研究等業績 - 原著論文 - 渡邉　一也

STUDY ON THE BEHAVIOR OF SANDBAR IN A RIVER CHANNEL AT THE BABAMEGAWA RIVE

Junya Taniguchi, Kazuya Watanabe, Noritoshi Saito and Naoya Fujisawa

Proceedings of 6th Int. Conf. on Structure, Engineering & Environment (SEE)     149 - 154   2020年09月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

Experimental study on process of exfoliation from driftywoods in flood at Omotogawa River

JUNYA TANIGUCHI, KAZUYA WATANABE, NORITOSHI SAITO:

22nd Congress of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research-Asia Pacific Division, IAHR-APD 2020: "Creating Resilience to Water-Related Challenges" ( 22nd Congress of the International Association for Hydro-Environment Engineering and Research-Asia Pacific Division, IAHR-APD 2020: "Creating Resilience to Water-Related Challenges" )    2020年09月

研究論文（学術雑誌）  

孤立波の伝搬に伴う底面せん断力の変化特性

田中 仁, Nguyen Xuan TINH, 西脇 遼, 渡辺 一也

土木学会論文集B3（海洋開発） ( 公益社団法人 土木学会 )  76 ( 2 ) I_150 - I_155   2020年06月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

<p>　津波の数値シミュレーションを行う際には，通常，定常流の摩擦係数を用いる．しかし，著者らの研究によれば，定常流摩擦係数が使用出来る範囲は浅海域の狭い範囲に限られ，津波波源から浅海部の広い範囲において波動摩擦係数を使用すべきであることが示されている．そこで，このような底面境界層の遷移特性を反映した一次元津波伝搬の数値計算を実施するために，粗度係数に対する修正係数を導入した．計算には浅水流方程式を用い，深海部において孤立波を入力した．その結果，津波の波高・流速に関しては，本研究による新たな計算法と定常流摩擦計算を用いる通常の手法との間でほとんど差が見られなかった．しかし，得られる底面せん断力については波源域で約10倍程度の差が見られた．また，移動限界シールズ数についても，二つの計算において有意な差違が見られた．</p>

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浸水深を考慮した津波作用時における浮体式シェルターの運動特性と波力に関する検討

渡辺 一也, 齋藤 憲寿, 蒔苗 純, 國井 優太

土木学会論文集B3（海洋開発） ( 公益社団法人 土木学会 )  76 ( 2 ) I_1079 - I_1084   2020年06月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

<p>　東日本大震災における津波被害を受けて，中央防災会議では津波高の設定に関わる津波として二つのレベルを設定している．その中で，「発生頻度は極めて低いものの，甚大な被害をもたらす最大クラスの津波」の津波は，従来想定を超える津波であり，高所避難だけでは人命を守りきれない可能性がある．つまり，避難場所を超える津波への対策を確立することが重要になってくる．高所避難後の津波対策として，シェルターを活用した津波避難があるが，津波来襲時に様々な条件が想定されるため，その特性については明らかとなっていないことがある．</p><p>　そこで，本研究では津波作用時におけるシェルターの運動特性について波力，フルード数を用いて検討した．その結果，浸水深の違いによってシェルターに衝突する水塊の角度が影響し波力が大きく異なることが分かった．</p>

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米代川河口砂州地形変動に対する流量・波浪の影響評価

渡辺 一也, 堀井 優介

土木学会論文集Ｂ２（海岸工学） ( 公益社団法人 土木学会 )  75 ( 2 ) I_193 - I_198   2019年11月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

<p>　近年では地球温暖化の影響による局地的な集中豪雨などの異常気象の増加に伴い，波高の増加や渇水を引き起こすと予想されており，河口地形変化による塩害の発生が危惧されている．特に，日本海側に面する河川では季節的な変動を繰り返しており，塩水侵入現象にも大きな影響を与えている．そのため，河口水理特性について把握することは非常に重要である．</p><p>　本研究では砂州の伸長が顕著である米代川を対象とし，現地観測，データ解析から河口水理特性についての検討を行った．その結果，河口幅の変化量<i>ΔB</i>と最大流量<i>Q</i>，最大波高<i>H</i>の関係からΔBは，最大で約20m以上，前の週から砂州が大きくなり，閉塞する場合には約10m程度の河口閉塞が生じていることが分かった．また，変化率αから米代川では河川流量が500m³/s以下での河口幅の変動が多いことが明らかとなった．</p>

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摩擦係数の遷移特性を考慮した津波伝搬の一次元数値計算

Nguyen Xuan TINH, 田中 仁, 西脇 遼, 渡辺 一也

土木学会論文集Ｂ１（水工学） ( 公益社団法人 土木学会 )  75 ( 2 ) I_697 - I_702   2019年11月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

<p>　津波の数値シミュレーションを行う際には，通常，定常流の摩擦係数を用いる．しかし，著者らの既往研究によれば，定常流摩擦係数が使用出来る範囲は浅海域の狭い範囲に限られ，津波波源からの広い範囲において波動摩擦係数を使用すべきことが示されている．そこで，このような底面境界層の遷移特性を反映した一次元津波伝搬の数値計算を実施した．計算には浅水流方程式を用い，繰り返し計算により波動境界層を加味した摩擦係数を求めた．その結果，津波の波高・流速に関しては，本研究による新たな計算法と定常流摩擦計算を用いる通常の手法との間でほとんど差が見られなかった．しかし，得られる底面せん断力については波源域で約10倍程度の差が見られ，水深を減ずるに従ってその差が低減し，水深6m以浅において両者が一致した．</p>

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Experimental study on the accumulation of cedar at the bridge

Ryo NISHIWAKI, Kazuya Watanabe, Noritoshi SAITO, Yuriko MATSUBAYASHI and Hitoshi TANAKA

APAC 2019 - Proceedings of the 10th International Conference on Asian and Pacific Coasts ( APAC 2019 - Proceedings of the 10th International Conference on Asian and Pacific Coasts )    953 - 958   2019年10月

研究論文（学術雑誌）   国際共著

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橋梁部に堆積した杉流木に関する水理模型実験

西脇 遼, 渡辺 一也, 齋藤 憲寿, 松林 由里子, 田中 仁

土木学会論文集Ｇ（環境） ( 公益社団法人 土木学会 )  75 ( 5 ) I_255 - I_260   2019年09月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

<p>　大雨によって河川に流出した流木による被害が全国でみられる．一例として，2016年の岩手県豪雨災害における小本川の氾濫がある．一方，2017年7月に秋田県の雄物川にて発生した洪水では，橋梁や農地への流木の堆積が確認され，堆積した流木は針葉樹の杉であった．流木の流出過程を知ることは重要であるため，本研究では実在する橋梁をモデルとし，杉を用いた水理模型実験を行った．実験では，橋梁への流木の堆積数と橋梁の上流側と下流側の水位の変化に着目した．その際比較対象として流木の長さ，混合流木の平均長さ，流量などに関して複数のパターンを用意し結果をまとめた．実験より，流木長が長いほど橋梁への堆積が多いことが判明したが，水位は流木長に関わらず一定であった．</p>

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馬場目川を対象とした河道内砂州の挙動に関する検討

藤澤 尚矢, 渡辺 一也, 齋藤 憲寿, 植木 洸太朗

土木学会論文集Ｇ（環境） ( 公益社団法人 土木学会 )  75 ( 5 ) I_275 - I_280   2019年09月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

<p>　近年，全国的に集中豪雨による洪水被害が多発している．秋田県においては2017年7，8月の集中豪雨や2018年5月の浸水被害など甚大な被害を生じている．2017年には雄物川本川や二級河川である馬場目川においても被害を受けている．このような広域な被害に対しては低コストかつ広範囲な地形把握が可能であるUAVを使用して情報を得ることが有用である．</p><p>　本研究では，馬場目川を対象とし，対象領域内の砂州の挙動を空中写真の撮影によって観測し，砂州の面積，砂州長，砂州幅を導出した．また，得た数値と水位の関係性から砂州の挙動と水位の関係性について定量的に評価した．本研究から，河道管理において流路の狭窄と砂州の流出を把握するためには砂州幅の評価が重要であるという結論を得た．</p>

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地域特性を考慮した海上風推定に有義波周期と波形勾配が及ぼす影響について

渡辺 一也, 室橋 海, 齋藤 憲寿, 田名部 理

土木学会論文集B3（海洋開発） ( 公益社団法人 土木学会 )  75 ( 2 ) I_319 - I_324   2019年06月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

<p>　古くから波浪データから海上風を推定する手法についての検討は行われているが，取得された波浪データには，風波だけでなく，有義波周期が大きく波形勾配が小さい，うねりとみられる波も含まれている．うねりとみられる波が海上風推定の精度に影響があると示唆されている．</p><p>　そこで，本研究では有義波周期が大きく波形勾配が小さい波を抜き出した．そのデータが海上風推定にどのような影響を与えているのかを調べ，海上風の推定をより高精度に行う方法について検討を行った．その結果，波形勾配が0.02以下の波が海上風推定の推定値と実測値が異なる要因であることが分かった．上記の条件の波を除外することで，海上風推定の精度が向上した．さらに，内湾では波形勾配でデータを除外し，近似曲線の傾きを1に補正することで推定値が向上した．</p>

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乱流モデルを用いた津波伝播の数値計算

沓澤 佑樹, TINH Nguyen Xuan, 渡辺 一也, 田中 仁

土木学会論文集Ｂ２（海岸工学） ( 公益社団法人 土木学会 )  74 ( 2 ) I_163 - I_168   2018年11月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

通常，津波の数値計算には浅水流方程式が用いられる．このため，津波に伴う流速場の鉛直方向の分布について議論することは出来ない．速度分布は底面せん断力と結びついており，精緻な地形変化予測のためにも，津波の下での底面境界層に関する検討が求められる．ここでは，東日本大震災津波を対象として，乱流モデルを用いた津波伝播の断面二次元計算を実施した．数値計算においては，通常の定常流抵抗則を用いた計算も行い，旧来の手法との比較も行った．その結果，流速分布の形状は定常開水路流れのものとは大きく異なっており，通常の波動境界層のそれに類似したものであった．そして底面せん断力の計算結果は，主に押し波時において境界層内の流速分布を加味した計算結果に比べ定常流抵抗則を用いた計算結果は小さい値を示した．

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河口テラスの形成と堆積土砂の回帰過程に関する研究

渡辺 一也, Dinh Van Duy, 野口 良哉, 田中 仁

土木学会論文集Ｂ２（海岸工学） ( 公益社団法人 土木学会 )  74 ( 2 ) I_787 - I_792   2018年11月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

河口部を含む汀線変化をシミュレートする際には，一定値の河川流出土砂量を河口での境界条件として与える．しかし，実際の河川流出土砂は，洪水時に突発的に供給されて河口テラスを形成し，その後，時間をかけて周辺海浜に回帰・輸送される．しかし，数値シミュレーションにおいてはこの「河口テラス形成」と「周辺海浜への回帰」の二つの物理過程が厳密には表現されてはいない．特に，回帰過程に関してはその詳細も明らかではない．<br>　そこで本研究においては，昨年発生した洪水により河口砂州がフラッシュされた秋田県雄物川を対象に，流出土砂の回帰過程の詳細をUAVによりモニタリングするとともに，現地において見られた特徴的な地形を詳細な室内実験データから検証した．その結果，観測された地形と類似したものが室内実験において再現された．

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High-resolution tsunami-bedload coupled computation in AMR environment

Yasunori Watanabe, Yuta Mitobe, Hitoshi Tanaka, Kazuya Watanabe

Proceedings of the Coastal Engineering Conference ( Proceedings of the Coastal Engineering Conference )  36 ( 2018 )   2018年10月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

Numerical experiments on effect of river mouth morphology on tsunami behavior in rivers

Yuta Mitobe, Hitoshi Tanaka, Kazuya Watanabe, Neetu Tiwari and Yasunori Watanabe

Coastal Engineering Journal ( Coastal Engineering Journal )  60 ( 4 ) 516 - 531   2018年10月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

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Study on recovery process of river-mouth sandbar using UAV in Omono river

Noguchi, K. and Watanabe, K.

Proceedings of 8th International Conference on Fluid Mechanics     2018年09月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

EXAMINATION OF OCEAN WIND ESTIMATING TECHNIQUE USING SMB METHOD AND TOBA 3/2-POWER LAW

Watanabe, K.

Proceedings of 8th International Conference on Fluid Mechanics,     2018年09月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   単著

Numerical study on tsunami-induced bottom shear stress

Yuki Kutsuzawa, Nguyen Xuan Tinh, Kazuya Watanabe, Hitoshi Tanaka

Proceedings of 8th International Conference on Fluid Mechanics     2018年09月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

観測波形および数値計算に基づく河川遡上津波特性の検討

三戸部 佑太, 田中 仁, 渡辺 一也

土木学会論文集B3（海洋開発） ( 公益社団法人 土木学会 )  74 ( 2 ) I_228 - I_233   2018年06月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

本研究では北上川を主な解析対象とし，河道内及び周辺の海岸や沖合における2011年津波の観測波形を比較することで河道内における津波遡上特性について議論する．また，北上川を対象とした津波遡上の再現計算を実施し，計算結果に見られる津波遡上の特徴と観測津波波形の特徴を比較することで，河道内における津波挙動の特性を説明する．<br>　沖合や海岸において最大波高が観測された第一波は堤防を越流するため大きく波高が減衰しながら上流側へ伝播する．その後，水位が初期水位まで低下する以前に後続の波が入射することで，上流側においては第二波以降に最大水位を生じる可能性がある．また，河道湾曲部においては遠心力による外縁部の水位上昇により，越流が生じやすいとともに河川堤防により大きな外力が作用する．

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小本川の流木捕捉施設設計に関する水理模型実験による検討

加藤一夫・小笠原敏記・松林由里子・渡邉一也・三浦忠昭・菅野貴詳・山口里実・渡邊康玄・赤堀良介・千葉 喜一

河川技術論文集   24   2018年05月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

Investigation of the River Mouth Topography Change by the Response Characteristics of River Discharge and Ocean Waves at Yoneshiro River

Watanabe K.

Journal of Coastal Research ( Journal of Coastal Research )  85   61 - 65   2018年05月  [査読有り]

研究論文（学術雑誌）   国内共著

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