土砂流の先頭部大粒子集積に及ぼす無次元流動深の効果

抄録

　本研究では，2粒径の混合粒径土砂流の水路実験を実施し，大粒子径に対する流動深の比を表す無次元流動深を定義し，この指標が混合粒径土砂流の特徴的な現象である先頭部大粒子集積に及ぼす効果を考察した．無次元流動深の変化に関係する水路への供給流量，水路勾配，粒子の粒径を個別に変化させた条件で実験を行った結果，無次元流動深が概ね1以下の範囲で，先頭部の大粒子の集積が生じなかった．PIV解析による粒子速度の分析より，無次元流動深が1以下の場合，大粒子は水面上への突出に伴う浮力の減少により，移動が抑制されていることが示唆された．また，無次元流動深が概ね1以上の範囲では，供給流量が大きいほど，水路勾配が小さいほど，水路勾配低減時に粒径比が大きい条件ほど先頭部大粒子集積が顕著になる傾向が確認された．