環境科学...

環境科学メジャー体験演習

洪水の解析の演習

今日の実習

環境科学メジャー

授業の予定

•概要説明２０分• 洪水の被害

• 流量の話

• ビデオ鑑賞 １５分

• エクセル演習３０分

• レポート作成（提出して終了）

川の流量を水位から求める

流量の求め方

流速(m/sec)

断面積(m2)

流量=断面積×流速m3/sec m2 m/sec

H1 H2 H5

幅B

H3 H4

断面積の測定

流速計断面測量

水深

10m

2m

平常時と洪水時の違い

洪水時

平常時

河川の流量・水質調査

流量調査 水質調査，サンプリング

← 川幅を測定し，一定間隔で水深と流速を測定

水位観測所

流量は経験式により換算する→経験したことが無い流量は計算できない！

洪水時にこのような観測は出来ない

新宮大橋付近

• 橋の道路下まで浸水．

• 流速2m/sec～3m/sec（インターネットの動画からの予測）

高田川（相賀地区）

推定水位（木へのゴミの付着）

水位から流量を求める方法

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 5 10 15

流量

Q (

m3

/sec

)

水位 H (m)

Q

Q(h) = ？

近似線を求めて，水位から換算すればいい

練習1（水位と流量の関係）

1. データをダウンロード

2. グラフを作る

3. 補正データの加工

4. グラフの修正

y = 12.235x2.9184

R² = 0.9801

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 2 4 6 8

流量

(m3

/sec

)

水位(m)+2m補正

Q(h) = 21.819 h2.2365

R² = 0.9922

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5

流量

(m3

/se

c)

水位(m)

大和川(藤井)

Q(h) = 2.1247 h3.3979

R² = 0.9923

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 2 4 6 8 10

流量

(m3

/se

c)

水位(m)

新宮川

H(m) Q(m3/sec)

2 22

4 236

6 936

8 2488

10 5311

12 9868

14 16662

16 26229

18 39137台風11号被災時

国土交通省暫定値発表19000m3/sec

合っているのか？

河川断面の測量結果（新宮大橋）

•予め，断面を測っておく

•水位がわかれば断面積がわかる．

•流速を求める式はこれから習う式で算定できる

流量の求め方

単位幅当たりの流量B=1m

H

21

32

1 IHvn

ΔQ

流速Vは水深から求まる．

予め速度がある場合

ΔQ1 ΔQ2 ΔQn

それぞれの水深の断面積と流量を求めて足せばよい．

練習2実際に水位を変化させてやってみる

手順

1. 解析ソフトをダウンロードhttps://www.wakayama-u.ac.jp/~masa/profile/soft/soft/Ralia_234.zip

2. データをダウンロードhttps://www.wakayama-u.ac.jp/~masa/profile/soft/soft/20140913.zip

3. 解凍し，実行する．

4. グラフをクリックして確認する．

流出解析ソフトの使い方

①クリック

②クリックファイルを開く

③クリック

⑥クリック

④ダブルクリック

⑤パラメータ設定

パラメータ設定流れは

＜勾配

＜幅

＜水深

＜粗度係数（粗さ）

⑤0.1を入力

解析事例

0 30001000 2000 30000

40000

10000

20000

30000

40000

最大水深(cm)

簡単マニング式（流量）

2011/12/09

新宮川

相野川

北上川 瀞大橋

3.95m/sec

21610m3/sec

3.32 m/sec

2032 m3/sec

2.62 m/sec

1906 m3/sec

4.45 m/sec

22333 m3/sec

1.88 m/sec

466 m3/sec

2.57 m/sec

3867 m3/sec

欄干破壊されていた0.0mで計算木にビニールゴミの位置から推定

新宮川の洪水の予想

宮川の洪水の予想

0.05m/sec1.59m3/sec2013/3/21

0.20m/sec10.24m3/sec2013/3/21

0 100100

0

50

10

20

30

40

50

船木橋における河川断面図

基準点からの距離

河床・水面までの距離

0.27m/sec23.04m3/sec2013/1/13

0.83 m/sec5.42 m3/sec2013/3/21

6500m3/sec

1800m3/sec

7100m3/sec Flood condition