大野 龍馬

    土木学会論文集B1(水工学)   69 ( 1 ) 30 - 43  2013年

     概要を見る

    東京などの大都市では,年に数回程度の頻度で設計規模を超える局地的集中豪雨に見舞われるようになった.このような豪雨時にはすでに存在している雨水排除システムがうまく機能するとは言えず,内水氾濫の発生が避けられない.この際に,最も大きな被害が懸念されるのが地下空間である.本研究では,浸水経験のある実在の地下空間を具体的な検討例として,そこで発生する浸水プロセスを明らかにすることを目指して数値解析手法を確立した.また,利用者のこの空間からの避難行動を数値的に解析する手法も考案した.さらに,この数値解析を通じて利用者の避難誘導をどのように行うべきかについて検討し,この空間から安全かつ円滑に避難誘導するための経路についても具体的に見いだしている.

    CiNii

  • Static equilibrium state of river bed composed of three grain size groups of sediment

    Masato SEKINE, Yuki HIRAMATSU, Hiromasa MIKUNI

    Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering   30 ( 2 ) 65 - 75  2012年

  • RECENT PROGRESS OF SEDIMENT TRANSPORT RESEARCH AND PREDICTION OF BED DEFORMATION

    Masato SEKINE

    土木学会論文集B1(水工学)   67 ( 4 ) II_5 - II_8  2012年

  • リアルタイム予報を目指した豪雨ならびに浸水・氾濫の数値予測

    関根 正人, 櫻井 康博, 佐藤 隆光, 田中 創, 古市 信道, 佐藤 裕隆, 和田 祐樹

    土木学会論文集B1(水工学)   68 ( 4 ) I_991 - I_996  2012年

     概要を見る

    Recently, we often experience a localized torrential rain whose intensity is much larger than the design intensity for drainage network systerm. In such a case, severe damage of inundation is expected especially in urban area. In order to reduce the magnitude of damage, the information obtained by numerical simulation is so effective. Recently, the authors have started the attempt for a real-time forecast of inundation as well as the localized torrential rain. In this paper, two numerical prediction techniques in each field were summarized. Numerical simulation of inundation was newly attempted by using the observed mesh-data of rain, and the discussion about the results of prediction was also conducted.

    CiNii

  • 三つの粒径集団からなる河床の静的安定状態と遮蔽効果

    関根 正人, 平松 裕基, 三國 寛正, 門井 勇樹

    土木学会論文集B1(水工学)   68 ( 4 ) I_931 - I_936  2012年

     概要を見る

    The main purpose of this study is to understand the evolution process of river bed in case that the sediment size distribution is extremely wide. In this fundamental experimental study, the bed is composed of three groups of sediment, and one of the grain size is completely different from each other. One is L-particle which cannot move at all in the stream, and constitutes a bed frame. And M-particle or S-particle exists in the space surrounded by L-particles, and moves as bed load or suspended load, respectively. Hiding effect of L-particle on M and S-particles was evaluated, and the vertical structure of bed was also made clear in the evolution process toward a static equilibrium state. In addition to these, it was found that the arrangement of L-particle cannot affect the state of equilibrium state.

    CiNii

  • 住宅密集地を対象とした集中豪雨時の浸水氾濫過程に関する数値解析

    関根 正人, 和田 祐樹, 佐藤 裕隆

    土木学会論文集B1(水工学)   68 ( 4 ) I_997 - I_1002  2012年

     概要を見る

    In order to understand the state of expected inundation in urban area due to a localized torrential rain, a numerical simulation technique can be extremely useful tool. The first author has kept conducting such a research work, and has developed his own technique. In this study, the effect of runoff process from a garden area in residential area to a road (and vice versa) was considered numerically, and the new submodel of it was added to the original model. And it was applied to the event which occured in the basin of the Myosyoji River in 2005. It was confirmed that the model works fairly well. As a result of this study, it was concluded that the effect of the above process was not negligible in this kind of simulation.

    CiNii

  • 地下空間浸水時の避難行動解析とその実空間への適用

    関根正人, 大野龍馬

    地下空間シンポジウム論文・報告集   17   181 - 186  2012年01月

  • 局地的な集中豪雨による浸水被害とその軽減対策

    関根 正人

    下水道協会誌   48 ( 584 ) 4 - 6  2011年06月

    CiNii

  • Numerical simulation of micro-scale alluvial fan formation

    Masato SEKINE, Motoki OGASAWARA

    Proceedings of the 7th IAHR Syposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics (RCEM2011)    2011年

  • Effects of vegetation root and leaf on slope erosin caused by a heavy rainfall

    Masato SEKINE, Kodai NABESHIMA

    Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering   29 ( 2 ) 17 - 28  2011年

  • 複雑な構造をもつ地下鉄駅構内の浸水時避難行動解析と避難誘導

    関根 正人, 大野 龍馬

    土木学会論文集B1(水工学)   67 ( 4 ) I_961 - I_966  2011年

     概要を見る

    Evacuation movement of persons from an inundated underground space was investigated in this study. Numerical simulation was conducted under the two conditions; (1) the persons were guided to evacuate in a recommended manner or (2) they escaped through the nearest stairs without guide. Simulation was also conducted in order to make clear the effect of evacuation announcement. It was confirmed that the guide was effective to make an orderly and safe evacuation movement. And the announcement was also effective to make persons escape more rapidly to a ground level in case that it was made at just the right time. This kind of computation must be needed before we make a plan of the announcement.

    CiNii

  • 住宅密集地域を抱える東京都心部を対象とした集中豪雨による内水氾濫に関する数値解析

    関根 正人

    土木学会論文集B1(水工学)   67 ( 2 ) 70 - 85  2011年

     概要を見る

    近年,東京都心部では想定を超える規模の集中豪雨に見舞われることが少なくない.本研究では,このような豪雨に見舞われたときに都心部の住宅密集地域ではどのような浸水が生じ,どのようなプロセスを経て内水氾濫が拡大するのかに注目し,これを数値解析により予測する手法を開発・確立することを目的とする.さらに,この手法を2005年に妙正寺川流域で生じた浸水・氾濫と,2008年に雑司ヶ谷地域で発生した下水道水難事故時の豪雨流出事例に適用した.結果として,現時点で得られているデータに限られるとはいえ解析手法の妥当性が検証されたほか,実際に被害にまで発展した浸水・氾濫のプロセスが水理学的にかなり精密に解析できるようになり,その理解も深まったと考える.

    CiNii

  • 粘着性土の浸食に及ぼす粘土含有率の影響

    関根 正人, 白川 剛, 岡 幸宏

    土木学会論文集B1(水工学)   67 ( 4 ) I_745 - I_750  2011年

     概要を見る

    Erosion rate formula of cohesive sediment had been derived by the first author, but the there was very few information about it in the range that clay-content-ratio Rcc was less than 0.3. A series of erosion experiments were conducted in order to understand the effect of Rcc on the erosion rate. As a result, it was confirmed that the formula was valid in the range of Rcc between 0.1 and 1.0. The influence of watercontent-ratio on the test sample was discussed on the basis of experimental results. A deformation process and a stable profile of cohesive straight channel with a different value of Rcc were also investigated in order to understand the erosion process of cohesive sediment from a different point of view.

    CiNii

  • 三つの粒径集団からなる河床の静的安定状態に関する実験的研究

    関根 正人, 三國 寛正, 平松 裕基

    土木学会論文集B1(水工学)   67 ( 4 ) I_733 - I_738  2011年

     概要を見る

    The purpose of this study is to understand the evolution process of river bed whose sediment size distribution is extremely wide. As a first stage of such study, movable bed experiments were conducted under the condition that the bed was composed of three different grain-sizes of sediment whose diameters take a different order of magnitude. One represents a group of larger size of sediment which can not move at all, and the others are in the group of medium or finer one which moves as a bed-load or a suspended load. In the process toward the stable state of bed, it was found that a typical vertical sorting occurred, and the characteristics of the bed structure were discussed on the basis of experimental results.

    CiNii

  • 複雑な構造をもつ地下鉄駅構内の浸水過程と避難誘導に関する数値解析

    関根正人

    水工学論文集   54   907 - 912  2010年02月

  • 雑司ヶ谷幹線下水道における水難事故に関する数値解析

    関根正人, 青野雅士, 風間大彰

    水工学論文集   54   901 - 906  2010年02月

  • 植生の根系と葉系が降雨に斜面浸食過程に及ぼす影響

    関根正人, 鍋島康大

    水工学論文集   54   655 - 660  2010年02月

  • Gravel-Silt-Packed Bed Model and Its Application to the River Channel Deformation with Vegetation

    Masato SEKINE

    International Journal of Erosion Control Engineering   3 ( 2 ) 117 - 125  2010年

  • 透水性の高い平地上における堆積地形の形成過程に関する数値解析

    小笠原 基, 関根 正人

    土木学会論文集B   66 ( 2 ) 167 - 178  2010年

     概要を見る

    土砂を輸送してきた流れが透水性の高い平地上に流入すると,そこには扇状地にも似た堆積地形が形成される.本研究では,このような堆積地形の形成過程を数値的に再現することのできる解析モデルを構築することを目的とする.ここでは,地形の縦横断勾配の影響を合理的に考慮した掃流砂量の評価方法と,斜面崩落モデルとを組み込んだほか,表面流に加えて飽和・不飽和浸透流についても同時に解析することにした.この解析モデルの妥当性については,模型実験の結果とこれと同一条件下で行われた数値解析の結果とを比較することにより検討された.これにより,堆積地形の拡大が「流路の移動・消滅・再形成」のプロセスと密接に関わりながら進行することが確認されたほか,本解析によりこの過程が概ね合理的に再現できることも示された.

    CiNii

  • Numerical analysis of alluvial fan formation on a permeable plain

    Motoki Ogasawara, Masato SEKINE

    Advances in Hydro-science and Hydraulic Engineerin, IAHR   Volume VIII   387 - 388  2009年09月

  • 2005年集中豪雨により発生した妙正寺川流域の氾濫被害に関する数値解析

    関根正人, 風間大彰, 青野雅士

    土木学会水工学論文集   53   811 - 816  2009年02月

  • Numerical simulation of urban inundation due to a localized torrential rain in the Myosyoji River Basin

    Masato Sekine, Hiroaki Kazama, Masashi Aono

    Proc. of 8th International Conference on Urban Drainage Modeling    2009年

  • Numerical simulation of inundation in underground space in highly urbanized area in Tokyo

    Masato Sekine, Jun Nakamura

    Proc. of 8th International Conference on Urban Drainage Modeling    2009年

  • 粘着性土の浸食過程と浸食速度式に関する研究

    西森研一郎, 関根正人

    土木学会論文集B   Vol.65 ( No.2 ) 127 - 140  2009年

  • Inundation process of underground space in highly urbanized area

    Masato SEKINE, Nobuhisa Kawakami, Kazuhiro Motoyama

    Advances in Hydro-science and Hydraulic Engineering   Volume VIII   2200 - 2208  2008年09月

  • Formation process of depositional landforms on a permeable flat plain

    Motoki Ogasawara, Masato SEKINE

    Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, JSCE   26 ( 1 ) 29 - 38  2008年05月

  • Experiments on the erosion rate of cohesive sediment using a movable erosion test apparatus

    Ken-ichiro Nishimori, Masato SEKINE, Takayoshi Higuchi

    Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, JSCE   26 ( 1 ) 39 - 46  2008年05月

  • 大河川からの越水を想定した東京東部低平地の外水氾濫解析

    関根正人, 秋本健輔

    土木学会水工学論文集   52   865 - 870  2008年02月

  • 地下空間浸水時の避難誘導に関する数値解析

    関根正人, 本山量啓

    土木学会水工学論文集   52   847 - 852  2008年02月

  • 植生の根系が斜面浸食に及ぼす影響に関する実験的研究

    関根正人, 大前謙友, 松島貴之

    土木学会水工学論文集   52   559 - 564  2008年02月

  • 実河川に堆積した粘着性土の浸食速度評価に関する実験的研究

    西森研一郎, 関根正人, 樋口敬芳, 赤木俊雄

    土木学会水工学論文集   52   541 - 546  2008年02月

  • Formation process of depositional landform over a permeable flat plain

    M. Ogasawara, M. Sekine

    RIVER, COASTAL AND ESTUARINE MORPHODYNAMICS: RCEM 2007, VOLS 1 AND 2     885 - 890  2008年  [査読有り]

     概要を見る

    The formation process of depositional landform over a one-dimensional permeable flat plain was investigated numerically in this paper. In such a process, a water exchange between a surface flow and a subsurface flow is important to be taken into account. The governing equations of the flows are one-dimensional shallow water equations for surface flow, and two-dimensional Richards' equation for subsurface flow. As a result of this study, the following two processes were confirmed: (a) a front of surface flow migrates a little in the downstream direction due to the loss of surface-flow discharge, and the thickness of the depositional landform increases; (b) the front migrates with relatively high speed due to the recovery of surface-flow discharge, and the depositional landform spread in the downstream direction.

  • Dispersion process of suspended sediment in turbulent shear flow

    M. Sekine

    RIVER, COASTAL AND ESTUARINE MORPHODYNAMICS: RCEM 2007, VOLS 1 AND 2     485 - 490  2008年  [査読有り]

     概要を見る

    In this study, numerical simulation of suspended sediment transport was conducted on the basis of an equation of motion in mass point system. LES turbulence model was introduced to simulate a coherent structure of turbulent shear flow which is composed of a series of ejection and sweep. The motion of multiple sediment particles were computed in this flow field, and their trajectories were analyzed statistically. And then a diffusion coefficient of sediment was evaluated numerically on the basis of diffusion theory by Taylor (1953). It was found that the diffusion coefficient of sediments approaches to that of turbulence as the sediments continue to move. This result coincides with the assumption of traditional analysis.

  • Erosion rate of cohesive sediment by running water

    Ken-ichiro Nishimori, Masato SEKINE

    Advances in Hydro-science and Hydraulic Engineerin, IAHR   Volume VIII   333 - 334  2008年

  • Erosion rate of cohesive sediment by running water

    Masato SEKINE, Ken-ichiro Nishimori

    Proceedings of the 4th International Conference on Scour and Erosion (ICSE-4 Tokyo)     424 - 429  2008年

  • 土砂の運動解析を基礎とした浮遊砂の分散過程に関する研究

    関根正人

    土木学会論文集B   Vol.63 No.4   311 - 322  2007年11月

  • 雨水の浸透・流出課程を考慮に入れた斜面浸食過程に関する数値解析

    小笠原基, 関根正人

    日本流体力学会年会    2007年08月

  • 準二次元解析手法を用いた礫床河川の長期河床変動予測

    関根正人, 林将宏

    日本流体力学会年会    2007年08月

  • 浸透が卓越する場に形成される堆積地形に関する数値解析

    小笠原基, 関根正人

    土木学会水工学論文集   51   979 - 984  2007年02月

  • 礫・シルト充填河床モデルを用いた礫河道の準二次元河床変動解析

    関根正人, 林 将宏

    土木学会水工学論文集   51   973 - 978  2007年02月

  • 簡易試験装置を用いた粘着性土の浸食実験とその試験法に関する研究

    西森研一郎, 関根正人, 樋口敬芳

    土木学会水工学論文集   51   865 - 870  2007年02月

  • 浸水時の地下空間からの避難行動に関する数値シミュレーション

    関根正人, 本山量啓

    土木学会水工学論文集   51   547 - 552  2007年02月

  • 環境ホルモン物質の河道内貯留に関する基礎的研究

    関根正人, 大内良二

    土木学会水工学論文集   50   1087 - 1092  2006年02月

  • 粘土を含有する裸地斜面の降雨による表面浸食過程に関する研究

    関根正人, 長濱正憲, 西森研一郎

    土木学会水工学論文集   50   1045 - 1050  2006年02月

  • 地下鉄駅が立体的に接続する地下空間における浸水過程に関する研究

    関根正人, 中村 淳

    土木学会水工学論文集   50   667 - 672  2006年02月

  • 地下街を抱える高度に都市化された地域の内水氾濫に関する数値解析

    関根正人, 河上展久

    土木学会論文集   789/II-71   47 - 58  2005年05月

  • 鬼怒川における洪水時の流路変動とその数値予測に関する研究

    関根正人, 片桐康博, 小笠原基

    土木学会水工学論文集   49   1015 - 1020  2005年02月

  • 礫・シルト充填河床モデルを用いた植生を伴う流路の変動解析

    関根正人, 矢島英明

    土木学会水工学論文集   49   991 - 996  2005年02月

  • 砂礫の運動解析を基礎とした河床波形成過程シミュレーション

    関根正人

    土木学会水工学論文集   49   973 - 978  2005年02月

  • 乾燥・湿潤履歴が粘着性土の浸食速度に及ぼす影響に関する研究

    関根正人, 西森研一郎, 安藤史紘

    土木学会水工学論文集   49   877 - 882  2005年02月

  • 都市域における内水氾濫と地下鉄に接続する地下空間の浸水に関する数値解析

    関根正人, 河上展久

    土木学会水工学論文集   49   595 - 600  2005年02月

  • Numerical simulation of braided stream formation on the basis of slope-collapse model

    Masato SEKINE

    Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, JSCE   22 ( 2 ) 1 - 10  2004年11月

  • Erosion process of cohesive sediment and erosion rate formula

    Masato SEKINE

    Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, JSCE   22 ( 1 ) 63 - 70  2004年05月

  • 降雨により生じる裸地斜面の表面浸食とこれに伴う土砂流出に関する数値解析

    関根正人, 菱沼志朗

    水工学論文集 / 土木学会   48   961 - 966  2004年02月

  • 植生群落を伴う河道の流路変動予測に関する研究

    関根正人, 矢島英明

    水工学論文集 / 土木学会   48   1045 - 1050  2004年02月

  • 網状流路の形成過程における河床と河岸の相互作用

    関根正人, 小笠原基

    水工学論文集 / 土木学会   48   1039 - 1044  2004年02月

  • 粘着性土の浸食速度に与える乾燥湿潤履歴の影響

    関根正人, 西森研一郎, 安藤史紘

    水工学論文集 / 土木学会   48   937 - 942  2004年02月

  • Numerical Simulation of Braided Stream Formation

    Masato SEKINE

    IAHR Congress Proceedings 3rd IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics    2003年09月

  • 鬼怒川網状区間を対象とした洪水期間中の流路変動とその予測に関する研究

    関根正人, 片桐康博, 矢島英明

    河川技術論文集 / 土木学会   9   323 - 328  2003年06月

  • 集中豪雨による都市域の内水氾濫と地下街浸水の被害軽減に関する研究

    関根正人, 河上展久

    河川技術論文集 / 土木学会   9   149 - 154  2003年06月

  • 都市における内水氾濫と地下街浸水の被害予測に関わる数値解析

    関根正人, 河上展久

    土木学会水工学論文集   47   889 - 894  2003年02月

  • 斜面崩落モデルを用いた網状流路の形成過程シミュレーション

    関根正人

    土木学会水工学論文集   47   637 - 642  2003年02月

  • 粘着性土の浸食進行過程と浸食速度式に関する考察

    関根正人, 西森研一郎, 藤尾健太, 片桐康博

    土木学会水工学論文集   47   541 - 546  2003年02月

  • 降雨による斜面浸食過程に関する数値解析

    関根正人, 小野 了

    土木学会水工学論文集   46   647 - 652  2002年02月

  • 粘着性土の浸食速度に及ぼす粘着力の影響

    関根正人, 藤尾健太, 片桐康博, 西森研一郎

    土木学会水工学論文集   46   641 - 646  2002年02月

  • 土砂粒子の運動の解析を基礎とした河床波の形成過程シミュレーションの試み

    関根正人

    土木学会論文集   692/II-57   85 - 92  2001年11月

  • 都市地下空間の浸水被害シミュレーションの試み−新宿地下街を対象として−

    関根正人, 前川桂恵三

    土木学会河川技術論文集   7   161 - 166  2001年06月

  • 粘着性土の浸食速度予測に向けた実験的研究

    関根正人, 飯塚暢明, 藤尾健太

    土木学会水工学論文集   45   667 - 672  2001年02月

▼全件表示

書籍等出版物

  • 移動床流れの水理学

    関根正人

    共立出版  2005年02月 ISBN: 4320074165

  • 砂防用語集

    砂防学会編

    山海堂  2004年12月 ISBN: 4381015908

受賞

  • 早稲田大学ティーチングアワード総長賞

    2018年02月  

  • 土木学会水工学論文賞

    2016年03月  

  • 土木学会水工学論文賞

    2015年03月  

  • 土木学会水工学論文賞

    2004年03月  

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 粘土から大礫までの材料からなる河床上の流砂モデルの再構築と数値予測手法の開発

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

     概要を見る

    本研究で取り組むのは,石礫・礫・砂・シルトならびに粘土からなる河床上で生じる流砂現象であり,従来の流砂理論の枠組みを超えたところに位置する二つの重要な現象を取り上げ,条件を制御した一連の移動床水理実験を通じてその本質を明らかにすることを目指します.具体的には,大きな粒径の石礫あるいは礫が,より小さな砂礫・シルトに及ぼす遮へい効果を表す評価式を誘導し,その妥当性を検証します.また,粘土からなる河床が掃流砂の作用を受けて砂礫河床へと遷移するメカニズムを解明していきます.さらに,これら二つの流砂現象を数値予測する手法を新たに開発し,実河川への適用を図ります

  • 都市浸水リスクのリアルタイム予測・管理制御

    科学技術振興機構 (JST)  未来社会創造事業

    研究期間:

    2017年11月
    -
    2020年03月
     

  • 越水ならびに浸透による河川堤防決壊のメカニズムに関する研究

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

     概要を見る

    堤防を構成する「礫・砂・粘土」の比率に応じて決壊のプロセスに顕著な差が現れることを明らかにし,そのメカニズムの解明に挑みました.砂礫の間隙を埋めるほどの粘土が含有されると粘土の耐浸食性ゆえに浸食が抑制され,決壊にしにくい粘り強い堤防となります.粘土と砂に加えてある比率で礫を含有されると礫粒子間のかみ合わせによる効果が顕著に見られるようになり,堤防決壊を起こし難くなります.ある比率以上に粘土が含有されると堤体が変形を起こすようになり,礫の含有比率が大きすぎると材料全体の透水性が増し浸透による決壊を招くことになります.粘り強い堤防とするには最適な「礫・砂・粘土」の含有比率が存在すると推察されます.地球規模での気候変動と気象の極端化の影響により,記録的な豪雨が毎年のように発生しています.これに伴い,河川での堤防決壊も稀ではなく,2015年の鬼怒川の決壊に伴う大規模浸水を始め,国内のどこかで毎年のように甚大な被害に遭遇するようになりました.河川堤防は洪水による被害を食い止める最後の砦であるため,堤防を決壊し難い「粘り強い」ものとしていく必要があります.本研究によれば,堤防材料に占める「礫・砂・粘土」の比率に最適値が存在することが示され,現時点で言えば「3 : 4 : 3」がこれに当たるとの結論が得られました.これは,これまでに経験的に定めてきた指標に力学的な裏づけを与える結果と言えます

  • 越水ならびに浸透による河川堤防決壊のメカニズムに関する研究

    科学研究費助成事業(早稲田大学)  科学研究費助成事業(基盤研究(C))

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

  • 水流による軟岩の浸食機構の解明とその実河川への応用に関する研究

    研究期間:

    2012年04月
    -
    2015年03月
     

     概要を見る

    近年,鬼怒川などでは「粘土を含有し柔らかに固結化した材料」が河床のある区間にわたって露出するようになり,これまでにない規模の浸食が生じている.このような粘性土の浸食のメカニズムを明らかにすることを目指して基礎的な水路実験をおこなった.結果として,上流から掃流砂として運ばれてきた砂礫によって,粘土河床の浸食が受ける影響について明らかにすることができた.また,粘土を含有する地形の変動を数値予測する新たな手法を開発した.これを裸地斜面の表面浸食現象に適用し,水路実験の結果と比較することによって,斜面上に流路群が刻まれていくプロセスを的確に数値予測できることが実証された

  • 水流による軟岩の浸食機構の解明とその実河川への応用に関する研究

    科学研究費助成事業(早稲田大学)  科学研究費助成事業(基盤研究(C))

    研究期間:

    2012年
    -
    2014年
     

     概要を見る

    近年,実河川の河床に固結化した粘着性土(あるいは堆積軟岩)が露出するようになりました.本研究では,このような特異な河床材料が水流ならびに流送砂礫の作用によって浸食されていくメカニズムを探るとともに,その浸食速度自体を推定可能とすることを目的としています.このため,2013年度には次のような検討を行いました.
    堆積軟岩の浸食が顕著になってきた鬼怒川の実態を把握するため,下館河川事務所とともに現地調査を行いました.また,現地材料を不攪乱状態で採取し,これを供試体とした土質試験を行い,材料の土質力学特性について検討しました.次に,このような材料が水流ならびに流送砂礫の影響を受けて浸食されていくメカニズムを探るための移動床水理実験を行いました.この実験時には,上流側から砂礫を供給しながら通水を行うことが必要になります.そのため,前年度まで用いてきた大型の開水路における実験に加えて,連続給砂が可能なアクリル性矩形断面閉水路を新たに設計・製作し,この水路において給砂量を制御しながらの一連の実験を行いました.
    2013年度までの実験的な検討は,粘土として一般的なカオリンを対象としたものに止まっていますが,水流のみによる浸食現象とは明らかに異なる興味深い結果が得られました.たとえば,単位時間当たりに浸食される粘土の体積 (これを「浸食速度」と呼ぶ) は,供給される砂礫の量(給砂量)の大小の影響を顕著に受け,給砂量がある値の時に極大値をとるような特性を有するというものです.この点についてはこれまでにも示唆されてきましたが,一連の基礎的な実験を通じてこれが明確に説明されたことは今後に向けて価値あるものと考えております.また,このような実験と並行して,粘着性土からなる裸地斜面の表面浸食に関わる実験的検討もあわせて行ってほか,この現象を数値解析により予測する手法の開発も進めてきました.

  • 水流による軟岩の浸食機構の解明とその実河川への応用に関する研究

    科学研究費助成事業(早稲田大学)  科学研究費助成事業(基盤研究(C))

    研究期間:

    2012年
    -
    2014年
     

     概要を見る

    近年,実河川の河床に固結化した粘着性土(あるいは堆積軟岩)が露出するようになりました.本研究では,このような特異な河床材料が水流ならびに流送砂礫の作用によって浸食されていくメカニズムを探るとともに,その浸食速度自体を推定可能とすることを目的としています.このため,2013年度には次のような検討を行いました.
    堆積軟岩の浸食が顕著になってきた鬼怒川の実態を把握するため,下館河川事務所とともに現地調査を行いました.また,現地材料を不攪乱状態で採取し,これを供試体とした土質試験を行い,材料の土質力学特性について検討しました.次に,このような材料が水流ならびに流送砂礫の影響を受けて浸食されていくメカニズムを探るための移動床水理実験を行いました.この実験時には,上流側から砂礫を供給しながら通水を行うことが必要になります.そのため,前年度まで用いてきた大型の開水路における実験に加えて,連続給砂が可能なアクリル性矩形断面閉水路を新たに設計・製作し,この水路において給砂量を制御しながらの一連の実験を行いました.
    2013年度までの実験的な検討は,粘土として一般的なカオリンを対象としたものに止まっていますが,水流のみによる浸食現象とは明らかに異なる興味深い結果が得られました.たとえば,単位時間当たりに浸食される粘土の体積 (これを「浸食速度」と呼ぶ) は,供給される砂礫の量(給砂量)の大小の影響を顕著に受け,給砂量がある値の時に極大値をとるような特性を有するというものです.この点についてはこれまでにも示唆されてきましたが,一連の基礎的な実験を通じてこれが明確に説明されたことは今後に向けて価値あるものと考えております.また,このような実験と並行して,粘着性土からなる裸地斜面の表面浸食に関わる実験的検討もあわせて行ってほか,この現象を数値解析により予測する手法の開発も進めてきました.

  • 混相流における支配方程式の適用領域と評価

     概要を見る

    固液混相流の支配方程式の構造とその適用性について研究を推進し、つぎのような成果を得た。(1)一流体モデルは適用に際して粒子径や粒子濃度などの制約は厳しいものの、支配方程式の数学的表現は明確である。そのため、適用例も多く、浮遊砂流、土石流、掃流砂流などの解析に適用されている。しかし、構成則の一般性という面からこのモデルを見ると、システムのエネルギー散逸構造を直感的にこれを定めて議論している段階にある。(2)二流体モデルは、固相と液相それぞれ独立な支配方程式から出発し、二つの相の境界を含むごく薄い領域に汎関数を導入してある領域にわたる平均操作から得られたものである。このモデルにおいては、相互作用が支配方程式および構成則にどんな形で取り込まれるかが重要であるが、通常body forceの形式で支配方程式に表現されている。これは、相互作用がエネルギー散逸機構には影響を与えないという結果であって、その物理的な解釈はかなり難しい。これはシステムの作り方、あるいは平均操作の仕方に起因するものと思われるので、今後、問題を見直す必要がある。(3)粒子〜流体モデルは、粒子は質点、弾性体、あるいは非弾性体からなる粒の支配方程式に従うとするものである。粒子濃度が小さく、相互作用がone wayの条件を満たすような領域の研究では多くの成果があげられている。また、相互作用がtwo wayの場合においても、上述(2)のような問題は残されるものの、掃流砂流などの解析に適用されるようになってきている

  • 直線河道の安定川幅と河道が網状化するメカニズムに関する研究

     概要を見る

    平成7年度は,前年度の成果を基にして、以下の点に関する検討を行った。1.直線河道が安定川幅に到る過程のうち、河道幅が縮小することによって安定川幅に到る過程に関する検討を行った。ここでは実験的研究を主として行い、砂礫(あるいはガラスビーズ)で構成された水路に、wash loadを伴う非定常の流れがある場合には、その減水時においてwash loadの水路側岸部への堆積が生じ、その結果、河道幅が狭まることが明らかになった。近年、この過程を支配する要因として植生の存在が重要であることが指摘されているが、本研究により、流れの非定常性によるwash loadの堆積のみの作用によっても川幅縮小が生じることが示された。なお、これを説明する数値解析モデルの構築も行った。これについては、来年度の土木学会次学術講演会において公表するほか、数値解析の終了を待って、土木学会論文集に投稿の予定である。2.裸地斜面に形成される流路網に関する実験的研究をさらに押し進め、流路網が形成されるメカニズムならびに形成条件を明らかにした。これについては、水工学論文集,第40巻に掲載され、あわせて第40回水理講演会にて公表する。3.河道の網状化に関しては、前年度の実験を補足する形で実験的検討を進め、流路の形成機構に関するいくつかの知見、例えば、浸透流の影響を明らかにするとともに、流路の網状化に伴う流砂量の時間変化などについての知見を得た。研究最終年度にあたるため、前年度からの成果も含め、最後の取りまとめを行った

  • 自由蛇行のプロセスとその河幅維持機構に関する研究

     概要を見る

    1.混合粒径の材料で構成された一様湾曲流路が外岸方向ヘシフトしていく過程に関する数値計算モデルの構築を行った.流路の変動とリンクする形で土砂の分級が生じ,内岸側に細流土砂が堆積することでテラス状の地形ができることを確認し,考察を行った.2.1999年8月に発生した阿武隈川洪水の後,福島盆地下流端の梁川橋付近の河川敷において現地観測を実施し洪水による高水敷上への細粒土砂分の堆積量を調べた.それによると堆積している土砂は0.1mm程度の通常はウォッシュロードと呼ばれるような非常に細かい砂であり,低水路側から堤防側に行くにつれて粒径が小さくなっていることがわかった.また堆積のピークは低水路から10m程度離れたところに流れと平行方向に帯状に分布していることが明らかとなった.これによって洪水時に輸送される浮遊砂あるいはウォッシュロードの堆積が洪水敷の発達及び川幅維持に大きな影響を与えていることが示唆された.3.混合粒径河道で、緩やかに蛇行している実河川(一級河川鵡川、穂別橋地点)において、融雪期と夏期の洪水観測を行い、掃流砂および浮遊砂の移動実態を観測した。流速についても、ADCPを用いた洪水中の観測に初めて成功し、蛇行による二次流の発生を3次元的にとらえることができた。4.粘性河岸による自由蛇行の模型実験を行い,河床および河岸材料に粘性土が混入した場合の耐侵食性および河岸侵食形態の変化について考察を行った.5.河床と河岸の両方の変化を同時に扱うことが可能な数値計算モデルの開癸を行った.計算モデルの検証は,自由蛇行の模型実験を用いて行った.この結果,計算モデルは実験結果における,河岸侵食を伴った自由蛇行の時間経過を精度良く再現可能であることが示され,砂質河道の自由蛇行を定量的に解析可能なモデルであることが確かめられた

  • 粘着性土の浸食機構の解明とその成果の実河川への応用に関する研究

     概要を見る

    本年度は,主に以下の点に関して研究を致しました.1.前年度まで研究の対象としてきた粘土(S.A.クレー)に関して,不足していた浸食実験を行いました.さらに,その結果を基に,この粘土からなる粘着性土の浸食特性をとりまとめるとともに,浸食速度式に関する検討を行いました.その結果,粘土が塊状に浸食を受けるようなせん断力の場では,浸食速度は水含有率と作用せん断力の影響を顕著に受け,特に後者の3/2乗に比例して増大することが理解されました.2.浸食速度に密接に関係すると予想される「材料の土質力学的強度(引張破壊強度)」を評価するための試験装置を考案し,これを用いた試験法を開発確立しました.さらに,この試験法によって上記の粘土の引張破壊強度を求め,この強度と浸食速度との相互関係を明らかにしました.たとえば,作用せん断力を一定として比較すると,水含有率一定の条件下で粘土含有率を変化させても引張破壊強度はほとんど変化しないのに対して,粘土含有率一定の条件下で水含有率を増加させると引張破壊強度が顕著に低下する傾向にあること,などがわかりました.これは浸食速度において見られる傾向とよく符合するものです.3.これまでの粘土に変わってカオリナイトを対象として,浸食実験ならびに引張破壊試験を行いました.さらに,この結果を前述のS.A.クレーのものと比較することで,異なる鉱物からなる粘土が示す浸食特性の違いが理解されるとともに,これまで確立してきた浸食試験法における問題点が明らかになりました.たとえば,大きな粘着力を発揮する粘土の場合,厚さ5cm程度の供試体では,ある瞬間に一体となって浸食を受ける可能性があります.4.河川に実際に堆積した粘土を採取し,これを対象とした検討も試みており,現地の材料を対象として浸食特性を評価する場合の問題点を明らかにすることができました.さらに,2年間にわたる研究のとりまとめを致しました

  • 実河川に自然堆積した粘着性土の浸食機構の解明と現地浸食試験法に関する研究

     概要を見る

    本研究では,実河川に堆積する粘着性土の浸食過程の解明と,浸食速度の予測手法の確立とを目的としています.なお,著者のこれまでの研究によって,いわば理想的な条件下における粘着性土の浸食過程が明らかなってきており,これが本研究の基礎となっています.本研究では,これまで十分な検討がなし得なかった「浸食のメカニズム」についての細部にわたる検討を行い,浸食の際に供試体表面に現れる波の成長・発達のプロセスとこれが浸食自体にどのように関わるかについて明らかにし,これによって現象の理解を深めることができました.さらに,浸食速度の予測を可能とすることに努め,結果的に浸食速度式の誘導とその検証とを行うことができました.これがひとつの成果です.さらに,これらの成果を実河川に適用していくことを目指し,次の2点についての検討に着手しました.ひとつは,実河川に堆積している粘着性土が乾燥・湿潤の履歴を受けていることに注目し,浸食過程ならびに浸食速度に及ぼすこの履歴の影響について定量的に評価することにあります.研究の結果,供試体内に生じる水含有率の不均一さにより規模の大きな浸食が生じる可能性が高まること,浸食速度に関しては平均的には上記の理想的な状態におけるものとほぼ同一とみなせること,などが明らかになりました.さらに,これまでに実験手法に代わって,実河川において浸食速度を直接計測する試験機の試作ならびに試験方法の確立についての検討を行いました.これは,これまでの研究が実験室内の水路においてなされたものであり,同様の検討を現地材料に対して行うためには,供試体をその状態を保ちながら輸送する,という難しい問題があることを考慮してのことです.今後に残された課題も少なくありませんが,価値ある成果が得られたと考えております

  • 粘着性土からなる地形の浸食速度評価法の確立とその地形変動予測への応用

     概要を見る

    本研究では,粘着性土の浸食過程に関わる次の二つのテーマを取り上げ,これに関する実験的研究を行った.第一に「簡易浸食試験器の開発とこれを用いた浸食実験手法の確立」に関する研究を行った.粘着性土の浸食に関する研究が最終的に目標とするのは,実際の水域に自然堆積している粘土の浸食速度を評価できるようにすること,ならびに,これを予測可能とする普遍的な式を誘導することである,本研究では,その第一歩として,現地に堆積している粘土を対象として,これまでと同等の精度を有する浸食実験を行うための手法を確立することを目指しており,簡易的な浸食試験器を開発して,現地で直接浸食速度を計測する方法に関する研究を行った.結果として,開発した試験器を用いることで十分な精度を有する計測値が得られることが確認され,実験時に留意すべき点を明らかにすることもできた.第二に「土砂の粘着性が裸地斜面の浸食過程に及ぼす影響」に関する研究を行った.ここでは,土砂の粘着性が浸食地形の形成過程に及ぼす影響を明らかにすることを目的として,次のような実験的研究を行った.著者は,降雨による裸地斜面の表面浸食に関わる実験的検討を進めてきているが,これまでは斜面が非粘着性土である砂によって構成されている場合のみを対象としてきた,このような斜面の浸食過程においては,リルやガリのような規模の異なる流路が複数形成され,複雑な樹枝状の地形が形成されることがわかっている.これに対して,裸地斜面を構成する土砂の一部として粘土が含有される場合には,土砂の粘着性ゆえにその浸食が抑制され,浸食の規模のみならずそのプロセスにも顕著な影響が現れることが明らかになった.本研究では,粘土の含有率が異なる複数の条件下での実験を通じて,このような浸食過程に現れる土砂の粘着性の影響について考察を加えている

  • 都市域における内水氾濫危険性評価と地下空間からの避難誘導に関する研究

     概要を見る

    2005年9月, 石神井川ならびに妙正寺川流域では集中豪雨により深刻な氾濫被害が発生しました. 本研究では, こうした氾濫過程を数値的に解き明かす計算手法を考案するとともに, これを用いた解析を通じてこの被害がどのように発生したのかを解明しました. また, 荒川と隅田川で挟まれた区域にこの手法を適用し, 将来, 荒川からの氾濫が生じるとすればどのような氾濫被害となるかを推定しました. 次に, 地下鉄渋谷駅ならびに溜池山王駅周辺が集中豪雨に見舞われた場合に, 氾濫水がどのようにこの地下空間内に流れ込み, 氾濫被害が広がっていくかを明らかにしました. また, この空間から地上へと利用者を効率よく安全に避難させるための誘導戦略についても提案することができました

  • 粘着性土からなる河道の流路変動過程とその動的平衡形状に関する研究

     概要を見る

    本研究では,流路が粒度幅の大きな材料により構成され,その一部に粘土が含まれるような場合を検討の対象として一連の実験的検討を行った.その結果として,土砂の粘着性ゆえに側岸浸食が抑制される一方で,底面付近には砂のみが堆積し,特徴的な断面形状ならびに顕著な土砂分級が生じることが明らかになった.また,洪水時でも移動することのない石礫が河床骨格を構成するような場合についても検討し,その静的安定状態についても明らかにした

▼全件表示

講演・口頭発表等

  • 粘土・砂・礫からなる模擬堤防の越流決壊プロセス

    関根 正人, 松浦 泰地, 菅 俊貴, 佐藤 耕介

    土木学会第74回年次学術講演会   (高松市)  土木学会  

    発表年月: 2019年09月

  • 掃流砂が粘土河床の変動プロセスに及ぼす影響

    関根 正人, 吉川 文崇, 石原 駿, 芦澤 穂波, 佐藤 裕

    土木学会第74回年次学術講演会   (高松市)  土木学会  

    発表年月: 2019年09月

  • 粒度幅の大きな材料からなる河床近傍で生じる土砂粒子間の遮蔽効果

    平松 裕基, 本合 弘樹, 関根 正人

    土木学会第74回年次学術講演会   (高松市)  土木学会  

    発表年月: 2019年09月

  • 鶴見川流域を含む横浜市東部エリアにおける浸水リスク評価

    馬場 航

    土木学会第74回年次学術講演会   (高松市)  土木学会  

    発表年月: 2019年09月

  • 高度に都市化された川崎南部を対象とした浸水リスクの評価

    吉野 萌

    土木学会第74回年次学術講演会   (高松市)  土木学会  

    発表年月: 2019年09月

  • 掃流砂として移動する砂礫の粒度分布の違いが混合砂礫河床の鉛直構造に与える影響

    本合弘樹

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 礫を含有する模擬堤防の越流決壊プロセス

    菅俊貴

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 掃流砂礫による粘土河床の浸食促進・抑制効果

    吉川文崇

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 掃流砂の作用により生じる一様湾曲流路内の粘土河床の変動

    佐藤裕

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 粘土河床上に配置した模擬巨石による河床変動と砂礫の捕捉効果

    芦澤穂波

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 東京都臨海部を対象とした高潮時の浸水リスク評価

    小方公美子

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 横浜市東部における豪雨時の浸水危険度評価

    竹村尚樹

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 荒川堤防決壊時の東京東部低平地における住民避難

    古川侑里

    土木学会第73回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2018年08月

  • 骨格が大礫により構成された河床に生じる鉛直分級とその構造

    本合弘樹

    砂防学会第67回研究発表会   (鳥取) 

    発表年月: 2018年05月

  • 掃流砂の移動に伴う河道湾曲部の粘土河床の浸食現象

    佐藤裕

    土木学会第72回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2017年09月

  • 掃流砂の移動に伴い生じる粘土河床の浸食促進・抑制効果

    芦澤穂波

    土木学会第72回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2017年09月

  • 堤防の土質構造の違いが決壊プロセスに及ぼす影響

    佐藤耕介

    土木学会第72回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2017年09月

  • 掃流砂礫の粒度分布の違いが粒径幅の大きな河床の鉛直構造に及ぼす影響

    中川裕貴

    土木学会第72回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2017年09月

  • 荒川と江戸川にはさまれた東京東部低平地の豪雨時浸水リスクの評価

    小方公美子

    土木学会第72回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2017年09月

  • 東京都23区を対象とした都市浸水の再現計算とその精度検証

    中森奈波

    土木学会第72回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2017年09月

  • 荒川堤防決壊に伴う大規模浸水と地下鉄トンネル内の浸水の拡大プロセス

    児玉香織

    土木学会第72回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2017年09月

  • 荒川決壊を想定した東京東部低平地の大規模浸水プロセスに関する数値予測

    小林香野

    土木学会第71回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2016年09月

  • 森ヶ崎下水道処理区を対象とした豪雨時の浸水の数値予測とこれによる危険度評価

    斎藤涼太

    土木学会第71回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2016年09月

  • 石神井川流域における下水道への雨水集中プロセスと内水氾濫

    神山宙大

    土木学会第71回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2016年09月

  • 初期条件の違いが粒度幅の極端に広い河床の鉛直構造に与える影響

    中川裕貴

    土木学会第71回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2016年09月

  • 砂質土からなる堤防の越流破堤に関わる実験的検討

    鈴木昌宏

    土木学会第71回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2016年09月

  • 掃流砂として移動する砂礫が粘土河床の浸食に及ぼす影響と河床の鉛直構造

    池田憲昭

    土木学会第71回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2016年09月

  • 供給される砂礫の混合比率が粒度幅の広い河床の鉛直構造に及ぼす影響

    中川裕貴

    砂防学会第65回研究発表会   (富山) 

    発表年月: 2016年05月

  • 石神井川を対象とした豪雨時の浸水数値予測

    小林香野

    土木学会第70回年次学術講演会   (岡山) 

    発表年月: 2015年09月

  • XRAINによる降雨データを用いた東京都心部のリアルタイム浸水予報に向けた試み

    関根貴広

    土木学会第70回年次学術講演会   (岡山) 

    発表年月: 2015年09月

  • 粘土河床の浸食プロセスとこれに及ぼす砂礫の影響

    高野大貴

    土木学会第70回年次学術講演会   (岡山) 

    発表年月: 2015年09月

  • 隣接した粘土層の存在が砂斜面の表面浸食に及ぼす影響

    佐野正太

    土木学会第70回年次学術講演会   (岡山) 

    発表年月: 2015年09月

  • 粒度幅の極端に広い材料により構成された河床の動的平衡状態

    鎌田遼

    土木学会第70回年次学術講演会   (岡山) 

    発表年月: 2015年09月

  • Gravel sorting and variation of riverbeds containing gravel, sand, silt and clay

    関根正人  [招待有り]

    Gravel Bed Rivers 8   (岐阜) 

    発表年月: 2015年09月

  • 降雨により生じる裸地斜面の表面浸食と流路群の形成に関わる数値解析

    関根正人  [招待有り]

    水工学講演会   (東京) 

    発表年月: 2015年03月

  • 粘土河床の浸食に及ぼす砂礫の移動量の影響

    野本高視

    土木学会第69回年次学術講演会   (大阪) 

    発表年月: 2014年09月

  • 骨格が大礫により構成された河床の動的平衡状態

    平松裕基

    土木学会第69回年次学術講演会   (大阪) 

    発表年月: 2014年09月

  • 三河島下水道処理区を対象とした東京都心部の内水氾濫危険性評価

    関根貴広

    土木学会第69回年次学術講演会   (大阪) 

    発表年月: 2014年09月

  • 芝浦下水道処理区を対象とした東京都心部の内水氾濫危険性評価

    竹順哉

    土木学会第69回年次学術講演会   (大阪) 

    発表年月: 2014年09月

  • 集中豪雨に伴う東京東部低平地の内水氾濫に関する数値解析

    池田遼

    土木学会第68回年次学術講演会   (千葉) 

    発表年月: 2013年09月

  • 集中豪雨による東京新宿の内水氾濫と地下空間の浸水危険性評価

    浅井晃一

    土木学会第68回年次学術講演会   (千葉) 

    発表年月: 2013年09月

  • 降雨による斜面浸食と流路群形成に及ぼす斜面勾配の影響

    石川学

    土木学会第68回年次学術講演会   (千葉) 

    発表年月: 2013年09月

  • 大礫を骨格とする河床の動的平衡状態に関する研究

    劒持尚樹

    土木学会第68回年次学術講演会   (千葉) 

    発表年月: 2013年09月

  • 砂礫の輸送による粘土河床の変動に関する実験的研究

    野本高視

    土木学会第68回年次学術講演会   (千葉) 

    発表年月: 2013年09月

  • 東京駅を含む都心部の広範な地域を対象とした内水氾濫の数値解析

    竹順哉

    土木学会第67回年次学術講演会   (愛知) 

    発表年月: 2012年09月

  • 三つの粒径集団の砂礫からなる河床の静的安定状態

    門井勇樹

    土木学会第67回年次学術講演会   (愛知) 

    発表年月: 2012年09月

  • 降雨による斜面浸食過程に及ぼす土砂の粒径の影響

    多田篤史

    土木学会第67回年次学術講演会   (愛知) 

    発表年月: 2012年09月

  • 掃流砂礫が粘着性河床の浸食に及ぼす影響

    野村正和

    土木学会第67回年次学術講演会   (愛知) 

    発表年月: 2012年09月

  • 骨格となる大礫の配置が河床の静的安定状態に与える影響

    平松裕基

    砂防学会第61回研究発表会   (高知) 

    発表年月: 2012年05月

  • 雨滴径の異なる降雨による斜面の浸食過程

    田中翔真

    土木学会第66回年次学術講演会   (愛媛) 

    発表年月: 2011年09月

  • 粘着性を有する流路の動的安定形状に関する研究

    岡幸宏

    土木学会第66回年次学術講演会   (愛媛) 

    発表年月: 2011年09月

  • 三つの粒径集団の砂礫により構成された河床の静的安定状態

    平松裕基

    土木学会第66回年次学術講演会   (愛媛) 

    発表年月: 2011年09月

  • 三つの粒径集団の土砂により構成された河床の静的安定状態に関する研究

    平松裕基

    砂防学会第60回研究発表会   (神奈川) 

    発表年月: 2011年05月

  • RECENT PROGRESS OF SEDIMENT TRANSPORT RESEARCH AND PREDICTION OF BED DEFORMATION

    関根正人  [招待有り]

    Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, Vol.55 (Keynote Paper)   (東京) 

    発表年月: 2011年03月

  • 河床骨格が大礫で構成された河床の流砂過程とその静的安定状態に関する実験的研究

    三國寛正

    土木学会第65回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2010年09月

  • 粘着性土の浸食速度に及ぼす粘土含有率の影響

    白川剛

    土木学会第65回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2010年09月

  • 複雑な構造を持つ地下空間における浸水時避難行動に関する数値解析

    大野龍馬

    土木学会第65回年次学術講演会   (北海道) 

    発表年月: 2010年09月

  • 河床骨格が大礫により構成された河道における流砂現象に関する研究

    三國寛正

    砂防学会第59回研究発表会   (長野) 

    発表年月: 2010年05月

  • 2008 年8 月に発生した雑司ヶ谷下水道幹線の水難事故に関わる数値解析

    青野雅士

    土木学会第64回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2009年09月

  • 降雨による斜面浸食過程に及ぼす植物の葉および根の影響

    鍋島康大

    土木学会第64回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2009年09月

  • 透水性の高い平地上に形成される模擬扇状地に関する再現計算

    小笠原基

    土木学会第64回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2009年09月

  • 粘着性を有する流路の変動過程に関する実験的研究

    白川剛

    土木学会第64回年次学術講演会   (福岡) 

    発表年月: 2009年09月

  • 複断面蛇行流路内の流れ場に関する数値解析

    瀬野裕介

    土木学会第63回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2008年09月

  • ダム排砂を想定した土砂供給による河床の粒度変動過程

    境崇充

    土木学会第63回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2008年09月

  • 微細土砂の供給を受ける礫床河道の平衡河床に関する数値解析

    西俊彰

    土木学会第63回年次学術講演会   (宮城) 

    発表年月: 2008年09月

  • 実河川に堆積した粘着性土の浸食速度評価に関する実験的研究

    樋口敬芳

    土木学会第62回年次学術講演会   (広島) 

    発表年月: 2007年09月

  • 2005年に石神井川流域で発生した外水氾濫に関する数値解析

    中村康朋

    土木学会第62回年次学術講演会   (広島) 

    発表年月: 2007年09月

  • 大河川からの越水を想定した東京東部地域の外水氾濫に関する数値解析

    秋本健輔

    土木学会第62回年次学術講演会   (広島) 

    発表年月: 2007年09月

  • 環境ホルモン物質の河道内貯留に関わる一考察

    串田有気

    土木学会第62回年次学術講演会   (広島) 

    発表年月: 2007年09月

  • 降雨による斜面浸食過程に及ぼす植生の根系の影響に関する実験的研究

    大前謙友

    土木学会第62回年次学術講演会   (広島) 

    発表年月: 2007年09月

  • 礫・シルト充填河床モデルを用いた河道の非定常準二次元変動解析

    林将宏

    土木学会第62回年次学術講演会   (広島) 

    発表年月: 2007年09月

▼全件表示

特定課題研究

  • 粒径の幅が極端に大きな土砂からなる河床上の流砂現象の解明に関する研究

    2015年  

     概要を見る

    本研究では,極端に広い粒度幅をもつ材料により構成される河床に注目し,上流側から供給されてくる砂礫の量ならびに質の違いに応じて,河床がいかなる動的平衡状態に達するかを明らかにした.河床材料は,一般に,移動しない大礫(L粒子),掃流砂として移動する砂礫(M粒子),浮遊砂として移動する砂あるいはシルト(S粒子)の三つの粒径集団に分けられることから,ここでは各々の集団をひとつずつの大きさの材料で代表させることにし,M-S粒子の供給量ならびにその体積比率などを系統的に変化させた一連の実験を行った.その結果として,動的平衡状態の河床が5段階に整理されることがわかり,その河床の鉛直構造が明らかになった.

  • 裸地斜面の侵食過程に及ぼす粘着性土の影響とこの過程に関する数値解析モデルの開発

    2004年  

     概要を見る

    流域における健全な土砂収支のあり方について今後考えていくためには,「河川上流域にある裸地斜面や崩壊地から生産・流出される土砂量」を定量的に評価していく手法と,その予測技術とが不可欠であると言えます.しかし,これについては必ずしも十分と言える情報があるわけではなく,十分な精度をもってこの土砂量を予測することもまた容易でないと言わざるをえません.そこで,著者らは,次のような二つの段階に分けて研究を進めてきました.まず,第一に,粘着性土を含まない砂礫からなる斜面の浸食過程を対象として,室内模型実験と数値解析を通じて検討を行いました.その結果,現象の理解はかなりのところまで深まり,あわせてその数値予測も十分に満足のいく精度で行うことが可能になったと判断しております.成果として特徴的な点を挙げれば,浸食により斜面上には樹枝状の流路が形成されること,斜面下端からの流出土砂量の時間変化は,この流路内で進行する土砂の浸食・堆積の素過程と密接に絡み合いながら生じること,などが明らかになりました.次に,実際の裸地斜面や崩壊地を構成する土砂には,その比率は異なるものの粘着性土が含有されていることに鑑み,前述の浸食の過程に及ぼす粘着性土の影響について検討してきました.このような検討は,実験技術的にも難しいことから,これまでほとんど手つかずの状態で残されてきました.本研究では,助成費を活用して室内実験装置を再構成し,新たな計測システムを導入することで,これまでになく制御された実験を行い,土砂の粘着性が斜面浸食過程に及ぼす影響の本質に迫ることできたと考えています.ただし,問題の複雑さから今後に残された課題も少なくなく,引き続き検証実験を継続することで更なる発展を図る必要がありますが,この研究によって今後の研究をいかに進めるべきかが明らかになり,この点でも価値ある研究の基礎固めができたと考えています.

  • 河岸に植生群落を伴うウォッシュロードの堆積とそれに伴う流路の安定化に関する研究

    1998年  

     概要を見る

     本研究では、まず植生を伴わない河道を対象として、シルトや粘土がウォッシュロードとして輸送された場合に、これらが低水路水際線に沿って堆積を引き起こすメカニズムを明らかにする水路実験を行っている。その結果、川幅の縮小にまで発達するウォッシュロードの堆積は、洪水前後のような流量変動が生じる場合の減水期により顕著な形で生じることが理解された。次に、低水路水際線に沿って樹木状の植生群落が生じている場合を対象として、群落の配置パターンの違いによる流れ場の変化について系統的な実験を行った。その中でも、植生群落が左右岸に交互に繁茂している場合には、群落を避けて流れるような特徴的な「蛇行流」が誘起されることを明らかにし、群落の規模や幾何学的形状、群落間の距離などの配置条件の違いによって「蛇行流」のパターンが大きく変化することを示している。さらに、この流れによって、群落一つに対して「洗掘域と砂州」とからなる一組の河床パターンが周期的に形成されることが理解された。このことは、低水路河岸に植生群落が帯を成して繁茂する場合に、ここで検討したような交互配置となるように植生群落を残すことで、人工的な手だてを講じることなく、多様な河川空間を創造することができることを示唆している。 また、このような実験的研究と平行して、一旦堆積したシルト・粘土が再び浸食されるメカニズムを明らかにするための、粘着性材料の浸食実験も進めてきている。ここでは、粘土と砂とからなる土塊を供試体とし、その粘土含有率を変化させた一連の実験を行い、土塊の浸食速度が粘土含有率に応じて特徴的な変化をパターンを示すことなど、今後に向けて有用な知見が得られている。このように、このテーマに関して今後研究を展開していく上での基礎を固めることができた。

  • 土砂粒子の運動の解析に基づく河床波の形成機構に関する研究

    1997年  

     概要を見る

    本研究では、均一粒径砂礫により構成される平坦河床が、土砂の移動に伴って河床波を伴う河床へと変化していく過程を、個々の土砂粒子の運動の解析を通じて再現し、その機構を明らかにしようとするものである。なお、ここでいう「土砂粒子の運動」とは、河床を構成している粒子が河床から抜け出し、流水中を運動した後、再び河床に停止するまでの一連の動きを指し、粒子の質点系の運動方程式を数値的に解くことでこの運動を追跡しようとするものである。この解析手法の骨格は著者らによって既に確立されている(たとえば、SEKINE and KIKKAWA、 1992)が、これを河床波などの地形が形成される過程の解析に適用しようとした研究はほとんど見られない。ところが、最近のコンピューターの処理能力の向上と、本研究を含む一連の研究により、ようやく地形形成のシミュレーションが可能な段階にきたといえる。 本研究で得られた主な成果は次の通りである。すなわち、(1) 土砂の移動し易さと河床の凹凸への捕捉のされ難さが河床表層粒子の配列などの幾何学的条件によって異なることによって河床上の微地形は発達・成長を遂げ、小規模の河床波となることがわかった、(2) 一度形成された凹凸は時間とともにその規模を増大させるが、その際に、波は上流方向に遡上しながら複数のより規模の小さな波がひとつにまとめられていくことがわかった。なお、砂漣や砂堆として知られる規模の大きな河床波の発達過程においては、波は下流方向に移動することが知られており、両者の移動方向は正反対である。ここで解析を行った初期河床波が砂漣・砂堆にまで成長し得るのか、その過程のどの段階でなぜ移動方向が変わるのかについては未解明であり、今後の課題としたい。最後に、(3)粒子スケールの運動の追跡を基礎として地形形成過程を解析する一手法を確立することができた。研究成果の発表:1997年9月「土砂粒子の運動の解析に基づく河床波の形成過程に関する研究」、土木学会題2回年次学術講演会概要集、第2部。1999年投稿予定「土砂粒子の運動の解析に基づく河床波の形成機構に関する研究(仮題)」、土木学会論文集。

  • 扇状地の形成過程に関する土砂水理学的研究

    1996年  

     概要を見る

     本研究は、河川により運ばれた土砂が扇状地を形成する過程を土砂水理学的に理解することを目的として行われたものである。一般に扇状地は透水性の高い砂礫により構成されており、そこを流れる河川水の多くが浸透し、伏流水となるため、扇央部では水無し川になることさえある。そこで、このような扇状地の形成過程を理解する上で、表面流と浸透流との相互作用と、表面流の浸透に伴う輸送土砂の堆積過程についての知見を得ることは重要な意味をもつ。さらに、その土砂の堆積によって扇状の地形が形成される過程において、流路はひとつところに留るわけではなく、「首振り」と呼ばれる流路のシフトが頻繁に生じることになるが、その素過程については未だ十分な力学的な理解が得られているわけではない。本研究では、こうした点に注目し、河川地形の形成機構に関わる基礎的な実験を行った。ここでは、土砂の輸送形式として掃流砂のみによるものを対象とし、他の研究者らにより進められている土石流の堆積に伴う地形の形成については検討の範囲外としている。 本研究における実験では、堆積地形が形成される平地の地表面下に広がる透水層の透水性を変化させるほか、透水層内の水位を制御し、表面流から浸透流への遷移状況を変化させるなどして、土砂の堆積過程に生じる変化を系統的に調べた。その結果、(1) 透水性が高いほど土砂の堆積が促進され、堆積厚が大きく面積の小さな地形となることや、(2)透水性が低いほど円弧状のデルタの形成の際に見られるプロセスと類似のものとなること、さらには、(3) 扇状の堆積となるためには、流路の首振り・分岐が不可欠であり、これは砂面上の力学的不安定が原因となっていること、などの結論が得られた。さらに、扇状地が幅広い粒度分布をもった砂礫により構成されていることに着目し、堆積地形の地表面下に生じる「土砂の分級」についても詳細な解析を行い、興味深い成果を得ている。

 

現在担当している科目

▼全件表示

 

社会貢献活動

  • テレビ朝日 報道ステーション

    テレビ朝日 報道ステーション 

    2009年10月
    -
     

     概要を見る

    都市型水害特集

  • テレビ朝日 報道ステーション

    テレビ朝日 報道ステーション 

    2009年08月
    -
     

     概要を見る

    都市水害,雑司ヶ谷下水道事故

  • NHK おはよう日本

    NHK おはよう日本 

    2009年08月
    -
     

     概要を見る

    都市水害,雑司ヶ谷下水道事故

  • NHK 週間ニュース

    NHK 週間ニュース 

    2009年08月
    -
     

     概要を見る

    都市水害,地下浸水

  • テレビ朝日 報道ステーション

    テレビ朝日 報道ステーション 

    2006年10月
    -
     

     概要を見る

    都市水害

  • NHK教育 サイエンスZERO

    NHK教育 サイエンスZERO 

    2006年08月
    -
     

     概要を見る

    急増する都市水害

▼全件表示