浮遊・掃流運動をする砂粒子速度の計測と，粒子速度と流速分布との関係

抄録

　流砂に関する実験的研究は，1980年代ごろまで活発に行われ，その知見を集積してきた．その後は，その知見を利用した解析を利用した研究が増えている．解析技術の発展により詳細な解析による流砂機構の検討は継続される一方で，混合粒径の取り扱いなど素過程の課題が解決されないまま簡便な方法で利用されているものも多い．本研究では，画像計測技術の向上によりこれまで計測が難しかった流砂が存在する場での流速と流砂動態を調べ未だ残る課題解決を目指すことを目的に，PIV・PTVによる計測を行った．急勾配水路で3種類の粒径を用いた実験を行い，掃流砂を含む流れの計測，および砂粒子の速度計測を実施した．その結果，流速とともに流砂の速度分布を示し，流速に対し掃流状態の砂の速度は小さいこと，浮遊状態の砂は流速に近づくことなどを示した．また流れ構造についても検討し，レイノルズ応力の掃流砂による低減と運動形態が異なる砂の存在によって乱流エネルギーの鉛直方向変化率が異なることを明らかにした．