研究開発機構

河道における洪水流の挙動が高精度に算定できるようになったことから，河道の施設設計・管理が合理的に行えるようになって来た。すなわち，治水施設がその設置目的を満たし，かつそれらを適切に維持管理する技術について検討する方法を提示する。具体的には，河道の縦・横断面形と堤防線形，堤防・護岸・水制，堰と床止め，河床高と河道内樹木管理，等についてそれぞれの河川に応じそれらの設計・管理のポイントを与えるものである。

近年，河川において量的，質的に優れた洪水流のデータが取られるようになってきた。必要な高精度データの収集と解析法の進展によって，これまで十分な検討が出来なかった河道での洪水流の挙動が明らかになってきた。特に，当研究室が示した水面形の時間変化の観測値を解とする洪水流の非定常二次元解析法の確立によって，信頼性の高い河川計画・河川管理が可能になってきた。洪水時，河道で起こっているすべての水理現象は水面形の時間変化に現れていることから，水面形の時間変化を解とした解析を行うことによって河道で起こっている多くの水理現象の解明が可能になってきた。具体的には，河道の危険箇所や堤防の危険箇所の推定，破堤時の氾濫流出ハイドログラフの推算，河床変動量の推算，河道改修の優先順位とその方法及び計画河道の決定技術などである。

河道内の樹木は治水上，環境上重要な役割を持っている。しかしそれが異常に繁茂すると洪水の流下を阻害し，著しく洪水水位を上昇させ，氾濫の危険性を高めることになる。このため樹木群の治水上与える影響と環境上与える影響の両面から評価し，どのような植生がどの位置にどれくらいの量存在するのが河川の管理上望ましいのかを検討する方法を提案する。河川管理者が河川を総合的に管理するという視点で伐採樹木群を容易に選定できることが重要で，河道内樹木群の水理的，生物的役割の評価に基づいて判断できることである。具体的にはまず，検討対象区間にある樹木群の中で河川にとって貴重の樹種があるならばあらかじめそれを残すようにする。次に，樹木群を考慮した河道での洪水流解析から水理的に見て治水上伐採することが望ましい樹木群を明らかにする。次にそれら伐採候補の樹木群に依存して生活する生物の代表として昆虫類について調べる。それらの生物が検討対象区間の樹木群に共通して生活する昆虫であるならば伐採し，そうでないならばそれらの樹木群を残す方向で検討する。これらの評価方法を用いて樹木群管理を行い，結果の評価，追跡調査等によって評価方法の適合度を高めていく。
生物的判断については生物の専門家と相談しながら行うことは言うまでもない。

流域の人間活動がそれほど大きくない時代の自由に流れていた流路にあっては，河川の断面形は，支配流量，河床勾配，河床材料（粒径分布）の関係から動的に決まっていたと考えられるが，堤防が連続し，川幅が広がり，河道を流下する流量が増大するなど河道の人為的な変化が大きくなるにつれて，これらの関係が成立しなくなり河川管理上いろいろな問題が生じてきた。その理由は，河道は人為によって変更が可能でも，河床を構成する材料は，河川上流部の流域地形や地質により規定され，自由に選ぶことが出来ないためである。その結果，現在河床を構成する砂礫は，河道に発生する洪水の掃流力に対応することが困難な状況が生じてきた。その結果河床の低下が顕著になり，主流路の幅の縮小と深掘れ，河道内の植性の繁茂が一般的に見られるようになり，河川構造物の維持管理を困難にさせている。過去に行われた大掛かりな砂利の採取は，安定な河道を形成するに必要な粒径集団を河道外に持ち出し，洪水流量の変化に対する河道の応答の柔軟性を失わせた。さらに，ダムの建設によって，上流から輸送されてくる土砂はダム貯水池内に堆砂し，ダム下流の河道区間の河床の低下や局所洗掘を促進させ，危険な河川の状況をもたらしている。本研究では，上記の問題発生を受けて石や砂礫等が河床の安定に果たす役割を明確にする。次に，現在の河床材料に着目して，河床がほぼ安定する適正な河道改修とはどのようなものかを，具体的に課題のある河川で検討し改修方策を示す。

河川からの淡水と海水が混ざって中間的な塩分濃度となっている汽水域には，干潟が発達しており，そこには，塩分変化に耐える特異な生物相が多く見られる。汽水域の代表的な物理環境である干潟と塩分濃度，DO分布，水位・流量，水温，地下水，底質等と干潟に生きる生物，特に底生動物の関係についてフィールドで検討している。干潟の発達・変形過程を明らかにすると共に，下流端，河口での大きな潮位差，また，淡水流入量が少ない条件下で形成された汽水域の流動とそれに伴う水位分布と塩分分布を，いつでも，どこでも求められるようにする。この結果を用いて，干潟における底生生物の生息分布を明らかにする。この成果は，汽水域の物理環境，生態環境の解明に役立つと共に，干潟の再生技術の確立に寄与するものである。

千曲川を横過する上信越自動車道の建設工事の際に，縄文・弥生時代の遺跡（川田条理遺跡）が見出され，水田や集落跡が発掘された。その中に，集落を洪水から守っていたと考えられる盛土跡が発掘されている。本研究は，盛土建設の歴史的な背景，過程を調査結果資料から調べることによって，縄文時代の人々の生活，弥生時代の水田耕作に果たした役割を明らかにし，今日の堤防の持つ歴史的意味について考えるとともに，河川堤防の発展課程を明らかにする。さらには，考古学と土木工学の接点を探り，新しい学問分野の展開を図る。

わが国の河川流域には多くの人々が住み，また沿川にはびっしりと人家が連なっている。現在の河道は完成河道には程遠い整備途上の河川である。長期的に見てそれぞれの河川はどのような姿が望ましいのか安全性をどのように確保すべきかといったことに留意して河川整備基本方針が検討されてきている。これまでの河川整備基本方針策定の過程でしばしば議論されてきた技術課題，特に基本方針河道，整備計画河道における河道計画上の技術課題について明らかにする。これらの課題は，いつの時代でも普遍的に問題となる課題から長期的に見たときに問題となる課題まで広範囲にわたる。ここでは河川整備基本方針検討の実例に基づいている。連続堤方式による治水の限界と連続底方式によらない対応，狭窄部のある河道の治水対策と狭さく部の洪水伝播，上・下流の治水バランスの決め方，洪水流水面形の時間変化観測値の河道計画への活用，河床掘削の効果と問題，樹木の繁茂による疎通能力の低下と澪筋の固定化，河床の安定に果たす河床構成材料粒度分布の持つ意義，河口部の洪水流下能力の評価法，河川構造物の健全度と土砂移動，ダムの堆砂と排砂，超過洪水対策等が技術課題であり，解決の方策を探ることになる。

水害，土砂災害，高潮災害などの水災害分野における地球温暖化に伴う気候変動への適応策のあり方について中間報告がまとめられた。提言には，（1）気候変動による外力の増大への対応，（2）犠牲者ゼロに向けての目標の明確化，（3） 適応策の基本的な内容，（4） 適応策の実施手順が示された。この中で，気候変動への適応策と緩和策は車の両輪であり，共に進めていくことが必要であることが示された。わが国においては適応策が遅れており，対応が急がれていること，気候変動に伴う外力の増加により，これまでの考え方に基づく治水対策のみでは，対応することは困難であること河川内で安全を確保するという治水対策から，氾濫を流域に分担させる方策を含んだ治水対策への転換しなければならないこと，適応策の実施手順として，今後5年間の短期的な期間を第一段階として，既存施設の中で，適応策と関連する取り組みを重点的に実施する。続く期間を第2段階として第1段階の取り組みを再評価し，その結果に基づく優先度に応じて，対策を実施すると共に，設定した治水対策や適応策は，河川整備基本方針や河川整備計画に反映することとしている。治水適応策では，気候変動による外力の増分量の評価と共に河道の安全性，信頼性確保が最も重要であることから，既存堤防等，治水施設の安全性の評価のための技術的な検討方法を構築する。