取水口堆砂軽減のための排砂促進手法－三次元河床変動解析による合理的設計－

抄録

ダム・堰では利水用取水口の埋没等を防止するため，取水口周辺の排砂を促す工夫が必要とされる．例えば頭首工では排砂効率を高めるため，排砂ゲートと洪水吐の間に導流壁を設置し，取水口前の排砂路を射流で流す設計が用いられることがある．しかし，取水時の損失または構造設計等の観点から，排砂設備の設計を合理化する余地がある．一方，土砂を考慮した水理設 計の合理化では，移動床模型実験が行われる場合も多いが，相似則の影響（縮尺効果）の解釈は非常に複雑となる．そこで本研究では，三次元河床変動解析を用いて大規模洪水を想定した 解析を行い，取水口周辺の合理的な排砂設備を検討した．一連の解析を通じて，取水口前面に急勾配排砂路および溺堤を設置すれば，取水口敷高と河床位の離隔を広げることができ，取水口埋没および取水口土砂流入のリスクを低減し，設計を合理化できることを示した．また，一連の検討を通じて，移動床模型実験の代替としての三次元河床変動解析の有用性を示した．