Characteristics of Grain Size Distribution in Groin Fields and Their Environmental Implications

Abstract

本稿は, 木津川(淀川流域)及び中国府河(岷江流域)にある水制群を対象に, 水制周辺の地形及び河床材料の現地調査結果の基にした, 河床表層材料の粒度分布特性とそれらの環境関連性に関する研究報告である。今回の調査により, 水制周辺における流砂の縦断及び横断方向における分級現象の重要性を指摘した。水制により河床材料の連続性は失われ, 河川主流部の河床では粗粒化現象が見られ, 水制と水制の間ではシルトや粘土などの細かい砂が堆積しやすい区間になる。さらに, 透過型水制の背後では不透過型のそれよりも河床材料の粒度分布の粒径範囲が広く, 環境にも優しいと考えられる。水制直下流では二次流などの影響で顕在化する粗粒化領域, そしてその周囲に細粒化する領域(サンドリボン)の存在も確認した。また水制周りの地形及び流れに関する情報に配慮したところ, 粒度分布は河床形態と局所的流れ構造と密接な関連性があることも判明された。

This paper presents the characteristics and environmental implications of the grain size distribution around two typical groin sites in the Kizu River (the Yodo River basin, Japan) and the Fuhe River (the Min River basin, China). The results show that groins enhance sediment sorting processes longitudinally and laterally. Longitudinal sediment coarsening is observed in the mainstream narrowed by groins. The relatively closed bay area between two consecutive groins is capable of trapping fine sediment materials such as silt and clay. Moreover, the area behind a permeable groin exhibits more diversity in terms of grain sizes compared with that behind an impermeable one. Due to lateral sediment sorting, sand ribbons form at the downstream of groins. The results also indicate that the sediment size distributions are closely related to the local channel morphology and the complex flow structure around the groins.