JP3488445B2 - 流砂系における河床低下測定装置 - Google Patents
流砂系における河床低下測定装置Info
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- JP3488445B2 JP3488445B2 JP2001169463A JP2001169463A JP3488445B2 JP 3488445 B2 JP3488445 B2 JP 3488445B2 JP 2001169463 A JP2001169463 A JP 2001169463A JP 2001169463 A JP2001169463 A JP 2001169463A JP 3488445 B2 JP3488445 B2 JP 3488445B2
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る河床低下測定装置に関する。
から海岸の漂砂域までの土砂移動が起こる領域全体を総
称するものである。そして、流砂系において、この領域
全体が山腹斜面、渓流・ダムおよび河道の3区域に分け
られ、前記渓流・ダムの区域には砂防ダムが設けられて
いる。
水になったときには、残留土砂が土石流として流れ落
ち、この残留土砂が前記渓流・ダムの区域に設けられて
いる砂防ダムの上流側に堆積するが、この堆積層厚は、
出水が終わった後、人界戦術で測量が行われている。
かどうかは、河床に例えば色の塗ったレンガを複数段積
み立てておいて、このレンガが上部より流された枚数を
作業者が後日把握することで河床の低下量を把握してい
た。
来の河床の低下量は、後日把握しているため、洪水が発
生したときの時系列的な把握をすることができなかっ
た。そのため、今後の対策を講じる資料としては充分な
ものでなかった。
ける土砂災害の発生、ダム等の築造に伴う下流河川への
土砂供給の低減、砂利採取等によって生じた河床低下、
海岸浸食等の安全・利用上の問題に加えて生態系への影
響、海浜の喪失等の環境上の問題も顕在化している。
されたもので、その目的は、流砂系における河床の低下
量を時間的変化で計測し、それらの河床の低下によって
生じる災害規模の予知や予測、砂防施設に対する評価技
術の確立等へのデータを管理できるようにした流砂系に
おける河床低下測定装置を提供することにある。
に請求項1によるこの発明の流砂系における河床低下測
定装置は、河川の最上流部の山腹斜面から海岸の漂砂域
までの土砂移動が起こる領域全体である流砂系におい
て、この領域全体を、山腹斜面、渓流・ダムおよび河道
の3区域に分け、河道の区域に設けられた河床低下測定
装置であって、前記河道における河床に埋設され発信器
を内蔵したセンサー部と、このセンサー部から発信され
た電波をアンテナを介して受信する受信機と、この受信
機で受信された受信状況を記録する受信記録器とで構成
されており、前記センサー部が、前記河床から下方へ向
けて、目標とする計測範囲(予測洗掘深)に相当する高
さに積み重ねた状態の複数のセンサーからなっていると
共に、前記各センサーは、断面が円形状のベースを備え
ており、このベース上の軸心部における上下には発信器
が設けられ、この発信器の下部内にはリードスイッチが
備えられていると共に前記発信器を囲繞して外筒が前記
ベース上に設けられ、前記外筒と発信器との間は円周方
向に等間隔で複数に分割され、この各分割部には発泡材
が挿入され、しかも、前記外筒上の軸心部には、取付部
材を介してワイヤの一端が取り付いていると共にワイヤ
の他端にはマグネットが設けられていることを特徴とす
るものである。
河道における河床に埋設されたセンサー部に内蔵された
発信器から発信された電波がアンテナを介して受信機で
受信され、さらに、この受信機で受信された受信状況が
受信記録器に記録されることにより、河床低下量が時間
的変化に応じて計測される。
程度によって複数のセンサーは上方から順に外れるの
で、外れたセンサーの数と予め決められた高さとで河床
低下量が計測される。
いて、洪水などが生じて河床がえぐりとられると、一番
上方のセンサーがその下にあるセンサーに対して、外さ
れる。すなわち、2番目のセンサーにあるマグネットが
1番目のセンサーから外されることにより、1番目のセ
ンサーは水に浮いた状態になると共に1番目のセンサー
のリードスイッチが例えばOFF(オフ)の状態から、
ON(オン)の状態となって、1番目のセンサーから発
信された電波がアンテナを介して受信機で受信された
後、受信記録器に受信記録される。このように上方にあ
るセンサーが順々に外されることにより、時間の変化に
応じて河床低下量が時々刻々と自動的に計測される。
河床低下測定装置は、請求項1記載の流砂系における河
床低下測定装置において、センサー部が埋設されている
河床における上方位置の近傍に水位測定装置が設けられ
ていることを特徴とするものである。
定されるので、河床低下量と水位とが同時に時間的変化
で計測される。
河床低下測定装置は、請求項2記載の流砂系における河
床低下測定装置において、前記水位測定装置が超音波水
位計であることを特徴とするものである。
位計とすることにより、水位が簡単にかつ正確に測定さ
れる。
いて図面を参照して詳細に説明する。
流部の山腹斜面Aから海岸Bの漂砂域までの土砂移動が
起こる領域全体を総称するものである。この流砂系にお
ける領域全体は、山腹斜面A、渓流・ダムCおよび河道
Dの3区域に分けられる。前記渓流・ダムCの区域には
透過型砂防ダム1が設けられている。この透過型砂防ダ
ム1を境にして透過型砂防ダム1の上流側近傍には堆積
層厚測定装置3と水位測定装置としての例えば超音波水
位計5が設けられていると共に、透過型砂防ダム1を境
にして透過型砂防ダム1の下流側近傍には洪水流量と透
過部を通過する土砂量を計測する流速・流量測定装置7
が設けられている。また、河道Dの区域には河床低下測
定装置9が設けられている。前記流速・流量測定装置7
および河床低下測定装置9の近傍には水位測定装置とし
ての例えば超音波水位計11、13が設けられている。
さらに、前記各測定装置で測定されたデータを管理する
管理装置15が設けて、これらの各装置から土砂移動モ
ニタリングシステム17が構成されている。
示されているように、河道Dにおける河床に埋設する小
型の発信器を内蔵したセンサー部19と、このセンサー
部19から発信された電波をアンテナ21、配電盤23
を介して受信する受信機25と、この受信機25で受信
された受信状況を記録する受信記録器27とで構成され
ている。
るように、河床から下方へ向けて複数のセンサー29が
目標とする計測範囲(予測洗掘深)に相当する高さに積
み重ねた状態で埋設されている。複数のセンサー29の
高さは、例えば河床から下限位置までの長さLとなって
いて、この長さLは、例えば2〜4m程度で、複数のセ
ンサー29は、例えば10個1組となっているので、1
個のセンサー29の高さはL/10に設定される。
るように、グループ番号と個々の番号を示すID番号が
製作時に設定される。このID番号は、16進数で表さ
れるグループ、センサー29共0は使用しない。故に、
センサー29の情報は、1−1、1−2・・・1−F、
2−1〜2−F、・・・F−1〜Fとなり、センサー6
1からの電波の到達範囲であれば1台の受信機57で最
大15*15=175個のセンサー29の情報を受信す
ることができる。
るように、断面が円形状のベース31を備えており、こ
のベース31上の軸心部における上下には発信機33が
設けられている。この発信機33の下部内にはリードス
イイチ35が備えられている。また、前記発信機33を
囲繞して外筒37が前記ベース31上に設けられてい
る。しかも、前記外筒37と発信機33との間は円周方
向に例えば等間隔で4分割されていて、この4分割部に
は例えば発泡スチロールのごとき発泡材39が挿入され
ている。4分割にしたことと発泡材39を挿入した理由
は、センサー29が浮上する際に岩などにぶつかり外筒
37の一部が破損した水が侵入しても浮力を維持するこ
とにある。前記外筒37上の軸心部には、取付部材41
を介してワイヤ43の一端が取り付いていると共にワイ
ヤ43の他端にはマグネット45が設けられている。さ
らに、前記ベース31の軸心部における下方には中空形
状の紙管のごときスペーサ47が取り付けられており、
このスペーサ47の高さにより、各センサー29の高さ
が調整されるようになっている。しかも、このスペーサ
47の内部には前記マグネット45を納めるケース49
が設けられている。このケース49にはマグネット45
が納められて、このマグネット45は前記ベース31に
吸着されていて、前記リードスイッチ35に通電されて
おらず、この状態でリードスイッチ35はOFF(オ
フ)となっている。
上下方向に延伸された2本のパイプに10個積み重ねら
れていて、洪水などが生じて河床がえぐりとられると、
一番上方のセンサー29がその下にあるセンサー29に
対して、図5に示されているように、外される。すなわ
ち、2番目のセンサー29にあるマグネット47が1番
目のセンサー29から外されることにより、1番目のセ
ンサー29は水に浮いた状態になると共に1番目のセン
サー29のリードスイイチ35がOFF(オフ)の状態
から、ON(オン)の状態となって、1番目のセンサー
29から発信された電波がアンテナ21を介して受信機
25で受信された後、受信記録器27に受信記録され
る。すなわち、受信時刻とセンサー29のID番号が印
字記録される。また、センサー29からの発信がない場
合でも1時間に1回の定時印字が行われる。このように
して上方にあるセンサー29から順番に外されることに
なる。前記受信記録器27に受信記録されたデータとし
ては図6に示されようになる。なお、図6には前記超音
波水位計13で計測された水位も一緒に示されている。
時々刻々と自動的に計測せしめることができる。
3は、図7に示されているように、例えば河岸から立設
されたポール33から河床上方に張り出したアーム棒3
5に取り付けた超音波送受波器37と音速の補正用の気
温計39、送受信信号の並べ替えを行う中継ボックス4
1および受信信号から水位を演算する変換器43で構成
されている。しかも、前記超音波送受波器37は、測定
場所の基準高さ(測定0点)から上方に予め決められた
高さに設置されている。この距離を初期値S0として測
定し設定しておく。
音波送受波器37へ送られた信号は下方に向かって発射
され水面で反射して超音波送受波器37、中継ボックス
41を経て変換器43に入力される。また音速を補正す
るための前記気温計39の信号も中継ボックス41を経
て変換器43に入力される。
て戻ってきた時間と気温計39の温度情報を元に距離を
演算し、その結果を予め変換器43に記憶せしめて於い
た初期値S0の値より引き算をし基準高さ(測定0点)
からの高さすなわち水位が演算されることになる。
められた各時間毎例えば60分毎にその都度算出され、
その結果が例えば図6に示されているように表される。
このように、水位を時間的変化で連続的に得ることがで
きる。
流量測定装置7、河床低下測定装置9および超音波水位
計5、11、13で計測された各データが管理装置15
に送られることにより、前記各測定装置で測定された各
データを管理することができる。而して、流砂系におけ
る土砂移動状況を時系列に把握することができる。すな
わち、流砂系における土砂移動状況の時間的変化を計測
し、それらの移動・堆積によって生じる災害規模の予知
や予測、砂防施設に対する評価技術の確立へのデータを
提供することができる。
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。
ら理解されるように、請求項1の発明によれば、例えば
洪水が起きたときに、河道における河床に埋設されたセ
ンサー部に内蔵された発信機から発信された電波がアン
テナを介して受信機で受信され、さらに、この受信機で
受信された受信状況が受信記録器に記録されることによ
り、河床低下量を計測せしめることができる。而して、
流砂系における河床低下状況を時間的変化に応じて把握
することができる。
に、流速・流量測定装置および河床低下測定装置の近傍
に設けられた水位測定装置によって計測された水位を加
味して把握することができる。
よって複数のセンサーは上方から順に外れるので、外れ
たセンサーの数と予め決められた高さとで河床低下量を
計測せしめることができる。
水などが生じて河床がえぐりとられると、一番上方のセ
ンサーがその下にあるセンサーに対して、外される。す
なわち、2番目のセンサーにあるマグネットが1番目の
センサーから外されることにより、1番目のセンサーは
水に浮いた状態になると共に1番目のセンサーのリード
スイッチが例えばOFF(オフ)の状態から、ON(オ
ン)の状態となって、1番目のセンサーから発信された
電波がアンテナを介して受信機で受信された後、受信記
録器に受信記録される。このように上方にあるセンサー
が順々に外されることにより、時間の変化に応じて河床
低下量を時々刻々と自動的に計測せしめることができ
る。
より水位が測定されるので、河床低下量と水位とを同時
に時間的変化で計測せしめることができる。
置が超音波水位計であることにより、より正確な水位を
得ることができる。
の全体を示す図である。
設した状態の説明図である。
ある。
た一例のグラフと水位計のデータ集録装置で収録された
一例のグラフとを示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 河川の最上流部の山腹斜面から海岸の漂
砂域までの土砂移動が起こる領域全体である流砂系にお
いて、この領域全体を、山腹斜面、渓流・ダムおよび河
道の3区域に分け、河道の区域に設けられた河床低下測
定装置であって、前記河道における河床に埋設され発信
器を内蔵したセンサー部と、このセンサー部から発信さ
れた電波をアンテナを介して受信する受信機と、この受
信機で受信された受信状況を記録する受信記録器とで構
成されており、前記センサー部が、前記河床から下方へ
向けて、目標とする計測範囲(予測洗掘深)に相当する
高さに積み重ねた状態の複数のセンサーからなっている
と共に、前記各センサーは、断面が円形状のベースを備
えており、このベース上の軸心部における上下には発信
器が設けられ、この発信器の下部内にはリードスイッチ
が備えられていると共に前記発信器を囲繞して外筒が前
記ベース上に設けられ、前記外筒と発信器との間は円周
方向に等間隔で複数に分割され、この各分割部には発泡
材が挿入され、しかも、前記外筒上の軸心部には、取付
部材を介してワイヤの一端が取り付いていると共にワイ
ヤの他端にはマグネットが設けられていることを特徴と
する流砂系における河床低下測定装置。 - 【請求項2】 前記センサー部が埋設されている河床に
おける上方位置の近傍に水位測定装置が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の流砂系における河床低
下測定装置。 - 【請求項3】 前記水位測定装置が超音波水位計である
ことを特徴とする請求項2記載の流砂系における河床低
下測定装置。
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JP2001169463A JP3488445B2 (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 流砂系における河床低下測定装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=19011533
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JP2001169463A Expired - Lifetime JP3488445B2 (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 流砂系における河床低下測定装置 |
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2001
- 2001-06-05 JP JP2001169463A patent/JP3488445B2/ja not_active Expired - Lifetime
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