2024/08/20 更新

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タケムラ ヨシハル
竹村 吉晴
Yoshiharu Takemura
所属
研究開発機構 機構准教授
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外部リンク

学位

  • 博士(工学) ( 中央大学 )

学歴

  • 2012年3月
     

    中央大学   理工学研究科   土木工学専攻   博士後期   修了

経歴

  • 2019年4月 - 現在

    中央大学   研究開発機構   機構准教授

  • 2012年4月 - 2019年3月

    中央大学   研究開発機構   機構助教

所属学協会

  • 2020年10月 -  

    地盤工学会

  • 土木学会

研究キーワード

  • 水工水理学

  • 跳水

  • 河岸侵食

  • 流砂・河床変動

  • 河川工学

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 水工学

論文

MISC

  • 非静水圧準三次元解析(Q3D-FEBS)と個別要素法を組み合わせた山地河川の巨石の始動の評価法に関する研究

    大野 純暉, 山下 篤志, 竹村 吉晴, 福岡 捷二

    河川技術論文集   28   277 - 282   2022年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    山地河川にある大きさ1m 程度の巨石群が洪水で移動すると,周辺の土砂が大量に流出し,種々の問題を引き起こすことや,水棲生物の生息環境が変化すること等,巨石の始動・移動を評価することが必要となる.本研究では,詳細地形測量データと観測水面形に基づく非静水圧準三次元解析(Q3D-FEBS)に加え,他の石群との接触力を考慮するために個別要素法を組み合わせた巨石の始動解析法を提案し,その有効性について考察した.さらに,検討結果を踏まえ,今後山地河川の河床変動機構の解明に必要となる研究課題を示している.

    DOI: 10.11532/river.28.0_277

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  • 安倍川網状流路の洪水時の河床変動に及ぼす浮遊砂の影響

    森本 有祐, 立松 明憲, 福岡 捷二, 竹村 吉晴

    土木学会論文集B1(水工学)   78 ( 2 )   I_871 - I_876   2022年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    本研究は,前報の非平衡掃流砂運動の役割に続いて,洪水流の三次元性に伴う非平衡浮遊砂運動の河床変動に与える影響を検討している.解析結果から,安倍川下流域では洪水減水期に浮遊砂量が相対的に大きくなり,浮遊砂と掃流砂が砂州上に広く堆積することにより砂州と澪筋との比高差を大きくするとともに,平均河床高の上昇を引き起こすことを考察した.さらに,砂州上の流れと澪筋の流れが混合することで,砂州側縁では二次流が発達し澪筋から砂州に向かう流れが形成されることで,砂州側縁に浮遊砂が顕著に堆積し,砂州の横断方向への移動が生じて澪筋幅が縮小する機構が確認された.しかし,実際に起こっている網状流路の大規模な変動を説明するには至っていないことから,これを説明するための今後の課題をまとめている.

    DOI: 10.2208/jscejhe.78.2_i_871

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  • 扇状地河川の河岸侵食プロセスの解析法と常願寺川現地実験への適用

    竹村 吉晴, 福岡 捷二

    土木学会論文集B1(水工学)   77 ( 2 )   I_799 - I_804   2021年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    洪水時に河岸際の洗掘,河岸崩落の発生,川底に堆積した崩落土砂の流送を繰り返しながら,自然堆積河岸の侵食は進行する.河岸侵食は,河川の安全性と密接に関係しているにもかかわらず,洪水時の河川断面形の変化は十分考慮されていない.これは,適切な河岸侵食の解析法がないためである.本論文では,河岸がサクションにより自立している高さを考慮し,崩落土砂が川底に堆積するまでの過程を連続体の運動方程式に基づき解析する.そして,堆積した崩落土砂が河岸近傍の三次元流れと石礫の非平衡運動によって流送される過程を解析する.これを繰り返すことで河岸の侵食量を見積もる.この算定法により,常願寺川現地実験における石礫河岸の侵食プロセスを説明出来ることを示した.

    DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_799

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    その他リンク: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04711/

  • 山地河川における洪水観測水面形と詳細地形測量結果に基づく非静水圧準三次元解析(Q3D-FEBS)を用いた巨石群の移動解析

    大野 純暉, 山下 篤志, 竹村 吉晴, 福岡 捷二

    土木学会論文集B1(水工学)   77 ( 2 )   I_631 - I_636   2021年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    山地河川の河床材料は幅広い粒径で構成され,大きさ1m程度の巨石群の移動は,流れの抵抗・土砂移動に大きく影響を及ぼす.また巨石の移動は,山地河川で形成されている瀬・淵等の安定を評価する際にも重要となる.本研究では,滝山川温井ダム上流河道における洪水前後の巨石,砂礫の存在状況を観測データに基づき分析し,洪水流による巨石の移動を検討している.さらに,この観測結果に対して,詳細地形測量データと観測水面形に基づくQ3D-FEBSによる準三次元洪水流解析を用いて,移動した巨石に作用した流体力等の解析結果と現地データを比較し,巨石の移動の解析法について考察し,課題を示している.

    DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_631

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  • 巨岩・巨石で覆われた河川の観測水面形に基づく洪水流量の算定法に関する研究

    大野 純暉, 佐々木 博文, 竹村 吉晴, 福岡 捷二

    河川技術論文集   27   265 - 270   2021年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    DOI: 10.11532/river.27.0_265

    DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_751_references_DOI_V4TyWXv5q4kJtyFUjZRiO6X3ruU

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  • 安倍川洪水における掃流砂と浮遊砂の非平衡運動による網状流路の発達

    森本 有祐, 竹村 吉晴, 福岡 捷二, 立松 明憲

    土木学会論文集B1(水工学)   77 ( 2 )   I_757 - I_762   2021年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    本研究は,石礫を含んだ広い粒度分布の河床材料からなる安倍川網状流路において,洪水流の三次元性に伴う掃流砂,浮遊砂の非平衡土砂移動機構及び洪水中の澪筋の移動等を明らかにすることを目的としている.流れの解析は非静水圧分布を考慮した準三次元解析であるQ3D-FEBS法,掃流砂の運動には,修正長田・福岡モデル,浮遊砂の運動には後藤・福岡モデルを用いた新しい河床変動解析法を適用し,網状流路の河床の変形について実測値と比較している.その結果,本解析法が網状河川安倍川の洪水流河床変動解析に有効な手段を与えることを示している.

    DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_757

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  • 扇状地河川における河岸侵食プロセスに関する研究

    竹村 吉晴

    第9回河川堤防技術シンポジウム   第9回   79 - 82   2021年

  • 洪水流による物部川河口礫州の開口と変形機構 に関する研究 査読

    竹村 吉晴

    河川技術論文集   26   669 - 674   2020年

  • 波状跳水・完全跳水及びその減勢区間における境界面(水面・底面)上の流れの方程式を用いた非静水圧準三次元解析(Q3D-FEBS)

    竹村 吉晴, 福岡 捷二

    土木学会論文集B1(水工学)   75 ( 1 )   61 - 80   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    <p> 本論文は,大規模越流構造物周辺の跳水及びその減勢区間の三次元流れを効率的に検討するための解析法を構築し,その適用性を実験から確認することを目的とする.跳水形態の遷移,減勢工背後の逆流域形成は境界面(水面・底面)での逆流(剥離)をきっかけとする.これを水深積分モデルの枠組みで解析するために,境界面上の流れの方程式を用いた非静水圧準三次元解析法(Q3D-FEBS)を開発した.Q3D-FEBSを様々な条件の実験に適用し,波状跳水,完全跳水,波状跳水から完全跳水への遷移過程を解析できること,アスペクト比の小さい流れの波状跳水に対する衝撃波の発生について課題が残されていることを示した.さらに,大河津新第二床固の大型水理模型実験(1/30縮尺)を対象とし,跳水及びその減勢区間の流れに対するQ3D-FEBSの有効性を示した.</p>

    DOI: 10.2208/jscejhe.75.61

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  • 巨岩・巨石が点在する山地河川に対する平面二次元解析法の課題と新しい解析法の提案 査読

    竹村 吉晴

    河川技術論文集   第25巻   267 - 272   2019年

  • 広大な高水敷と横堤群を有する荒川中流部の洪水調節機能に関する研究

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 吉井 拓也

    水工学論文集 Annual journal of Hydraulic Engineering, JSCE   62 ( 4 )   Ⅰ_1387 - 1392   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    荒川中流部は,最大で約2.5kmになる広大な川幅を持つ.そこに横堤群や荒川第一調節池を建設することで,川幅を生かした洪水調節が行われてきた.現在,荒川中流部の洪水調節機能を向上させるため,第二,第三,第四の調節池が計画されている.本論文では,調節池群設置の有効性と留意点を明らかにするため,著者らが構築してきた荒川中流部の洪水流解析モデルに基づき,整備計画規模洪水に対する現況の荒川中流部の洪水調節機能について検討した.横堤群は荒川中流部の貯留量を高め貯留率のピークを遅らせる効果を持つが,早い段階で高水敷全体に洪水が及ぶため,洪水ピーク付近でその効果は小さくなる.その結果,広い高水敷と横堤群だけでは整備計画規模洪水に対し,基準点岩淵の流量を整備計画目標流量6200m3/sまで低減できないことを明らかにした.

    DOI: 10.2208/jscejhe.74.i_1387

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  • 大きな水面変形を伴う構造物周辺の流れ解析(GBVC-FSV法) : 自由水面渦度の生成と供給機構の導入

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 日下部 隆昭

    水工学論文集 Annual journal of Hydraulic Engineering, JSCE   61   Ⅰ_667 - 672   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/jscejhe.73.I_667

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  • 大きな水面変形を伴う構造物周辺の流れ解析(GBVC-FSV法)-自由水面渦度の生成と供給機構の導入

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 日下部 隆昭

    土木学会論文集B1(水工学)   73 ( 4 )   I_667 - I_672   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    一般底面流速解析法(GBVC法)は,水深積分モデルの枠組みで圧力の非静水圧成分を含む三次元流れを計算可能である.しかし自由水面の力学的境界条件については十分検討されておらず,大きな水面変形を伴う構造物周辺の流れの計算にGBVC法を適用するには課題が多い.本研究では,自由水面の力学的境界条件(接線応力ゼロ)に起因する水面での渦度の生成と流れへの供給機構を定式化し,GBVC法を拡張した新しい解析法(GBVC-FSV法)を提示した.GBVC-FSV法とGBVC法の比較から,鉛直二次元シル上の大きな水面変形を伴う流れを安定的に計算するためには,GBVC-FSV法が有効であることを示した.

    DOI: 10.2208/jscejhe.73.I_667

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  • 江の川三川合流部における詳細な水位観測に基づく洪水流・河床変動予測モデルの検証と解析精度向上に向けて必要な局所的な河床状況調査

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 濱本 賢太郎

    河川技術論文集   22   145 - 150   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    DOI: 10.11532/river.22.0_145

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  • 植生の分布する広大な高水敷を有する荒川中流部における洪水流の解析精度向上に必要な地盤高と 高水敷上の氾濫機構の評価方法に関する研究

    福田 匠太, 竹村 吉晴, 吉井 拓也, 福岡 捷二

    河川技術論文集   22   133 - 138   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    DOI: 10.11532/river.22.0_133

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  • 非定常平面二次元流れにおける洪水遊水量の評価法と北上川山間狭隘河道における洪水流の流量と水位ハイドログラフの伝播機構

    竹村 吉晴, 福岡 捷二

    土木学会論文集B1(水工学)   70 ( 4 )   I_721 - I_726   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    Understanding of the propagation mechanisms of the discharge and water level hydrographs in river channels is important for proper river management. It has been known that discharge hydrographs of flood flows passing through channel contractions are distorted by longitudinal difference of the storage volume of water in the channel. In this case, propagation mechanisms of the discharge and water level hydrographs are different, unlike in the case of the flood flow through a uniform channel. This paper characterize a part of the storage volume of water that causes the distortion of a discharge hydrograph as retarding storage volume of water and its evaluation method is proposed. We apply this method to a large flood through the valley of the Kitakami River and propagation mechanisms of the discharge and water level hydrographs are explained with relation to the storage volume and retarding storage volume of flood water.

    DOI: 10.2208/jscejhe.70.I_721

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  • 非定常平面二次元流れにおける洪水遊水量の評価法と北上川山間狭隘河道における洪水流の流量と水位ハイドログラフの伝播機構

    竹村 吉晴, 福岡 捷二

    土木学会論文集B1(水工学)   70 ( 4 )   I_721 - I_726   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    DOI: 10.2208/jscejhe.70.i_721

    DOI: 10.2208/prohe1975.27.721

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  • 三川合流部における洪水流と河床変動解析 : 格子非直交成分の運動量フラックスの導入

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 杉村 貴志

    水工学論文集 土木学会水工学委員会 編   57 ( 4 )   1_805 - 810   2013年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:土木学会  

    DOI: 10.2208/jscejhe.69.I_805

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  • 三川合流部における洪水流と河床変動解析―格子非直交成分の運動量フラックスの導入

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 杉村 貴志

    土木学会論文集B1(水工学)   69 ( 4 )   I_805 - I_810   2013年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    In this study, the quasi-3D model composed of depth-integral vortex equation and shallow water equations was extended on the basis of finite volume method employing non-orthogonal grids for properly evaluating complex boundary of the confluences. And, we developed the flux integral method considering non-orthogonal direction of grid line based on the CIP-CSL scheme for evaluating the convection terms more accurately also in the complex flow field of the confluence. The extended quasi-3D model was applied to recent large floods at the Go River confluences to investigate the flood flow and bed variation during the flood events. From the calculation results, we clarified that separation zones formed at the confluences have pronounced effects on the three dimensional flow structure and bed variations for the downstream channel.

    DOI: 10.2208/jscejhe.69.I_805

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  • 山間狭隘河道における洪水流の水位・流量ハイドログラフの変形・伝播機構に関する研究

    竹村 吉晴

    大学院研究年報 理工学研究科篇   ( 42 )   2012年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:中央大学大学院研究年報編集委員会、中央大学理工学部事務室  

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  • 洪水流の流量と水位ハイドログラフの変形・伝播に及ぼす河道構造の影響―山間狭隘河道を対象として

    竹村 吉晴, 福岡 捷二

    土木学会論文集B1(水工学)   68 ( 1 )   35 - 54   2012年

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    出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    本文では,最初に,洪水流の非定常一次元基礎式に基づき,水位・流量の伝播の物理的解釈について論じ,流量ハイドログラフの変形・伝播には,流量が断面平均流速で移動するとともに低減する時間帯の洪水貯留量で定義される洪水遊水量が重要な役割を果たすことを示している.次に,北上川と江の川山間狭隘河道における洪水流の非定常平面二次元解析から,水位は流量に比べ河道構造の影響を受けやすく,水位ハイドログラフの伝播は全体的に流量ハイドログラフに遅れること,洪水貯留量に占める洪水遊水量の割合が大きい程流量ハイドログラフと河道内の水塊の移動速度の比が小さくなり,河道区間によっては流量ハイドログラフの伝播が河道内の水塊の移動速度に遅れることを示した.最後に,本研究結果の河道計画・河川管理への適用について述べている.

    DOI: 10.2208/jscejhe.68.35

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  • 山間狭隘区間における洪水流の伝播に関する研究

    竹村 吉晴

    大学院研究年報 理工学研究科篇   ( 40 )   2010年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:中央大学大学院研究年報編集委員会、中央大学理工学部事務室  

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  • 小規模発電ダムが連続する河道における洪水流の伝播と貯留効果について

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 浅見 和人

    水文・水資源学会誌   23 ( 2 )   129 - 143   2010年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:水文・水資源学会  

    DOI: 10.3178/jjshwr.23.129

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  • 小規模発電ダムが連続する河道における洪水流の伝播と貯留効果について

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 浅見 和人

    水文・水資源学会誌   23 ( 2 )   129 - 143   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:水文・水資源学会  

    河道渓谷部や山間狭隘区間に小規模な発電ダムが数多く建設されている河川がある.このような発電ダムについても,治水上の観点からその効果を調べ,連携運用のあり方を検討していくことが必要と考えられる.そのためには,小規模発電ダムが連続する河道における洪水流の挙動についての理解が不可欠である.本研究では,阿賀野川中流域の連続する貯水池における洪水時の観測データを分析し,対象区間において行った一次元不定流解析の結果から,発電ダムのゲート操作が貯水池における洪水流の水面形の時間変化及び流量ハイドログラフに与える影響を示す.さらに,小規模発電ダム群設置前の河道において洪水流解析を行い,発電ダム群の設置前と後での解析結果の比較から小規模発電ダム群の洪水流の貯留について検討を行った結果を報告する.

    DOI: 10.3178/jjshwr.23.129

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  • 河道構造の異なる江の川と北上川山間狭隘区間における洪水流の伝播機構

    竹村 吉晴, 福岡 捷二, 若公 崇敏, 大賀 祥一

    河川技術論文集   16   425 - 430   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 土木学会  

    DOI: 10.11532/river.16.0_425

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受賞

  • 2024年度 河川技術シンポジウム 優秀発表賞

    2024年6月   土木学会水工学委員会   大河津分水路新第二床固の段階施工計画の数値解析技術(Q3D-FEBS)による改善

    竹村吉晴

  • 令和3年度土木学会全国大会第76回年次学術講演会優秀講演者

    2021年   土木学会   自立高さを考慮した河岸侵食プロセスの解析法と常願寺川現地実験への適用

  • 令和2度土木学会論文奨励賞

    2021年   土木学会   波状跳水・完全跳水及びその減勢区間における境界面(水面・底面)上の流れの方程式を用いた非静水圧準三次元解析(Q3D-FEBS)

  • 平成30年度土木学会全国大会第73回年次学術講演会優秀講演者

    2018年   土木学会   大型床固めに連接する魚道周辺の三次元流況―大型水理実験と準三次元解析による比較検討

  • 第35回関東支部技術研究発表会優秀発表者

    2008年   土木学会関東支部   渓谷部を流下する洪水流の水位ハイドログラフの変形と伝播速度

  • 平成20年度土木学会全国大会第63回年次学術講演会優秀講演者

    2008年   土木学会   渓谷河道域における洪水波形の変形についての検討

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 河口域の土砂動態解明に向けた洪水流と波浪の非静水圧準三次元解析法の開発と応用

    研究課題/領域番号:23K04050  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)  中央大学

    竹村 吉晴

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

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  • 侵食による河口礫州フラッシュの解析法の開発

    研究課題/領域番号:20K04711  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)  中央大学

    竹村 吉晴

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    従来の側岸侵食モデルでは,砂礫の安息角に基づいて,側岸からの崩落土砂量および川底への堆積形状が幾何学的に計算される.このため,側岸侵食を説明するために安息角の大きさを調節する等の簡便な手法がとられ,普遍性の高い河岸侵食の解析法となっていない.このため,異なる外力条件に対して,河口礫州がどの程度フラッシュされ,河口部の水位上昇や海域での土砂堆積にどの程度の影響を与えるかについて,工学的に十分な精度で議論できていないのが現状である.
    洪水時の側岸侵食は,洪水流により水際が洗掘されることで,不安定化した水面より上方の土砂が崩落し,川底に堆積した崩落土砂が流送されることで,再び崩落が発生するという間欠的なプロセスを経て進行する.このような側岸侵食のプロセスを説明するためには,第一に側岸近傍の三次元流れと非平衡性の高い土砂運動の解析が必要である.その上で,側岸崩落の条件や崩落土砂の流送過程を,側岸の構成材料や層構造に応じてどのように評価するか明らかにすることが,側岸侵食の解析精度向上の筋道と考えている.
    令和3年度は2006年に実施された常願寺川現地実験を対象として,令和2年度に開発した非静水圧準三次元解析法と石礫の非平衡運動を計算可能な長田・福岡モデルを組み合わせた洪水流・河床変動解析法と既存の河岸侵食モデルによる解析結果を比較検討することで,本解析法の有効性について確認した.またその成果を論文に取り纏め,学会等で発信した.さらに波浪解析に実績のあるエネルギー平衡モデルを本解析法と組み合わせることで,波と流れの相互作用を考慮して河口部における洪水流と河床変動を解析出来るようにモデルを改良した.

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  • 石礫河川における三次元局所流と非平衡流砂運動を考慮した河岸・堤防の侵食解析手法の開発

    2020年4月 - 2022年3月

    国土交通省  河川砂防技術研究開発公募 河川技術分野 

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  • 物部川河口部における洪水流による礫州の破壊機構と河口閉塞対策に関する研究

    2018年4月 - 2020年3月

    国土交通省  河川砂防技術開発公募 

    竹村吉晴

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 波状跳水から完全跳水への遷移を伴う流れと水面変動の準三次元解析法の研究

    2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科研費 

    竹村吉晴

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 江の川三川合流部における洪水流・河床変動予測モデルと背水域を含む本・支川河道が洪水流の伝播・変形に与える効果の定量化に関する研究

    2014年4月 - 2016年3月

    国土交通省  河川砂防技術開発公募 

    竹村吉晴

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 河道貯留による流量ハイドログラフの変形機 構と流量低減効果の定量化に関する研究

    2014年4月 - 2015年3月

    河川財団  河川整備基金助成 

    竹村吉晴

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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