多断層スキャニングPIVによる蛇行複断面流れにおける水平組織渦に関する実験的研究

抄録

　これまで複断面開水路流れで観察されるせん断水平渦については多くの知見が得られているが，それらのほとんどが直線水路を対象としたものである．一方で実際の河川流には多くの湾曲・蛇行領域が存在するから，水平渦の蛇行挙動を解明することは蛇行河川における低水路と高水敷間の質量や運動量の交換特性や浮遊土砂輸送を予測する上で重要である．そこで本研究では多断層PIVシステムを用いて蛇行複断面開水路流れの３次元領域を同時に画像計測した．それらの結果から，時間平均流特性や乱流構造を考察するとともに高さの異なる層間の時空間相関特性や固有直交展開によるモード解析を行い，直線から蛇行への断面遷移領域での水平渦の挙動変化や蛇行複断面流れに特有のせん断組織渦の発生特性を実験的に明らかにした．