本研究では，浅水流方程式と平衡掃流砂量式を基本とした河床変動モデルの特性と安定性について，微小な河床擾乱の伝搬計算を通じて検討を行った．方程式系を線形化することで，河床擾乱の伝搬を示す双曲型微分方程式を導出し，河床擾乱の伝搬特性について明らかにした．この時，平衡流砂量式の枠組みでモデル化される流砂量に対する局所勾配の影響は河床擾乱を拡散させる作用を持つ．双曲型方程式を安定的に計算する条件であるPéclet数が2以下となる条件を満たすように格子幅を設定すれば，流砂量の空間微分に対して風上化を導入せずとも，方程式が持つ不安定性を合理的に散逸させつつ，安定的な河床変動計算を実行できることを示した．

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　特定外来生物アレチウリの個体群防除のため，アレチウリの埋土種子除去工を開発し，その効果を室内・現地での対照実験で検証した．その結果，アレチウリ埋土種子除去工は約99%の成功率で埋土種子を除去した．埋土種子除去工を適用した処理区ではアレチウリの発芽個体数が対照区と比較して少なった．処理区では対照区と比較して，対照区では見られない23種の生育が確認され確認種数は14種多かった．これらの結果は，埋土種子除去工がアレチウリの発芽を抑制し植物群落多様性を復元していることを示唆していると考えられた．

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　本研究は，平面二次元河床変動モデルにおける二次流のモデル化の違いが自由砂州の計算に与える影響について，線形安定解析，数値計算及び実験の結果を比較することで検討を行ったものである．一般に広く適用される局所的な流線湾曲に対して一様湾曲流における二次流解を適用すると，流砂移動に対する横断方向勾配の影響が相対的に小さい場合に高次モードの砂州ほど初期発達増幅率が大きくなる可能性を示した．また，二次流の発達・減衰を考慮したモデルを用いることで，物理的にこのような不安定成分を抑制でき，河床変動に対する二次流の影響を合理的に考慮可能であることが明らかとなった．構築した数値計算モデルは，理論卓越波長，砂州モードを良好に再現するとともに，平衡砂州波高の再現性も向上することが示された．

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