泉典洋

Ph. D., ミネソタ大学（アメリカ合衆国）, 1993年09月

河川水理学

安定性

土砂輸送

河川地形

River Hydraulics Fluid Mechanics Sediment Transport Fluvial Morphology

Stability

Sediment Transport

Fluvial Geomorphology

社会基盤（土木・建築・防災）, 水工学

学士課程, 工学部

修士課程, 工学院

博士課程, 工学院

2021年03月, 公益社団法人日本工学教育協会, JSEE AWARD
泉 典洋

2013年09月, 土木学会応用力学委員会, 土木学会応用力学論文賞
「河床上昇・低下を伴う蛇行の線形安定解析」
泉 典洋;青木章宜

2012年, 土木学会水工学委員会, 土木学会水工学論文賞
「河床上昇・低下を伴う砂州の線形安定解析」
高畑知明・泉 典洋, 日本国

2010年, 土木学会水工学委員会, 土木学会水工学論文賞
「平坦床－反砂堆遷移過程の分岐特性」
泉典洋・Gary Parker, 日本国

2006年, 土木学会, 土木学会論文賞
「水路群の形成機構に関する理論的研究（総合題目）」
泉典洋, 日本国

1995年, 土木学会水工学委員会, 土木学会水工学論文奨励賞
「チャンネルネットワークの初期形成機構」
泉典洋, 日本国

Upstream‐Migrating Bars in Partially Transporting Straight Channels: Numerical Simulation and Theoretical Interpretation
Toshiki Iwasaki; Soichi Tanabe; Norihiro Izumi
Water Resources Research, 2025年10月
研究論文（学術雑誌）

緩勾配の露岩河床上に形状を維持しながら上流へ遡上する孤立ステップは存在できるか？
泉 典洋; 栃本 怜美; 井上 卓也
土木学会論文集, 81, 16, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2025年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

海底混濁流の大陸斜面上における不等流解析
齋藤 優樹; 泉 典洋
土木学会論文集, 81, 16, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2025年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

滝の移動速度に対する落差角度と高さの影響
高瀬 睦月; 井上 卓也; 平松 裕基; サムナー 圭希; 泉 典洋; 内田 龍彦
土木学会論文集, 81, 16, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2025年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Controls on Erosion and Cyclic Step‐Formation Upstream of Waterfalls
T. Inoue; Y. Hiramatsu; J. S. Scheingross; S. Yamaguchi; K. Takahashi
Geophysical Research Letters, 51, 22, American Geophysical Union (AGU), 2024年11月22日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Abstract

Waterfall retreat transmits base‐level perturbations upstream, thereby providing markers of changing climate and tectonics. In homogeneous rock, waterfalls often retreat either by direct waterfall‐face erosion or incision from repeating (‘cyclic’) steps formed above waterfalls. We lack knowledge on the conditions driving these different erosion styles, limiting our ability to predict waterfall retreat. We address this knowledge gap through flume experiments assessing how changing flow hydraulics modulates bedrock erosion. We show that, under large discharges, changes in flow hydraulics cause spatial variability in particle impact velocity, leading to cyclic step formation. As discharge decreases, both the magnitude and spatial variability of particle impact velocity decreases, causing more uniform erosion, limiting cyclic step development and potentially allowing direct erosion of the waterfall face to become the dominant retreat mechanism. These results suggest climate change and water‐resource management can alter the rate and style of waterfall retreat.

緩勾配水路における滝の上流進行プロセス
平松 裕基; 井上 卓也; 高橋 一鳳; 米田 直弘; 内田 龍彦; 泉 典洋
土木学会論文集, 80, 16, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2024年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

岩盤河川の川幅変化がニックポイント後退に与える影響
サムナー 圭希; 井上 卓也; 泉 典洋; 清水 康行
土木学会論文集, 80, 16, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2024年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

滝の上流進行プロセスに及ぼす給砂量の影響
横田 慶二; 泉 典洋; 井上 卓也; 平松 裕基
土木学会論文集, 80, 16, n/a, n/a, Japan Society of Civil Engineers, 2024年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Cyclic Steps Created by Flowing Water on Ice Surface
Zhuyuan Wu; Norihiro Izumi
Geosciences, 2023年04月28日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Upper and lower plane bed definitions revised
Koji Ohata; Hajime Naruse; Norihiro Izumi
Progress in Earth and Planetary Science, 9, 1, 2022年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Centrifuge modeling of scale effect on hydraulic gradient of backward erosion piping in uniform aquifer under river levees
Mitsu Okamura; Yusuke Tsuyuguchi; Norihiro Izumi; Kenichi Maeda
Soils and Foundations, 62, 5, 101214, 101214, Elsevier BV, 2022年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Transportational Cyclic Steps Created by Submarine Long-Runout Turbidity Currents
Zhuyuan Wu; Norihiro Izumi
Geosciences, 12, 7, 263, 263, 2022年06月29日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Linear stability analysis of plane beds under flows with suspended load
Koji Ohata; Hajime Naruse; Norihiro Izumi
Earth-Surface Processes, Copernicus GmbH, 2022年06月27日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Abstract. Plane beds develop under flows in fluvial and marine environments; they are recorded as parallel lamination in sandstone beds, such as those found in turbidites. However, whereas turbidites typically exhibit parallel lamination, they rarely feature dune-scale cross lamination. Although the reason for the scarcity of dune-scale cross-lamination in turbidites is still debated, the formation of dunes may be dampened by suspended load. Here, we perform, for the first time, linear stability analysis to show that flows with suspended load facilitate the formation of plane beds. For a fine-grained bed, suspended load can promote the formation of plane beds and dampen the formation of dunes. These results of theoretical analysis were verified with observational data of plane beds under open-channel flows. Our theoretical analysis found that suspended load promotes the formation of plane beds, which suggests that the development of dunes under turbidity currents is suppressed by the presence of suspended load.

流量減少時の砂州性蛇行の発達と側岸侵食に関 する水理実験
山口里実; 泉 典洋
土木学会論文集B1（水工学）, 78, 2, I_889, I_894, Japan Society of Civil Engineers, 2022年03月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Spatiotemporal Evolution of Bed Configurations in Mixed Bedrock-Alluvial in Uniformly Curved Channels
Mamy Rija Andriamboavonjy; Tomoya Terakado; Norihiro Izumi
Water, 14, 3, 397, 397, 2022年01月28日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

流量がゆっくりと変化する条件下での砂州の弱非定常安定解析
泉 典洋; 川村 里実
土木学会論文集, 78, 2, I_949, I_954, Japan Society of Civil Engineers, 2022年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

RIVER FLOW INVERSE ANALYSIS AND DATA ASSIMILATION
Ryota NISHIGUCHI; Shunsuke TAGATA; Kentaro KAGEYAMA; Norihiro IZUMI; Masato SEKINE
Journal of JSCE, 10, 1, 430, 442, Japan Society of Civil Engineers, 2022年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

高波浪時における堤防近傍の地形変化の三次元性について
田方 俊輔; 泉 典洋
土木学会論文集B3（海洋開発）, 78, 2, I_109, I_114, 公益社団法人 土木学会, 2022年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 堤防前面における高波浪時の地形変化を詳細に理解するため，静岡県駿河海岸において複数台の観測機器により観測した令和元年東日本台風時の局所的に三次元的な挙動を示す地形変化について検討した．高波浪の継続に伴い，観測地点の地形勾配は岸沖方向で急勾配化し，最も波が高くなる時間帯で一気に緩勾配化することが確認された．この時の沖波と地形勾配の関係から，既往の平衡勾配の経験式と最終的に形成された地形勾配が一致することを確認した．また，沿岸方向の地形変化では，高波浪の初期では一様に砂面が低下するが，波高が大きくなる時間帯では沿岸方向に勾配をもって砂面低下が進行することを確認した．この際の時空間画像解析から，高波浪による海岸植生の流出をきっかけに沿岸方向の流れが卓越し，三次元的な地形変化が進行したことを示した．

河川管理検討プロセスの高度化・省力化システム（X-EVA）の提案
藤原 圭哉; 佐藤 誠; 亀田 敏弘; 泉 典洋; 堀 宗朗
河川技術論文集, 28, 247, 252, 公益社団法人 土木学会, 2022年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 河川分野において，近年 BIM/CIMデータや ALB測量成果などの 3Dデータが蓄積されている．活用法の検討にあたっては，特に三次元管内図の全河川運用開始（2025 年度目標）に向けて各河川で動いているところである．本研究では，データの更新や河川管理者のニーズに応じたシステムの効果的・長期的な運用を目的に，各河川事務所で個別に開発されている三次元管内図や，その他既存の河川管理システムと連携可能な，オープンソースによる共通基盤の整備を提案した．また，共通基盤開発の端緒として，釜無川をフィールドに，オープンソースの三次元 WebGISによる可視化と河川シミュレーションの省力化により治水安全性や施設安全性の定量的評価が可能なアプリケーションを構築した．将来像として，システムの拡張性を担保しながら， Webブラウザを通してあらゆる関係者が協働して 3次元データをベースに河川の定量的な評価を実施し，合意形成の迅速化を目指す，河川管理の高度化の実現を提案した．

礫河床上への細砂の堆積によって自律形成される河道の平衡横断面形状
泉典洋; 岩瀬晴夫; 野村圭司
土木学会論文集B1（水工学）, 77, 2, I_739, I_744, 公益社団法人 土木学会, 2021年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 河川の中には，洪水疎通能力を向上させるために拡幅工事を行なったものの，その後の細砂の堆積によって河道断面が減少してしまう河川が少なからず観察される．このような細砂の再堆積による河道閉塞は，洪水を安全に流下させるという河川の重要な機能を維持管理する上で深刻な問題である．本研究では，泉・Parker³⁾が提案した，河床を礫，河岸を細砂で構成された自律形成河道に関する理論を，前述したような細砂の堆積によって河道が閉塞するプロセスに適用することで，礫河床上への細砂の堆積による自律形成河道の平衡横断面形状について，理論的な観点から説明を試みたものである．

Climate Change Impact on the Hydrologic Regimes and Sediment Yield of Pulangi River Basin (PRB) for Watershed Sustainability
Warda Panondi; Norihiro Izumi
SUSTAINABILITY, 13, 16, 2021年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

細砂で構成された側岸部を有する礫床河川の自律形成機構
泉 典洋; 岩瀬晴夫; 酒井尚孝; 野村圭司
河川技術論文集, 27, 451, 456, 公益社団法人 土木学会, 2021年06月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

十勝川で始まる新たな治水の試み—New Flood Risk Management Initiating in the Tokachi River—大河川の歴史(第14回)十勝川・仁淀川 ; 十勝川
泉 典洋
河川, 77, 1, 12, 15, 日本河川協会, 2021年01月, ［招待有り］
日本語

河床砂州の発達に及ぼす流量変化の影響
泉 典洋; 高津 教彰; 川村 里実
土木学会論文集Ａ２（応用力学）, 77, 2, I_451, I_456, 公益社団法人 土木学会, 2021年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 洪水時，側岸侵食による河川堤防の決壊が流量のピーク時ではなくピークから減少する過程で発生するケースがいくつか確認されている．本研究では，側岸侵食の原因が砂州の発達による流れの偏奇にあると考え，流量の変化を考慮した砂州の安定解析を行った．流量の変化する速度が砂州の波高が発達する速度に比べて十分にゆっくりであると仮定し，河床変化の時間 �� と流量変化の時間 �� の二つの時間を導入する．それら二つの時間スケールによる多重尺度展開を用いた線形安定解析を行うことで擾乱の発達速度を �� の関数として求めた．解析の結果，擾乱に対する河床の不安定性が最大になるのは流量がピークよりも小さい時であることが明らかとなった．

駿河海岸における令和元年東日本台風時の海岸堤防前面での波と地形変化過程
田方 俊輔; 泉 典洋
土木学会論文集Ｂ２（海岸工学）, 77, 2, I_337, I_342, 公益社団法人 土木学会, 2021年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 遡上域の地形変化をより詳細に理解するためには，汀線付近の波の挙動と地形変化メカニズムの解明が必要である．本研究は，静岡県駿河海岸に設置した複数台の超音波式波高計および容量式波高計と遠赤外線カメラを用いた現地連続観測から令和元年東日本台風時の波と堤防前面における地形変化の関係を議論したものである．本観測期間中，堤防まで到達した波は60波であり，この波によって観測地点において約20〜50cmの砂面低下が生じた．遠赤外線カメラによって撮影した遡上波の区間平均流速より，down-rush時の流速は波高規模に寄らず一定であることが確認された．また，砂面低下の過程はその進行速度から4段階に区分でき，そのうち砂面低下が急激に進む時間帯では区間平均流速の3乗値との間に相関関係が確認された．

ポストパンデミックの日本の工学教育
泉 典洋
工学教育, 69, 5, 5_2, 5_2, 公益社団法人 日本工学教育協会, 2021年, ［招待有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

最近の風水害を考える 洪水時の水位-流量関係に見られるヒステリシス現象
泉典洋
ながれ, 40, 1, 2021年, ［招待有り］
日本語

Special issue on the heavy rain event of July 2018 in western Japan
Tatsuhiko Uchida; Yoshihisa Akamatsu; Yoshiharu Suzuki; Shuji Moriguchi; Yasushi Oikawa; Hiromi Shirahata; Norihiro Izumi
Journal of Japan Society of Civil Engineers, 9, 1, 1, 7, 2021年, ［招待有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

簡易なモデルを用いた複層状堤防周辺地盤の浸透流解析
泉典洋; 前田健一; 岡村未対
土木学会論文集B1(水工学), 76, 2, I_325, I_330, 2020年11月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

河川流の逆解析・データ同化に関する基礎的研究
西口亮太; 田方俊輔; 陰山建太郎; 泉典洋; 関根正人
土木学会論文集 B1(水工学), 76, 1, 2020年11月, ［査読有り］
日本語

内外の基礎地盤特性が河川堤防のパイピング破壊に及ぼす影響と堤防調査方法の提案
前田 健一; 泉 典洋
河川技術論文集, 26, 467, 472, 2020年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

堤内外の基礎地盤特性が河川堤防のパイピング破壊に及ぼす影響と堤防調査方法の提案
高辻理人; 前田健一; 牧洋平; 伊神友裕; 泉典洋
河川技術論文集, 26, 499, 504, 2020年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

音更川における堤防侵食対策の効果と課題-流路変動にともなう大規模河岸侵食に対して実施した危険度評価の検証-
柏谷和久; 桑村貴志; 泉典洋; 渡邊康玄; 山口里実; 横山洋
河川技術論文集, 26, 503, 508, 2020年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

実堤防の調査結果に基づいた河川堤防のパイピング危険度の力学的点検フローの提案
西村柾哉; 前田健一; 高辻理人; 牧洋平; 泉典洋
河川技術論文集, 25, 499, 504, 2019年06月12日, ［査読有り］
日本語

特集「平成30年西日本豪雨災害特別企画」
泉 典洋; 内田龍彦; 赤松良久; 鈴木善晴; 森口周二; 及川 康; 白旗弘実
土木学会論文集B1(水工学), 75, 1, 138, 142, 2019年, ［招待有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

基盤岩上に形成された滝の維持と消滅のメカニズム
泉典洋; 井上卓也; 武田魁智
土木学会論文集 B1(水工学), 75, 2, 2019年, ［査読有り］

Disastrous sediment discharge due to typhoon-induced heavy rainfall over fossil periglacial catchments in western Tokachi, Hokkaido, northern Japan
Takahisa Furuichi; Nobutomo Osanai; Shin-ichiro Hayashi; Norihiro Izumi; Tomoko Kyuka; Yasuhiro Shiono; Tomoyoshi Miyazaki; Tomoya Hayakawa; Norihiro Nagano; Naoki Matsuoka
Landslides, 15, 8, 1645, 1655, 2018年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

随伴変数法による水位縦断分布のリアルタイム予測に関する研究（その2）
西口亮太; 壇 鉄也; 泉 典洋
河川技術論文集, 24, 227, 232, 2018年06月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

河川堤防のパイピング危険度の力学的簡易点検フローと漏水対策型水防工法の効果発揮条件
西村柾哉; 前田健一; 櫛山総平; 高辻理人; 泉典洋
河川技術論文集, 24, 2018年06月01日, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Linear stability analysis of open-channel flow overlying a porous medium
A. C. Lima; N. Izumi
Journal of Hydraulic Research, 56, 2, 211, 220, 2018年03月04日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

出水時の河道変化に対する分岐流路維持の効果
住友慶三; 渡邊康玄; 泉典洋; 山口里実; 米元光明
土木学会論文集 B1(水工学), 74, 5, 2018年, ［査読有り］

混濁流下部に形成される高濃度層の平衡厚さ
泉典洋
土木学会論文集 B1(水工学), 74, 5, 2018年, ［査読有り］

Study on the effects of artificial flood for river channel disturbance in the maintenance of old watercourses
Keizo Sumitomo; Yasuharu Watanabe; Norihiro Izumi; Satomi Yamaguchi; Hideaki Yokohama
Journal of Japan Society of Civil Engineers, 6, 1, 69, 77, 2018年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

ニックポイント近傍における流砂衝突速度のPTV解析
山口進; 井上卓也; 赤堀良介; 佐藤大介; 清水康行; 泉典洋
土木学会論文集 B1(水工学), 74, 5, I_1153, I_1158, 2018年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

植生層を有する開水路流の流れ構造について
恒川 和久; リマ アドリアーノ; 泉 典洋
土木学会論文集B1(水工学), 74, 4, Ⅰ_571, 576, 土木学会, 2018年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

自由表面流における流れの非線形安定解析
久原 愛加; デ・リマ・アドリアーノ; 泉 典洋
土木学会論文集B1(水工学), 74, 4, Ⅰ_607, I_612, 土木学会, 2018年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

一様湾曲水路における部分的に砂礫被覆した岩盤河床の侵食に関する実験的研究
田口 真矢; 小林 素直; リマ アドリアーノ; 泉 典洋
土木学会論文集B1(水工学), 74, 4, Ⅰ_1039, I_1044, 土木学会, 2018年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

混濁流によって発生する底面不安定現象
ペン シサリス; 泉 典洋; 萩澤 さくら
土木学会論文集B1(水工学), 74, 4, Ⅰ_1105, I_1110, 土木学会, 2018年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

河道内の土砂動態と流路変動の関係
山口 里実; 久加 朋子; 清水 康行; 泉 典洋; 渡邊 康玄; 岩崎 理樹
土木学会論文集B1(水工学), 74, 4, Ⅰ_1153, I_1158, 土木学会, 2018年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

混濁流下部に形成される高濃度層の平衡厚さ
泉 典洋
土木学会論文集B1(水工学), 74, 5, I_811, I_816, 土木学会, 2018年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

出水時の河道変化に対する分岐流路維持の効果
住友 慶三; 渡邊 康玄; 泉 典洋; 山口 里実; 米元 光明
土木学会論文集B1(水工学), 74, 5, I_1003, I_1008, 土木学会, 2018年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Initiation of Channel Head Bifurcation by Overland Flow
Adichai Pornprommin; Norihiro Izumi; Gary Parker
Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 122, 12, 2348, 2369, 2017年12月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

異なる基礎地盤特性の堤防の噴砂動態・パイピング挙動と漏水対策型水防工法の効果
西村柾哉; 前田健一; 櫛山総平; 泉典洋; 齊藤啓
河川技術論文集, 23, 381, 386, 土木学会, 2017年06月05日, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

2016年北海道豪雨災害におけるペケレベツ川の被災状況と流路変動特性の検証
久加朋子; 清水康行; 宮本具征; 剱持浩高; 酒谷賢治; 泉 典洋; 山口里実; 岩崎理樹; 石田義明
河川技術論文集, 23, 55, 60, 2017年06月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

札内川・戸蔦別川合流地点における堤防決壊と氾濫原からの還流による被害特性の検証
石田義明; 山口里実; 久加朋子; 岩崎理樹; 清水康行; 川村育男; 泉 典洋
河川技術論文集, 23, 1, 6, 2017年06月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

一様湾曲水路における岩盤河床の侵食及び水成地形に関する実験的研究
田口 真矢; 小澤 春貴; LIMA Adriano C; 泉 典洋
土木学会論文集B1(水工学), 73, 4, I_847, I_852, 公益社団法人 土木学会, 2017年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 近年，多くの河川において基盤岩の露出による岩盤河床の侵食が深刻な問題となっている．岩盤河床の侵食は流砂の摩耗現象により引き起こされるため，河床上の砂礫堆積箇所と基盤岩の露出箇所を知ることは岩盤河床の侵食を考える際に重要となる．二次流により内岸で砂礫の堆積，外岸で基盤岩の露出が見られる湾曲部においては，ある特徴を持った岩盤河床の侵食が発生すると予測できる．<br> 本研究では，湾曲部における岩盤河床の侵食に着目し，一様湾曲水路を用いた室内実験を行うことで岩盤河床の侵食を再現した．そして，湾曲部における岩盤河床の侵食発生箇所及び河床変化の動態についていくつかの特徴を観測することができた．本論文では，実験結果とその特徴について報告する．

津波による微視的な海底地形変化に関する研究
小田 圭祐; 前田 勇司; 西浦 泰介; 野村 瞬; 泉 典洋; 西畑 剛; 阪口 秀
土木学会論文集B3(海洋開発), 73, 2, I_660, I_665, 公益社団法人 土木学会, 2017年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 津波が来襲したとき，その大きな掃流力や乱れによって大量の海底土砂が輸送される．これまでに津波による海底土砂輸送量に関する研究や地形変化に関する研究は数多くなされているが，河床変化や波による海底地形変化のような微視的な地形変化に関する研究や，津波フロントや後続波といったイベントごとの地形変化に着目した例は少ない．そこで，本研究では津波到達時から後続波による砂漣形成初期までの地形変化の形態を把握し，津波外力規模と砂漣の形成，消失との関係を明らかにすることを目的とし，移動床水理模型実験を行った．その結果，比較的流速の小さい後続波によって砂漣が形成されること，津波後続波による地形形態は河川の地形変化特性で用いられる指標と概ね一致すること，砂漣の峰には粗粒砂が多く堆積し，谷には細粒砂が堆積することなどがわかった．

Incisional cyclic steps of permanent form in mixed bedrock-alluvial rivers
Norihiro Izumi; Miwa Yokokawa; Gary Parker
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, 122, 1, 130, 152, 2017年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spatial and Temporal Growth of Perturbations in Open-Channel Viscous Transverse Shear Flow
Adriano C. de Lima; Norihiro Izumi
JOURNAL OF HYDRAULIC ENGINEERING, 142, 12, 2016年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Numerical Simulation of Effects of Sediment Supply on Bedrock Channel Morphology
T. Inoue; T. Iwasaki; G. Parker; Y. Shimizu; N. Izumi; C. P. Stark; J. Funaki
JOURNAL OF HYDRAULIC ENGINEERING, 142, 7, 2016年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

基盤漏水に伴う噴砂及びパイピング進行条件の検討
齊藤啓; 前田健一; 泉典洋
河川技術論文集, 22, 251, 354, 土木学会, 2016年06月02日, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Cyclic steps on ice
M. Yokokawa; N. Izumi; K. Naito; G. Parker; T. Yamada; R. Greve
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, 121, 5, 1023, 1048, 2016年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Identification of factors that may affect the discharge flow at a bottleneck
Daisuke Yamaguchi; Takashi Okano; Hajime Sudo; Masahiko Kobayashi; Takayuki Ogihara; Norihiro Izumi; Atsushi Tanaka; Toshio Yoshii
INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ENHANCING HIGHWAY PERFORMANCE (ISEHP), (7TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON HIGHWAY CAPACITY AND QUALITY OF SERVICE, 3RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON FREEWAY AND TOLLWAY OPERATIONS), 15, 356, 365, 2016年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

自由表面流れに起因して発生する地盤内の過剰間隙水圧に関する一考察
松田 達也; 前田 健一; 泉 典洋; 伊藤 嘉; 山口 敦志; 鶴ヶ崎 和博; 宮本 順司
土木学会論文集B2(海岸工学), 72, 2, I_565, I_570, 公益社団法人 土木学会, 2016年, ［査読有り］
日本語, 自由表面流れによる洗掘では，地盤表層に作用する掃流力に加えて，地盤内に過剰間隙水圧が発生し，洗掘の助長もしくは緩み領域を形成する可能性がある．本稿では，自由表面流れに起因して発生する，過剰間隙水圧の発生機構とその値を定量的に評価するため，移動床水路実験により地盤内の間隙水圧変動を詳細に観測した．さらに，自由表面流れにより誘発される移動床内の浸透流の速度分布を求め，その流速値を用いてBernoulliのエネルギー保存則から過剰間隙水圧を算出し，実験値と比較した．過剰間隙水圧の発生について理論値と実験値を比較したところ，自由表面流れに起因して地盤内に浸透流が発生し，流速差に伴って地盤表層では過剰間隙水圧が発生することを明らかとし，移動床極表層では，理論値と実験値は定量的に一致することを確認した．

河道撹乱のためのフラッシュ放流による旧流路の維持に関する研究
住友 慶三; 渡邊 康玄; 泉 典洋; 山口 里実; 横濱 秀明
土木学会論文集B1(水工学), 72, 4, I_751, I_756, 公益社団法人 土木学会, 2016年, ［査読有り］
日本語, &nbsp;The effect of the artificial flood to river channel disturbance is clarified quantitatively using the results of field observations and numerical simulations (iRIC Nays2D 4.2). The 1st viewpoint is maintenance of distributary leading to former watercourses which induces river channel disturbance at the time of a large flood. The 2nd viewpoint is a scale of river channel disturbance at the time of a large flood. The difference between the existence and non-existence of the artificial flood has been discussed. It was evaluated quantitatively that artificial flood is effective in maintenance of distributaries. Moreover, it was found quantitatively that the effect of mainstream alternation at bifurcations during a large flood which is expected by the maintenance of distributaries.

カタバ風によって氷床上に形成される界面波
角田 尭史; 泉 典洋; 横川 美和; 山田 朋人
土木学会論文集B1(水工学), 72, 4, I_739, I_744, 公益社団法人 土木学会, 2016年, ［査読有り］
日本語, The spiral troughs on Mars' polar ice caps are considered as cyclic steps formed on ice due to katabatic wind. Katabatic wind is a type of density current which flows downward pulled by gravity because of the denser air cooled by the ice floor. Due to the spatial non-uniformity of solidification of water vapor included in the air onto the ice floor, and sublimation of ice into the air, the boundary waves are formed on the ice floor. We performed laboratory experiments simulating the condition that katabatic wind blows on ice. Boundary waves were formed on the ice in the case that there was a large difference in temperature between the room air and the bottom of the ice.

Morphodynamics on the Ice Floor
Izumi Norihiro
JOURNAL OF GEOGRAPHY-CHIGAKU ZASSHI, 125, 1, 105, 119, 2016年, ［査読有り］
日本語

豪雨による急速浸透と高水位継続のシナリオを考慮した透水性基盤を有する河川堤防の浸透・パイピングに対する安全性評価 (特集 河川堤防の安全性評価技術)
齊藤 啓; 前田 健一; 泉 典洋; 小林 剛
土と基礎, 63, 9, 30, 33, 地盤工学会, 2015年09月, ［査読有り］
日本語

基盤の地盤特性が異なる河川堤防の高水位の継続作用による漏水とパイピングの進行特性
齊藤啓; 前田健一; 泉典洋; 李兆卿
河川技術論文集, 22, 349, 354, 2015年06月01日, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

BAR INSTABILITY WITH BANK EROSION
UDDIN Md Jahir; IZUMI Norihiro; HASEGAWA Kazuyoshi; WATANABE Yasuharu
土木学会論文集B1（水工学）, 71, 4, I_121, I_126, 公益社団法人 土木学会, 2015年, ［査読有り］
日本語, Linear stability analysis of sand fluvial bars with bank erosion is performed with the use of the shallow-water equations. We assume that the average total channel width is constant, and the bank erosion takes place due to increases in the bed shear stress in the vicinity of banks. We obtain analytical solution by the use of asymptotic expansions around the state of no bank erosion (the bank erosion coefficient γequals 0) in order to clarify the effect of bank erosion on the instability of sand bars with different lateral wavenumbers. We obtain instability diagram for γ evaluated from field and experimental data, and found that bank erosion stabilizes the bed in the ranges of small wavenumbers, and of large wavenumbers and aspect ratios.

乱流によって氷上に形成される界面波
内藤 健介; 泉 典洋; 横川 美和; 角田 尭史
土木学会論文集B1（水工学）, 71, 4, I_1027, I_1032, 公益社団法人 土木学会, 2015年, ［査読有り］
日本語, A linear stability analysis of interfacial instability induced by turbulent flow on the ice surface is performed by the use of the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations incorporated with the mixing length turbulent model, the heat transfer equations in ice and flow,and the Stefan condition to describe the time evolution of the ice surface.It is found from the analysis that, if the outside air temperature is higher than the melting point and the ice bottom temperature is lower than the melting point, antidune-like boundary waves are formed on the ice surface while, if the outside air temperature is lower than the melting point,dune-like boundary waves are formed on theice surface.

基盤岩上の周期的ステップの形態に関する実験的研究
横川 美和; 京極 晃年; 泉 典洋
土木学会論文集B1(水工学), 71, 4, I_997, I_1002, 公益社団法人 土木学会, 2015年, ［査読有り］
日本語, In rivers in mountain areas, a series of steps are often observed on bedrock. They are thought to be cyclic steps formed due to erosion of bedrock, which should be driven by abrasion due to bedload sediment transport. We demonstrated a series of flume experiments of the formation of cyclic steps on bedrock by abrasion due to bedload transportation using weak mortar as the model bedrock. The shapes of cyclic steps are dependent on the sand feed rate under the water discharge of this experiment, i.e., a short upstream-facing slope and a long downstream facing slope for the lower sand feed rates, whereas long upstream-facing slope and a short and steep downstream facing slope for the higher sand feed rates. This result differ from our previous study, whose water discharge was lower and the shape of the steps was independent from the sand feed rate. In the case of higher discharge, sediment cover affects the location of vortices caused by the hydraulic jumps to make the short and steeper downstream facing slope.

乱流によって氷上に形成される界面波
内藤 健介; 泉 典洋; 横川 美和; 角田 尭史
土木学会論文集B1(水工学), 71, 4, I_1027, I_1032, 公益社団法人 土木学会, 2015年, ［査読有り］
日本語, A linear stability analysis of interfacial instability induced by turbulent flow on the ice surface is performed by the use of the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations incorporated with the mixing length turbulent model, the heat transfer equations in ice and flow,and the Stefan condition to describe the time evolution of the ice surface.It is found from the analysis that, if the outside air temperature is higher than the melting point and the ice bottom temperature is lower than the melting point, antidune-like boundary waves are formed on the ice surface while, if the outside air temperature is lower than the melting point,dune-like boundary waves are formed on theice surface.

砂州が誘起する擬似蛇行現象
UDDIN Md Jahir; 泉 典洋; 長谷川 和義; PORNPROMMIN Adichai
土木学会論文集B1(水工学), 71, 4, I_1021, I_1026, 公益社団法人 土木学会, 2015年, ［査読有り］
日本語, Linear stability analysis of the formation of fluvial sand bars with bank erosion is performed with the use of St.Venant shallow water equations and continuity equation, and a process-based bank erosion model. The process-based bank erosion model is derived from the integration of sediment continuity equation in the bank region. The time variation of bank locaion is proportional to the lateral sediment transport rate at the junction between bed and bank regions, which is evaluated by the lateral sediment transport rate in the bank region. and the time variation of the bed elevation at the junction. It is found from the analysis that quasi-meandering with the wavelength slightly shorter than bars takes place with the formation of bars in the range of moderately large aspect ratios.

底面の加熱および冷却を伴う回転水槽実験による傾圧不安定波の再現
一瀬 輪子; 北野 慈和; 山田 朋人; 渡部 靖憲; 泉 典洋
土木学会論文集G(環境), 71, 5, I_289, I_294, 公益社団法人 土木学会, 2015年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 中緯度地域における大気の振る舞いは，偏西風の蛇行及び高低気圧の移動によって大きく影響を受け，これは傾圧不安定波として解釈される．代表的な傾圧不安定波の室内実験手法としてFultzやHideが提唱した回転水槽実験が挙げられるが，本研究では底面から温度差を与える条件にて実験を行った．この条件では，地球における極域の流れの観察が可能であり，また傾圧不安定波の蛇行の振幅も制限されない．この手法を用いて実験を行ったところ，波数4-6程度の波動が観察され，流れ場は時間とともに動的に変化した．水槽の中心付近の渦度と東西（周方向）流速との間には，時間とともに同期する関係が見られた．

Macro-roughness model of bedrock-alluvial river morphodynamics
L. Zhang; G. Parker; C. P. Stark; T. Inoue; E. Viparelli; X. Fu; N. Izumi
EARTH SURFACE DYNAMICS, 3, 1, 113, 138, 2015年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Interaction among alluvial cover, bed roughness, and incision rate in purely bedrock and alluvial-bedrock channel
Takuya Inoue; Norihiro Izumi; Yasuyuki Shimizu; Gary Parker
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, 119, 10, 2123, 2146, 2014年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

On the nonlinear development of shear layers in partially vegetated channels
A. C. Lima; N. Izumi
PHYSICS OF FLUIDS, 26, 8, 2014年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Linear Stability Analysis of Open-Channel Shear Flow Generated by Vegetation
Adriano C. de Lima; Norihiro Izumi
JOURNAL OF HYDRAULIC ENGINEERING, 140, 3, 231, 240, 2014年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

札内川ダム放流実験によるヤナギ類稚樹の流失特性に関する観測
柳屋 圭吾; 柿沼 孝治; 武田 淳史; 泉 典洋
土木学会論文集B1（水工学）, 70, 4, I_1363, I_1368, Japan Society of Civil Engineers, 2014年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Vegetation in rivers causes serious problems such as increases in flood risk due to water level rise during flood. Salicaceae trees are dominant on flood plains and sand bars of rivers in cold and snowy Hokkaido. Therefore, it is crucially important to inhibit the growth of salicaceae trees for river management. While there is a problem that salicaceae trees are flourishing in the Satsunai River, one plant species in the family salicaceae, chosenia arbutifolia, is losing its habitat. Chosenia arbutifolia is registered in the red data book of Japan. Hokkaido Development Bureau, the management authority, is performing field experiments to sweep away young salicaceae, and to form fluvial bars covered with gravel by artificial flash flood with the use of snow melting water released from Satsunaigawa Dam. Authors studied the habitat situations of young salicaceae and chosenia arbutifolia before and after an artificial flash flood, and relations between hydraulic conditions and habitat of the plants.

東日本大震災における津波起源混濁流の発生源
和田 萌実; 泉 典洋; 渡部 靖憲
土木学会論文集B1（水工学）, 70, 4, I_1177, I_1182, Japan Society of Civil Engineers, 2014年, ［査読有り］
日本語, On March 11, 2011, huge tsunamis took place due to the Great East Japan Earthquake as large as Mw 9.0. It has been observed that an ocean bottom presimeter (OBP) and an ocean bottom seismometer (OBS) were sagged to the deep ocean by approximately 1 km, which suggests the possibility of the generation of a large scale line-source turbudity current taking place on the ocean floor off the coast of Tohoku. In this study, we reproduce the tsunami by the use of a tsunami simulation software, iRIC/ELIMO, evaluate the entrainment rate of suspended sediment, and estimate the source area of the turbidity current. It is found, from the results of the analysis, that a large amount of entrainment continuously took place from the north of Oshika Peninsula to the area within 40 km off the coast of Sendai Bay, which is assumed to be the source area of the turbidity current.

カナダ・ブリティッシュコロンビア州の河口デルタ上に見られるサイクリックステップの形態
山本真也; 横川美和; CLARKE John E. Hughes; 泉典洋
堆積学研究, 73, 1, 2014年, ［査読有り］

大気中の境界面における流速分布及び密度分布が与える擾乱への影響の考察
北野慈和; 山田朋人; 泉典洋
土木学会論文集 B1(水工学), 70, 4, 2014年, ［査読有り］

自由表面流の安定性再考
泉 典洋; デリマ アドリアーノ; コーティニョ
土木学会論文集A2(応用力学), 70, 2, I_801, I_806, 公益社団法人 土木学会, 2014年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 流れの安定性の問題は流体力学上の古典的問題の一つである．自由表面流の安定性についてもこれまで数多くの研究が行われているが，波数-Reynolds数平面上における擾乱の増幅率の正確な変化特性を明示した安定性ダイアグラムは未だ得られていない．本論文では，Orr-Sommerfeld方程式を自由表面流について適切な境界条件の下で数値的に解くことで詳細な安定性ダイアグラムを得た．それにより，2次元Poiseulle流れや平板境界層流れとは異なり，自由水面流れの不安定領域は複雑な形状を有していることが明らかとなった．

岩床粗度と砂礫被覆に関する実験的研究
井上 卓也; 松元 一馬; 清水 康行; 泉 典洋; Parker Gary; 伊藤 丹
土木学会論文集A2(応用力学), 70, 2, I_727, I_734, 公益社団法人 土木学会, 2014年, ［査読有り］
日本語, 岩床河川の地形変化を把握する上で，岩床上の砂礫被覆面積の正確に予測することは必要不可欠である．最も簡易的なモデルにおいて，砂礫被覆の面積割合は給砂量と飽和流砂量の比に線形的に依存すると考えられている．しかし，自然岩床河川の粗度は様々であり，これが被覆率に大きな影響を与える可能性が高い．そこで，本研究では，給砂量・岩床粗度・被覆割合の関係について，実験的に分析を行った．<br>実験の結果，岩床粗度が大きいほど被覆割合も大きくなった．また，岩床粗度が砂礫床粗度(粒径程度)より粗い場合，被覆率は給砂量－飽和流砂量比に比例するが，その逆の場合，給砂量が飽和流砂量を超えるまで殆ど被覆は起こらず，超えた途端に急激に完全な砂礫床へ遷移することが明らかとなった．

大気中の境界面における流速分布及び密度分布が与える擾乱への影響の考察
北野 慈和; 山田 朋人; 泉 典洋
土木学会論文集B1(水工学), 70, 4, I_871, I_876, 公益社団法人 土木学会, 2014年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Schmid & Henningson discussed the point disturbance in the homogeneous medium of piecewise linear boundary layer using the method of stationary phase. In addition to this study, we include the density profile to consider the inhomogeneous boundary layer like atmospheric boundary layer. We assume first that the fluid is inviscid and incompressible, density being convected but not diffused. Then the fundamental equations are the Navier-Stokes equations, continuity equation and incompressibility equation and we derive the 3-dimentional Taylor-Goldstein equation. Under the Boussinesq approximation, we obtain the exact solution about the point disturbance propagation on the arbitrary horizontal plane. Using internal Froude number, we explain the characteristics of the solutions.

東日本大震災における津波起源混濁流の発生源
和田 萌実; 泉 典洋; 渡部 靖憲
土木学会論文集B1(水工学), 70, 4, I_1177, I_1182, 公益社団法人 土木学会, 2014年, ［査読有り］
日本語, On March 11, 2011, huge tsunamis took place due to the Great East Japan Earthquake as large as Mw 9.0. It has been observed that an ocean bottom presimeter (OBP) and an ocean bottom seismometer (OBS) were sagged to the deep ocean by approximately 1 km, which suggests the possibility of the generation of a large scale line-source turbudity current taking place on the ocean floor off the coast of Tohoku. In this study, we reproduce the tsunami by the use of a tsunami simulation software, iRIC/ELIMO, evaluate the entrainment rate of suspended sediment, and estimate the source area of the turbidity current. It is found, from the results of the analysis, that a large amount of entrainment continuously took place from the north of Oshika Peninsula to the area within 40 km off the coast of Sendai Bay, which is assumed to be the source area of the turbidity current.

札内川ダム放流実験によるヤナギ類稚樹の流失特性に関する観測
柳屋 圭吾; 柿沼 孝治; 武田 淳史; 泉 典洋
土木学会論文集B1（水工学）, 70, 4, I_1363, I_1368, 公益社団法人 土木学会, 2014年, ［査読有り］
日本語, Vegetation in rivers causes serious problems such as increases in flood risk due to water level rise during flood. Salicaceae trees are dominant on flood plains and sand bars of rivers in cold and snowy Hokkaido. Therefore, it is crucially important to inhibit the growth of salicaceae trees for river management. While there is a problem that salicaceae trees are flourishing in the Satsunai River, one plant species in the family salicaceae, chosenia arbutifolia, is losing its habitat. Chosenia arbutifolia is registered in the red data book of Japan. Hokkaido Development Bureau, the management authority, is performing field experiments to sweep away young salicaceae, and to form fluvial bars covered with gravel by artificial flash flood with the use of snow melting water released from Satsunaigawa Dam. Authors studied the habitat situations of young salicaceae and chosenia arbutifolia before and after an artificial flash flood, and relations between hydraulic conditions and habitat of the plants.

Tsunami-generated turbidity current of the 2011 Tohoku-Oki earthquake
Kazuno Arai; Hajime Naruse; Ryo Miura; Kiichiro Kawamura; Ryota Hino; Yoshihiro Ito; Daisuke Inazu; Miwa Yokokawa; Norihiro Izumi; Masafumi Murayama; Takafumi Kasaya
GEOLOGY, 41, 11, 1195, 1198, 2013年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Measurements concerning generation of rhomboid rills in flume experiments: Froude number and sand-topographic feature
Noritaka Endo; Murakami Takashi; Norihiro Izumi
Journal of the Physical Society of Japan, 82, 3, 2013年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

砕波の三次元渦構造,フィンガージェットの形成から飛沫の放出に至る渦力学的不安定
渡部 靖憲; 泉 典洋; 猿渡 亜由未
土木学会論文集B2(海岸工学), 69, 2, 51, 55, 土木学会, 2013年, ［査読有り］
日本語, This paper presents vorticity instabilities occurring during wave breaking process, which interprets formations of the initial three-dimensional vortex structure, scarifying and fingering surface via surface-vorticity interactions, and the sea-spray fragmenting from the finger jets. Three-dimensional linear instability analyses are performed for identifying these instability modes to describe a series of local surface deformations featuring the splashing process in this study.

浸透層内におけるRayleigh-Taylor不安定
泉 典洋; 前田健一
土木学会論文集A2(応用力学), 69, 2, I_545, I_551, 公益社団法人 土木学会, 2013年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, When rain pours over porous media, rain water tends to infiltrate their inside. In order to enable further infiltration, the air in the void of porous media has to be replaced with water. If the replacement between water and air is not smoothly implemented, water cannot seep into porous media as observed on river levees during heavy rainfall. This might be caused by the fact that the equilibrium of water with a relatively high density on top of air with a far lower density may be stable or weakly unstable in porous media. We have performed a linear stability analysis to study the Rayleigh-Taylor instability in porous media.

氷上のステップ地形に関する実験的研究
横川 美和; 泉 典洋; 内藤 健介; 山田 朋人; GREVE Ralf
土木学会論文集B1(水工学), 69, 4, I_1129, I_1134, 公益社団法人 土木学会, 2013年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The spiral troughs observed on the surface of Mars' north polar ice cap show upstream-migrating structures, which indicate that those may possibly be cyclic steps formed by a density current created by cooling of the atmosphere due to the ice. It can be useful to estimate the formative process of the Mars' polar ice cap and thus the climatic history of Mars using the analogues of cyclic steps on the Earth. In this study, we have performed a series of physical experiments aimed at the formation of cyclic steps on ice by flowing fluid. Temperature distribution plays a quite important role for the formation and development of step topography on the ice surface, and was set as ice &lsaquo; fluid &lsaquo; ambient air in this experiment. As a result, step topography was formed on the ice except the case whose Fr is lowest, i.e., 0.76, and the steps generally developed upstream direction. The results of the present experiment agree with the mathematical model describing the evolution of the ice surface by flowing fluid.

下流進行する氷上のステップ地形
内藤 健介; 泉 典洋; 横川 美和; 山田 朋人
土木学会論文集B1（水工学）, 69, 4, I_1123, I_1128, 公益社団法人 土木学会, 2013年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, In recent years, cyclic steps are discovered in a variety of environments, such as deep ocean floors and ice floors on planets other than the earth. Water can exists only in the form of ice in the extraterrestrial environments, where temperature is commonly by far lower than that on the earth. Therefore, cyclic steps in the extraterrestrial environments are expected to be often found on ice. In order to obtain basic knowledge on the formation of ice steps, we have performed a series of experiments in a cold room of Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, and reproduced ice steps migrating in the downstream direction. In this paper, we formulated the formation process of ice steps, and provide a reasonable explanation of the downstream migrating ice steps based on the experimental results.

流れ-氷界面に発生する境界不安定現象
泉 典洋; 横川 美和; 内藤 健介
土木学会論文集B1（水工学）, 69, 4, I_1117, I_1122, 公益社団法人 土木学会, 2013年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Periodic boundary waves are sometimes observed on surfaces of large ice bodies such as glaciers and polar ice caps on Mars as well as on the Earth. These boundary waves may be formed by boundary instability between the ice surface and the fluid flowing on it. We propose a mathematical model to describe the evolution of the ice surface by the use of the Navier-Stokes equations, the heat transfer equations of flow and ice, and a heat balance equation at the boundary. Assuming that the temperature above the flow is higher than that below the ice, we perform a linear stability analysis, and obtained the results that the flow-ice boundary becomes unstable in the range of large Reynolds numbers, and the boundary waves migrate upstream in this temperature condition.

部分的に覆礫した岩盤河床における掃流砂量と流れの抵抗則
田中 岳; 泉 典洋
土木学会論文集B1（水工学）, 69, 4, I_1033, I_1038, 公益社団法人 土木学会, 2013年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Riverbed degradation occurs in many rivers in the world. It causes serious problems in river management. For example, the bedrock which had been covered with gravels is exposed due to the riverbed degradation, which destabilizes river structures, such as bank revetment works and groundsill works. In this study, hydraulic experiments were performed to determine sediment transport characteristics on bedrock channels partly covered with gravels. We obtained the following results. The bedload transport rate and the friction coefficient can be related with the coverage rate of gravels on the channel bed. A simple mathematical model describing sediment behavior on bedrock channels was proposed.

河床上昇・低下を伴う蛇行の線形安定解析
泉 典洋; 青木 章宜
土木学会論文集A2（応用力学）, 68, 2, I_609, I_616, 公益社団法人 土木学会, 2012年, ［査読有り］
日本語, It is commonly observed that river channels become unstable to shift their courses repeatedly particularly when bed aggradation is taking place. On the contrary, river channels are stable and maintain their courses under bed degradation. We study the effect of bed aggradation and degradation on stability of river channels. We perform linear stability analysis of channel meander taking account of gradual bed aggradation and degradation. It is found from the analysis that bed aggradation decreases stability of channels and induce channel meandering while bed degradation stabilize channels and inhibit channel meandering.

基盤岩上に形成される周期的ステップ地形
泉 典洋; 横川 美和; パーカー ゲイリー
土木学会論文集B1（水工学）, 68, 4, I_955, I_960, 公益社団法人 土木学会, 2012年, ［査読有り］
日本語, In rivers located in mountain areas, a series of steps are often observed to be formed on bedrock. This is called cyclic steps formed by bedrock incision. This study proposes a simplified model for describing the erosion process by abrasion due to bedload, and obtain an equilibrium step shape migrating upstream without changing its shape. It is found that there are three important parameters: the threshold velocity Ut for bedload, the availability function at the Froude critical point pc, and the average slope. Once these three parameters are given, the wavelength L, the erosion rate averaged over one step length En, and the water and bed surface profiles are determined. It is found that qualitative features of steps observed in experiments are well described by the analysis.

大気密度成層における擾乱の発達過程
北野 慈和; 山田 朋人; 泉 典洋
土木学会論文集G（環境）, 68, 5, I_205, I_210, 公益社団法人 土木学会, 2012年, ［査読有り］
日本語, 日本の豪雨イベントを引き起こすメソスケールの現象の一つとして線状降水帯が挙げられるが，その物理機構については不明な点が多い。線状降水帯の形成過程を解明することは防災の観点から非常に重要である。そこで本研究では，線状降水帯が発生する条件の一つである不安定な成層をした大気場の空間特性を解析的に明らかにした。解析では，問題を単純化するために降水や熱力学的な効果は考えず，大気場における鉛直方向の擾乱の水平分布のみを考慮している。この解析により擾乱の発達とフルード数及び密度差に関する無次元パラメータとの関係が明らかとなり，これらと線状降水帯との関係性について考察した。

モルタルで擬似した軟岩の流砂の衝突による洗掘
小松 佑輔; 渡邊 康玄; 泉 典洋; 竹林 洋史; KOMATU Yuusuke; WTANABE Yasuharu; IZUMI Norihiro; TAKEBAYASHI Hiroshi
河川技術論文集, 17, 67, 167, 172, 公益社団法人 土木学会, 2011年07月, ［査読有り］
日本語

INSTABILITY OF FLOW IN OPEN CHANNELS PARTIALLY COVERED WITH VEGETATION
DE LIMA Adriano Coutinho; IZUMI Norihiro
土木学会論文集B1（水工学）, 55, ROMBUNNO.32, 2011年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Periodic configuration of channels formed on steep slopes
WUBNEH Atinkut Mezgebu; IZUMI Norihiro
土木学会論文集B1（水工学）, 67, 4, S-127-S-132, 2011年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Cyclic steps formed by turbidity currents
DIAS Duleeka Dahampriya; IZUMI Norihiro; YOKOKAWA Miwa
土木学会論文集 A2(応用力学)(Web), 67, 2, I_503, I_510, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

自由水面を持たない矩形閉水路における界面波形成
平塚 智史; 泉 典洋
土木学会論文集A2（応用力学）, 67, 2, I_671, I_682, 公益社団法人 土木学会, 2011年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, There have been a large number of studies on bed waves in rivers. It has been known that bed waves are strongly related to the Froude number. Meanwhile, there are only few studies on waves formed at the boundary between flowing water and erodible beds in closed conduits without free water surfaces. In order to predict the flow resistance of closed conduits such as sediment bypass tunnels and ice-covered rivers, it is important to obtain detailed information on the formation of boundary waves. Seki and Izumi²⁾ have proposed a linear stability analysis to explain the formation of small scale boundary waves in closed conduits. They have also reproduced small scale boundary waves in flume experiments, and compared with their analysis. According to their analysis, the Shields and Euler numbers are the dominant parameters, and the flat bed becomes unstable when the Euler number becomes larger than the critical Euler number, which increases with the Shields number. However, the agreement between the prediction and their observation is not sufficiently good. In this study, we introduce the ratio of the shear velocities between the lower and upper walls as a new parameter, and improve the agreement. In addition, we perform a weakly nonlinear stability analysis to obtain more detailed information on behavior of boundary waves in the vicinity of the critical Euler number. We find that the transition between flat bed and boundary wave regimes in closed conduits is characterized by subcritical bifurcation.

河床上昇・低下に伴う河床勾配の時間変化を考慮した砂州の線形安定解析
高畑 知明; 泉 典洋
土木学会論文集A2（応用力学）, 67, 2, I_661, I_669, 公益社団法人 土木学会, 2011年, ［査読有り］
日本語, Bed slope changes due to bed aggradation/degradation caused by an increase/decrease of sediment supply. Though we have performed a linear stability analysis of sand bars incorporating effects of bed aggradation/degradation, the analysis has assumed bed elevation changes without changing its shape, and temporal variation of bed slope has not been taken into account. In order to study bar instability with temporal variation of bed slope, the WKB method is applied with the use of the rate of bed slope changes as a small parameter. The analysis shows that, unstable regions in the instability diagram is expanded to the range of large wavenumbers when bed slope decreases while unstable regions are reduced when bed slope increases.

湧水侵食による初期水路群形成に関する研究
竹井 義博; 泉 典洋
土木学会論文集A2（応用力学）, 67, 2, I_511, I_519, 公益社団法人 土木学会, 2011年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Overland and seepage flows have been hypothesized as dominant factors in the initiation and evolution of gullies and channels. Many studies on channelization due to erosion by overland flow have been carried out whereas only few studies have focused on seepage erosion. This study aims to acquire fundamental knowledge on the seepage erosion from experiments and a linear stability analysis. We use the Dupuit-Forchheimer equation and a description of the retreat of the seepage front. The retreat speed consists of two terms: the first is assumed to be a power law function of a specific discharge at the front exceeding a critical discharge, and the second is assumed to be a diffusion-like function of front shapes, in which the retreat speed is enhanced and retarted by the convexity and concavity of fronts, respectively. We find that the characteristic channel spacing becomes infinitely small when the effect of the front shapes is excluded. We conduct a series of experiments with various depth of sediment layers and chamber slopes in order to estimate the diffusion-like coefficient. We find that the width of gullies increases with increasing grain size and bed gradient, while channel spacing decreases. We propose a relationship between the diffusion-like coefficient and the combination of the two functions, water level at the seepage front and weight of a failure block.

河床上昇・低下を伴う砂州の線形安定解析
高畑 知明; 泉 典洋
土木学会論文集B1（水工学）, 67, 4, S_865-S_870, I_870, 公益社団法人 土木学会, 2011年, ［査読有り］
日本語, In the existing linear stability analysis of fluvial bars, it is assumed that the river bed is in equilibrium, and the bed slope and flow are uniform in the streamwise direction. Though it is generally said that the bed becomes more unstable under bed aggradation, and becomes more stable under bed degradation, the existing analysis cannot shed further light on their effects. In this paper, linear stability analysis incorporating weakly non-equilibrium processes of bed aggradation/degradaion is performed by the use of the WKBJ method in order to clarify their effects. Bed aggradation or degradation is assumed to be sufficiently slow compared with the bed evolution due to instability, and its non-dimensional speed is used as a small parameter. The analysis explains that river beds become stable and sand bars tend not to be formed under degradation, and that river beds become unstable under aggradation. In addition, alternate bars are more strongly affected by bed aggradation/degradation than multiple bars.

Instability of shallow open channel flow with lateral velocity gradients
A. C. Lima; N. Izumi
13TH EUROPEAN TURBULENCE CONFERENCE (ETC13): INSTABILITY, TRANSITION, GRID TURBULENCE AND JETS, 318, SECTION 3, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Inception of stream incision by seepage erosion
A. Pornprommin; N. Izumi
Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 115, 2, F02022, Blackwell Publishing Ltd, 2010年06月01日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Inception of stream incision by seepage erosion
A. Pornprommin; N. Izumi
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, 115, doi: 10.1029/2009JF001369, 2010年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Channel inception in cohesionless sediment by seepage erosion
Adichai Pornprommin; Yoshihiro Takei; Atinkut Mezgebu Wubneh; Norihiro Izumi
JOURNAL OF HYDRO-ENVIRONMENT RESEARCH, 3, 4, 232, 238, 2010年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

自由水面を持たない管路内における界面波の形成
平塚智史; 泉典洋; 関陽平
水工学論文集, 54, 151, 156, 2010年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Experiments on channel inception by surface runoff
WUBNEH Atinkut Mezgebu; PORNPROMMIN Adichai; IZUMI Norihiro; NAGAHARA Junya
水工学論文集, 54, 151, 156, 2010年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

湧水侵食におけるガリ形成に関する実験的研究
竹井義博; アディチャイ ポンプロミン; N. Izumi
応用力学論文集, 13, 883, 888, 2010年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Stability analysis of fluvial bars using a new bed load formula
PORNPROMMIN Adichai; IZUMI Norihiro
応用力学論文集, 13, 877, 882, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Numerical simulation of channelization by seepage erosion
PORNPROMMIN Adichai; TAKEI Yoshihiro; WUBNEH Atinkut Mezgebu; IZUMI Norihiro
応用力学論文集, 12, 887, 894, 土木学会, 2009年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Channelization on plateaus with arbitrary shapes
A. Pornprommin; N. Izumi; T. Tsujimoto
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, 114, F01032, doi:10.1029/2008JF001034, 2009年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

平坦床-反砂堆遷移過程の分岐特性
泉 典洋; Gary Parker
水工学論文集, 53, 139, 144, 2009年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Linear stability analysis of escarpment planforms by groundwater sapping
PORNPROMMIN Adichai; IZUMI Norihiro
水工学論文集, 53, 139, 144, 2009年02月, ［査読有り］
英語

Theoretical analysis for the interaction between the river flow and the seepage flow
Upaka Rathnayake; Norihiro Izumi
RECENT ADVANCES IN FLUID MECHANICS, 46, 51, 2009年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Experimental study of channelization by seepage erosion
Pornprommin Adichai; Norihiro Izumi
応用力学論文集, 11, 709, 717, 土木学会, 2008年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

デューン‐平坦床遷移に及ぼす圧力勾配の影響
泉 典洋; 佐藤 博重
応用力学論文集, 11, 851, 857, 公益社団法人 土木学会, 2008年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The effect of pressure gradient on the dune-flat bed transition is studied in terms of linear and weakly nonlinear stability analysis. We employ the Kovacs & Parker bedload transport formula extended to incorporate the effect of pressure gradient on the lee side of dunes proposed by Yamaguchi & Izumi.The linear anlysis reveals that the critical Froude number is slightly increased due to the effect of pressure gradient. The nonlinear stability analysis reveals that the effect of pressure gradient renders the bifurcation pattern at the dune-flat bed transition subcritical in the range of relatively large resistance coefficients.

管路における砂‐水界面の安定性
関 陽平; 泉 典洋
応用力学論文集, 11, 753, 760, 公益社団法人 土木学会, 2008年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, It is commonly known that the flat bed is unstable in open channels in the range of small and large Froude numbers, in which the presence of the free water surface is important to the instability. However, instability of the flat bed without free water surface has not been well understood. In this study, we perform a linear stability analysis of the boundary between sediment and water in pipes transporting sediment with the use of the mixing length turbulent model. The analysis reveals that the governing parameter is the Euler number, and that the boundary is unstable in the range of relatively small Euler numbers.

活発な浮遊砂を伴う小規模河床波の線形安定解析
中里 遥介; 泉 典洋
応用力学論文集, 11, 727, 734, 公益社団法人 土木学会, 2008年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Small-scale fluvial bed waves such as dunes and antidunes formed on river beds during floods increase the bed resistance, causing rises in water levels. Therefore, it is important to obtain detailed information on the conditions for the formation of bed waves. One of the purposes of this study is to extend the existing linear stability analysis of the formation of small-scale bed waves to the case with active suspended sediment transport. The analysis reveals that the critical Froude number for the formation of dunes is reduced, and the dune formation tends to be inhibited with increasing suspended sediment load.

デューンの不安定現象に対する流砂の非平衡性の影響
山口里実; 泉典洋
水工学論文集, 51, 1015, 1020, 2007年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

デューンの不安定現象に対する流砂の非平衡性の影響
山口 里実; 泉 典洋
水工学論文集, 51, 1015, 1020, Japan Society of Civil Engineers, 2007年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, In order to enable accurate predictions of the formation of dunes, to predict the effect of non-equilibrium sediment transport process is important. The stochastic model has been known to be the non-equilibrium sediment transport formula which can describe the sediment transport lag behind the bed shear stress. In this study, we performed a linear stability analysis by the use of the stochastic model with the two dimentional Reynolds equations. The phase lag between the sediment transport and bed shear sterss is generated from step length on the sediment transport process, and the phase lag between the shear stress and flow velocity is generated from the fluid viscosity. The two phase lags are able to be theoretically predicted in this analysis. It is found that the instability of dune formation is shown by the balance of the two phase lags. We also performed a weakly nonlinear analysis. It is found that the dune-flat bed transition is charactrized by the subcritical bifurcation in the range of small bed slop and small step length.

任意形状を有する大陸棚の乱泥流による海底渓谷形成機構
山口 健治; 泉 典洋
応用力学論文集, 10, 865, 872, 公益社団法人 土木学会, 2007年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Patterns of parallel submarine gullies with regular transverse spacing are observed at continental margins. These gullies are thought to be formed by turbidity currents. In this study, the existing model is extended to more general cases in which the slope profile is arbitrary and the entrainment of fresh seawater cannot be neglected. A linear stability analysis is performed with the use of the layer-averaged momentum and continuity equations of turbidity currents, a dispersion equation of suspended sediment, and the Exner equation extended for the seabed subject to erosion and deposition due to turbidity currents. The analysis shows that the dominant spacing of submarine gullies on slopes with arbitrary shapes is of the order of 800-1600 times the Richardson-critical layer thickness of turbidity currents.

河川流‐浸透流間の安定性について
大友 裕隆; 泉 典洋
応用力学論文集, 10, 833, 838, 公益社団法人 土木学会, 2007年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The instability of water flow has been studied by a large number of researchers from a variety of points of view for a long time. In this study, a linear stability analysis is performed with the use of the Reynolds averaged Navier-Stokes equations and Darcy's law extended to more general cases in order to investigate the instability of flow on permeable river beds, and resulting water exchange between flowing water in rivers and seepage water beneath flat river beds. The spectral collocation method incorporated with the Chebyshev polynomials is employed in order to perform numerical solution of perturbed equations. It is found from the analysis that, in the case of permeable beds, flow becomes unstable in the range of small Froude numbers where flow is stable in the case of impermeable beds.

混合距離モデルを用いた河床デューンの弱非線形安定解析
泉 典洋; 長谷川 和義
水工学論文集, 51, 1021, 1026, 公益社団法人 土木学会, 2007年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Weakly nonlinear stability analysis of fluvial dunes is performed with the use of the growth rate expansion method incorporated with the multiple scale parturbation technique. Open channel flow is modeled by the mixing length turbulent model. A series of perturbation equations are solved by the use of spectral collocation method with Chebyshev polynomial. The analysis reveals that the dune-flat bed transition is characterized by subcritical bifurcation when the resistant coefficient C<SUP>-</SUP><SUP>1</SUP> is large.

Application of old maps for studying long term shoreline change
Tanaka, H; Takahashi, G; Matsutomi, H; Izumi, N
Proceedings of 30th International Conference on Coastal Engineering, 4022, 4034, 2006年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Channelization on plateaus composed of weakly cohesive fine sediment
N. Izumi; K. Fujii
Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 111, 1, Blackwell Publishing Ltd, 2006年03月24日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Channelization on plateaus composed of weakly cohesive fine sediment
N Izumi; K Fujii
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-EARTH SURFACE, 111, F1, doi:10.1029/2005JF000345, 2006年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

ガリの発達とそれに伴う土砂生産過程
水嶋 大樹; 泉 典洋
水工学論文集, 50, 1051, 1056, 公益社団法人 土木学会, 2006年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Surface flow produced by heavy rainfall concentrates on local troughs, resulting in further erosion of troughs and the formation of gullies. In the development process of gullies, a great amount of soil runs off. In this study, long-term changes of topography around gullies formed on Soya Hill are analysed with the of present and old topographical maps. In the analysis, detailed processes of gully development are revealed, and the annual average sediment yield is estimated to be 60 mm/year. We also conduct a field observation of a gully and a field survey around the gully head. It is found that the channel head is in the precess of spliting into three branches.

Weakly nonlinear analysis of dunes by the use of a sediment transport formula incorporating the pressure gradient
Satomi Yamaguchi; Norihiro Izumi
River, Coastal and Estuarine Morphodynamics: RCEM 2005 - Proceedings of the 4th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2, 813, 820, 2006年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

デューン‐平坦床遷移再考
泉 典洋; 山口 里実
土木学会論文集B, 62, 4, 360, 375, 公益社団法人 土木学会, 2006年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 水位-流量曲線に見られるヒステリシス現象や単一水理条件下における河床形態の多価性がデューン-平坦床遷移時に生じる亜臨界分岐に起因する可能性を，著者らは弱非線形解析を用いて明らかにしている（以降，前報と呼ぶ）．本研究は，前報で用いられていた近似解法を用いずに同様の解析を行うと同時に，フルード数とシールズ数の依存関係を適切に導入し分岐パラメータとしてのフルード数を再定義することにより，実験結果の意味を再評価し理論の再検証を行ったものである．解析の結果，河床勾配が小さく流速係数が大きい領域において，デューン-平坦床遷移は亜臨界分岐で特徴付けられることが明らかとなった．また流速係数が大きい領域における河床形態の多価性について実験結果は解析結果を裏付けることが示された．

古地図を用いた長期海浜変形の評価
高橋 元気; 田中 仁; 松冨 英夫; 泉 典洋
海洋開発論文集, 22, 451, 456, 公益社団法人 土木学会, 2006年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Old maps, such as <I>Inoh Maps</I> and other historical ones, are prospective which might be used for determining the changes of coastal geographical features in the past. It is expected that long-term geographical changes can be known provided that the accuracy of an old map is satisfactorily high. In the present study, the changes of geographical features in Nobiru Coast, Miyagi Prefecture and Matsukawaura Lagoon, Fukushima Prefecture are examined by comparing historical and latest maps. Furthermore, long-term sediment budget analysis is carried out for the Nobiru Coast.

大陸棚上から大陸斜面を流下する乱泥流の運動特性
山口 健治; 泉 典洋
応用力学論文集, 9, 925, 932, 公益社団法人 土木学会, 2006年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, A mathematical model of turbidity currents flowing down from continental shelves to continental slopes is presented in this study. The layer-averaged momentum and continuity equations of turbidity currents, and the dispersion equation of suspended sediment are integrated with the use of a regularity condition satisfied at the Richardson critical point between continental shelves and continental slopes. The results of the analysis show that steady turbidity currents flowing from continental shelves to continental slopes can be realized only when the critical layer thickness is smaller than a certain value. It is also found that turbidity currents are mildly accelerated on continental slopes while turbidity currents are decelerated on continental shelves in the downstream direction. These results suggest that only turbidity currents with sufficiently large suspended concentration can reach the Richardson critical point, and that turbidity currents flowing from continental shelves to continental slopes have to be generated somewhere not far upstream from the Richardson critical point.

浸透層上における流れの不安定性理論
大友 裕隆; 泉 典洋
応用力学論文集, 9, 893, 900, 公益社団法人 土木学会, 2006年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The instability of shallow water flow has been studied by a large number of researchers from a variety of viewpoints since a long time ago. It has been found from linear stability analysis that, when the Froude number is large, uniform flow becomes unstable, resulting in the evolution of a train of waves, which are called roll waves. In this study, a linear stability analysis is performed with the use of the Reynolds averaged Navier-Stokes equations and the Darcy's equation extended in order to investigate the instability of flow on permeable river beds. From the analysis, we conclude that the stability of the flow becomes unstable when the wavenumber is from 0.02 to 0.2 and high Froude number. Furthermore, it is found that flow becomes unstable in the range of wavenumber from 0.02 to 0.2 with decreasing permeable layer thickness and with increasing permeation.

任意形状を有する斜面上における水路形成の線形安定論
泉 典洋; PORNPROMMIN Adichai; 辻本 哲郎
土木学会論文集Ｂ, 62, 1, 65, 79, 公益社団法人 土木学会, 2006年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 従来の水路群発生の理論では，正式な線形安定解析を可能とするために，形状を変化させずに斜面上流方向に移動する自己保存型の斜面を基準状態として仮定していた．しかし実際には，水路化は様々な形状の斜面で観察される．本研究は，凍結時間近似と瞬間的安定性の概念を用いることによって，従来の理論^1),2),3)を任意形状を有する斜面に拡張したものである．理論より，任意形状の斜面でもフルード限界点近傍の曲率が適当な範囲にあれば，従来の理論と同様に限界水深の1000倍程度の間隔で水路群が形成されることが明らかとなった．またフルード限界点近傍における曲率が小さくなると，侵食が卓越する場合，擾乱の成長率は減少し卓越波長は若干増加するが，堆積を無視できない場合，擾乱の成長率は大きくなるものの明確な卓越波長が現れなくなる．

浮遊砂を伴うデューン－平坦床遷移過程
山口里実; 泉典洋
土木学会論文集, 796, 53, 67, 公益社団法人 土木学会, 2005年08月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 洪水時, 流量の小さい領域で発生したデューンは, 流量増加に伴って消滅し, 流量減少時に再形成される. その際, デューン河床から平坦床へ遷移する際の流量が, 平坦床からデューン河床に遷移する際の流量と比較して大きいヒステリシス現象が観察されている. 著者らは弱非線形安定解析の手法を用いて, ヒステリシス現象の原因の一つが, デューン―平坦床遷移過程に見られる亜臨界分岐である可能性を理論的に示した. しかしその際, 理論で予測される臨界フルード数が, 実河川で観測されるフルード数よりかなり大きくなることがわかっている. 本研究は, 浮遊砂の影響を取り入れた非線形安定解析を行うことによって, 浮遊砂が生じる条件下では臨界フルード数が減少するものの, やはり解の分岐形態は亜臨界分岐であることを理論的に明らかにする.

河道網の形成(<特集>ながれと地形)
泉 典洋
ながれ : 日本流体力学会誌, 24, 1, 5, 14, 日本流体力学会, 2005年02月, ［招待有り］
日本語

水路の分岐現象について
泉 典洋
水工学論文集, 49, 979, 984, 公益社団法人 土木学会, 2005年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Channels are commonly observed to develope upstream due to the concentration of flow and the resultant intensification of erosion around their channel heads. In the developing process, a channel head sometimes splits into two or more than two branches. By repeating such bifurcation, simple patterns of channels evolve into comlex patterns of channel networks. In this study, a mathematical model of channel bifurcation is presented in terms of the secondary instability of a channel head. Linear stability analysis is performed to study the instability of a hole in a horizontal plane imitating a channel head. It is found that a channel head becomes unstable for perturbation and chanel bifurcation is initiated when the critical depth divided by the friction coefficient is reduced compared with the channel radius.

圧力勾配を考慮した流砂量式によるデューンの弱非線型安定解析
山口 里実; 泉 典洋
水工学論文集, 49, 937, 942, 公益社団法人 土木学会, 2005年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, In order to enable accurate predictions of the bedform change in rivers, the accurate estimation of the sediment transport rate is important. In this study, we propose a bedload formula taking into account the effect of the pressure gradient in flow caused by the formation of dunes on the basis of Kovacs & Parker's formula including the effect of the local bed inclination. We performed a nonlinear stability analysis by the use of the sediment transport formula derived in this study. It is found that the transition between dune-covered and flat bed transition is charactrized by subcritical bifurcation even if the effect of the local bed inclination is large.

河床上における存在量を考慮した浮遊微細粒子輸送モデル
泉 典洋; ピライラー シタン; 田中 仁
水工学論文集, 49, 907, 912, 公益社団法人 土木学会, 2005年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The understanding of the transport process of suspended fine particles in rivers becomes important from a viewpoint of biological environment in rivers. In this study, we propose a new transport model of suspended fine particles in rivers considering the availability of fine sediment on the bed. An availability function of fine sediment on the bed is introduced to take into account the reduction of the entrainment rate through lack of fine sediment on the bed. In a sample calculation with the assumption that the flow is in the unsteady normal flow condition, it is shown that the model can delineate an important fact that the SS concentration increases only up to some limit even if the bed shear stress increases. In addition, we applied the model to a field observation and show that the model can describe an important feature that the SS concentration is higher at the begining of a flood and decreases afterward despite large discharge.

古地図を用いた仙台海岸・石巻海岸の長期汀線変動に関する検討
田中 仁; 松冨 英夫; 泉 典洋
海岸工学論文集, 52, 556, 560, 公益社団法人 土木学会, 2005年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 伊能図は今から約200年ほど前に伊能忠敬により作成され, 我が国全域を網羅する我が国初の本格的な地図として現在でも大きな関心を集めている. 伊能図に関してはこれまで人文地理の視点から注目を集めることが多かったが, その精度が定量的検討に耐えうるほど十分であれば, 海岸地形・河川地形の研究分野においても, 200年以上も前の地形情報を与えるものとして貴重な存在であると期待される. 本研究では, 阿武隈川や北上川といった比較的大規模な河川が流入している仙台海岸, 石巻海岸を対象とし, 伊能図 (大図) に描かれた海岸地形について, 現在のそれとの相違に着目して考察を行った.

浸透層上における浅水流の安定性について
大友 裕隆; 泉 典洋
応用力学論文集, 8, 813, 820, 公益社団法人 土木学会, 2005年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The instability of shallow water flow has been studied since a long time ago. It has been found from linear stability analysis that, when the Froude number is larger than approximately two, uniform flow becomes unstable, resulting in the evolution of a terrain of waves, which are called roll waves. In this study, a linear stability analysis is performed with the use of the shallow water equation extended for flow on permeable beds in order to investigate the instability of flow on permeable river beds and the resulting water exchange between river flow and the seepage flow beneath the beds. The analysis reveals that flow is unstable in the range of sufficiently large wavenumbers and Froude numbers when the permeable layer is sufficiently thicker than the flow on the bed. In the range of instability, water exchange between river flow and the hyporheic layer beneath river beds is expected to be activated.

The formation of submarine gullies by turbidity currents
N Izumi
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 109, C3, 2004年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

WEAKLY NONLINEAR ANALYSIS OF MULTIMODAL FLUVIAL BARS.
PORNPROMMIN A; IZUMI N; TSUJIMOTO T
水工学論文集, 48, 2, 1009, 1014, 2004年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

EFFECTS OF HYDROLOGIC FLUCTUATIONS ON THE TRANSPORT OF FINE PARTICULATE ORGANIC MATTER IN THE NANAKITA RIVER.
PILAILAR S; SAKAMAKI T; HARA Y; IZUMI N; TANAKA H; NISHIMURA O
水工学論文集, 48, 2, 1519, 1524, 2004年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

侵食性河床上におけるステップの発生に関する実験
島田 典和; 泉 典洋
水工学論文集, 48, 967, 972, 公益社団法人 土木学会, 2004年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Steep channels with purely erosional beds are characterized by a series of steps formed on beds. In this paper, experiments were performed in order to study the formation and the evolution of the steps. In the experiments, the wavelength of steps were found to be of the order of ten to sixty times the initial flow depth before the formation of steps. It was observed that the wavelengths reduced over time. In order to investigate the inception of steps, a linear stability analysis is performed with the use of the spectral method with the Chebyshev polynomial. The experimental results were compared with the theoretical results derived from a linear stability analysis. The agreement between theory and experiments were found to be good.

任意形状を有する斜面上における水路形成の線形安定論:侵食が卓越する場合
ポンプロミン アディチャイ; 泉 典洋; 辻本 哲郎
応用力学論文集, 7, 2, 997, 1004, 公益社団法人 土木学会, 2004年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The existing linear stability analysis of incipient channelization was limited to the case of self-preserving slope profiles. In this study, the theory is extended to include the channelization on slopes with arbitrary shapes under the assumption that the growth of perturbation is sufficiently faster than the evolution of base state slope profiles; thus, a time derivative term in base state equations is neglected in the linear level (frozen time approach). As the result of a momentary stability analysis, the dominant wavelength is found to decrease with increasing curvature of slopes. In addition, the analysis shows the possibility of channelization even in the case of arbitrary slope profiles.

汀線に直角に入射する波によって形成されるビーチカスプ
谷川 麻子; 泉 典洋; 田中 仁
応用力学論文集, 7, 2, 1005, 1012, 公益社団法人 土木学会, 2004年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Beach cusps are uniformly spaced, arcuate scallops formed at beaches. They are inseparably connected with nearshore currents. The nearshore current system forms a variety of circulation patterns, which have been attracting many researchers' interest since long time ago. While several theories have been proposed on the formation of nearshore current systems, Hino attributed their formation to the dynamic instability, and explained it in terms of linear stability analysis. In this study, his theory is revisited and improved in several aspects.

転波列の発達過程
五十嵐 章; 泉 典洋; 細田 尚
水工学論文集, 48, 493, 498, 公益社団法人 土木学会, 2004年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Uniform flow on a relatively steep channel is known to be unstable to evolve into a wave train, which is termed roll waves. Though roll waves have long been studied, their wavelength cannot be theoretically determined. In this study, a linear stability analysis on the wavelength of fully-developed roll waves is performed. It is found that the instability of the fully-developed roll waves is maximized when the wavelength is 0.1-1, and roll waves with infinitely long or infinitesimally short wavelengths are neutrally stable. In order to study the development of roll waves and to verify the theory, numerical simulation is performed. As the distance from the inlet increase, roll waves tend to increase in the wavelength, and to approach a constant wavelength asymptotically.

The characteristic change of fine particulate organic matter due to a flood in the Nanakita river.
PILAILAR S; SAKAMAKI T; IZUMI N; TANAKA H; NISHIMURA O
水工学論文集, 47, 1033, 1038, Japan Society of Civil Engineers, 2003年02月
英語, 研究論文（学術雑誌）, Sediment sampling was conducted at three locations before and after a flood in the Nanakita river. The sediment samples were analyzed to obtain the information on the particle size distribution, the amount of resuspendable fine particulate organic matter (FPOM) available on the bed, and the composition of the basic nutrients, carbon, nitrogen and phosphorous, in the FPOM. The data suggest that there is an equilibrium state in which the amount of FPOM on the bed is constant in the low flow condition. The behavior of FPOM is found to show strong locality; the amount of FPOM on the bed increases during floods at some locations while it decreases during floods at other locations. In the analysis of nutrients and the microscopic observation, it is suggested that FPOM accumulated on the bed during floods is directly originated from the terrestrial area. FPOM that accumulated in the sediment after flood at all locations are found to be gradually changed in size and composition because biological activities are in process and dominant in the low flow condition.

Stability of bedload-dominated alluvial deltas.
PORNPROMMIN A; IZUMI N; TSUJIMOTO T
水工学論文集, 47, 697, 702, Japan Society of Civil Engineers, 2003年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, A linear stability analysis of the channel inception on bedload-dominated alluvial deltas is performed with the use of the shallow-water equations and the Exner equation. At the downstream end of a delta i. e. the delta front, there is a body of standing water, where water surface elevation of the water body controls the flow depth at the delta front. The bedload transported beyond the front is accumulated on the slope at the front, which causes the migration of the delta front. Upward-concave bed profile is found in the one-dimensional base state. In the two-dimensional linear stability analysis, only negative growth rate is found in all the cases. The absolute value of the growth rate increases with increasing the height of delta front, which implies that deltas with smaller height of delta front are more stable. It is concluded that bedload-dominated alluvial deltas are always stable. This result corresponds to the fact that fan deltas are formed if sediment is sufficiently coarse so that bedload is predominant.

河川流が卓越する河口テラスの初期堆積形状に関する実験
泉 典洋; 田中 仁; 坪井 宏介; 伊達 政直
土木学会論文集, 2003, 740, 109, 120, 公益社団法人 土木学会, 2003年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 河川流が卓越する河口部を対象に模型実験を行い, 河口噴流における流速および浮遊砂濃度の分布構造, 掃流砂および浮遊砂による河口テラスの初期形成機構を明らかにした. また著者らの一部が提案した理論の妥当性を検証した結果, 理論と実験結果には良好な一致が認められ, 浮遊砂が支配的な場合, 噴流軸の両側に堆積が生じることが実験によっても示された. さらに河口テラスからデルタへの発達過程に関する実験を行い, 浮遊砂が支配的な場合, 掃流砂が支配的な場合とは明らかに異なる, 鳥趾状デルタに近い堆積形状へと発達することが示された.

河川流が卓越する河口テラスの初期堆積形状に関する理論
泉 典洋; 田中 仁; 伊達 政直
土木学会論文集, 2003, 740, 95, 107, 公益社団法人 土木学会, 2003年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 河川流が卓越する河口部を対象にして, 河口噴流の流速分布とそれによって形成される河口テラスの初期堆積形状を予測する数学モデルを提案した. 横断方向の流速分布および浮遊砂濃度の相似性を仮定し, 流れの運動方程式および浮遊砂の移流分散方程式を横断方向に積分することによって得られる簡便な常微分方程式を解くことによって流速分布および浮遊砂濃度分布を求めている. さらに流速および浮遊砂濃度分布から掃流砂および浮遊砂によって形成される河口テラスの初期堆積形状を求めた. 解析の結果, 掃流砂が支配的であるとき, 噴流の流軸上に堆積そしてその両側に侵食が生じ, 浮遊砂が支配的で移流拡散の影響が比較的小さいとき, 流軸上に侵食そしてその両側に堆積が生じることが明らかとなった.

デューン‐平坦床遷移過程にみられる亜臨界分岐現象
山口 里実; 泉 典洋
土木学会論文集, 2003, 740, 75, 94, 公益社団法人 土木学会, 2003年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 洪水時, 流量の比較的小さい領域で発生した河床波は, 流量増加に伴って消滅し, 流量減少時に再び発生することが知られている. また河床波から平坦床へ遷移する際の流量が, 平坦床から河床波に遷移する際の流量と異なるというヒステリシス現象が見られることが知られている. 本研究は, 弱非線形解析の手法を用いて, ヒステリシス現象の原因の一つが, 平坦床から河床波に遷移する際に見られる亜臨界分岐であることを理論的に示したものである.

デューンの遷移過程に関する実験
山口 里実; 泉 典洋; 五十嵐 章
水工学論文集, 47, 613, 618, 公益社団法人 土木学会, 2003年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The transition process of dune formation is known to be characterized by the hysteresis that the critical Froude number for dunes to disappear with increasing discharge is larger than that to reappear with decreasing discharge. In this study, the experiments on the transition process of dune formation were performed with an experimental flume. After the discharge was gradually increased until dunes disappear, it was gradually decreased until the dunes reappear. The hysteresis was observed in the transition process of dune formation. The results of the experiments are found to be reasonably well explained by the weakly nonlinear stability analysis of dune formation performed by the first and second authors.

名取川に見られる河床形状特性とその変遷
谷川 麻子; 泉 典洋; 田中 仁
水工学論文集, 47, 607, 612, 公益社団法人 土木学会, 2003年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, In the alluvial reach of the Natori river, two distinctive morphological features can be seen. The reach from the upstream of Taihaku bridge to the confluence with the Hirose river is characterized by unstable, braided configuration while the reach downstream of the confluence is rather stable. This study provides a theoretical explanation for the distinctions between two reaches in a same river by the use of the theories of stable channel cross-section of straight gravel and sand-silt rivers, and the theory of bar formation. The differences of grain size and bed slope are found to cause such a contrast.

粘着性の弱い細砂で構成された斜面上における水路形成の線形安定論
泉 典洋; 藤井 健司
土木学会論文集, 2003, 747, 95, 109, 公益社団法人 土木学会, 2003年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 粘土などの粘着性の強い土壌で構成された斜面上にはガリが形成され, それによって土壌侵食が促進されることが知られている. また粘着性が比較的弱い火山灰などで構成された斜面上にも同様のガリが形成され, 土砂の流出が急激に進む現象が観察されている. 粘着性が弱い場合, 土砂の侵食抵抗が弱く侵食量が大きくなるため, 流水中における浮遊砂濃度の上昇に伴って堆積が生じはじめる. 本研究では, 粘着性土砂で構成された斜面上における水路群形成の理論を, 堆積が無視できないような粘着性の弱い土砂で構成された斜面上におけるガリ群の形成に拡張したものである. 解析の結果によると, 底面勇断力が大きく十分な巻上げが存在するような場合, フルード限界水深の600-1500倍の間隔でガリ群が形成されることが明らかとなった.

急勾配斜面上におけるガリ形成の線形安定論
泉 典洋
応用力学論文集, 6, 959, 966, 公益社団法人 土木学会, 2003年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, A mathematical model of the channelization on steep slopes is presented in this study. A linear stability analysis is performed with the use of the shallow water equations and the Exner equation extended for purely erosional beds. The analysis is found to be similar to that for channelization on mild slopes that the author has presented. The characteristic wavelength associated with the maximum growth rate is of the order of ten times the Froude-critical depth divided by the bed resistance coefficient. The resistance coefficient is estimated of the order of 0.01; thus, the dominant channel spacing is of the order of 1000 times the Froude-critical depth.

振幅展開法を用いた砂州の弱非線形解析
泉 典洋; PORNPROMMIN Adichai
土木学会論文集, 2002, 712, 73, 86, 公益社団法人 土木学会, 2002年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 単列交互砂州の非線形解析手法として従来行われてきた増幅率展開法は, 増幅率を微小パラメータとして展開するため, その適用は最も小さい臨界アスペクト比近傍, すなわち単列交互砂州の近臨界域のみに限られるという欠点があった. 本研究ではこの制限を除くために, 振幅を微小パラメータとして展開する振幅展開法を用い, 単列交互砂州のみならず複列砂州の場合にも適用できる弱非線形解析を提案した. 単列交互砂州および複列砂州の波長および平衡振幅について理論結果と実験結果を比較したところ良好な一致が見られた.

乱泥流による海底峡谷の形成理論
泉 典洋
土木学会論文集, 2002, 712, 45, 56, 公益社団法人 土木学会, 2002年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 大陸棚周縁部には海底峡谷 (submarine canyon) と呼ばれる峡谷状の地形が見られるが, その成因の一つとして, 大陸棚上を流下する乱泥流 (turbidity current) と呼ばれる密度流が挙げられる. 本論文では乱泥流の運動方程式および連続式, 浮遊粒子の移流方程式, 乱泥流による海底地形変化を記述する方程式を組み合わせ, 線形安定解析の手法を用いることによって, 海底峡谷の初期形成機構について理論的説明を試みた. 理論によれば, 峡谷群の初期形成間隔は乱泥流の層厚のおおよそ1500倍～8000倍となることが明らかとなった. 乱泥流の層厚が10cm～1mのオーダーであるとすると峡谷群の間隔は150m～8kmとなり, 実際の間隔とも良好に一致する結果が得られた.

野蒜海岸を中心とする石巻湾西部沿岸の長期土砂移動量の評価
井上 かおり; 田中 仁; 泉 典洋
海岸工学論文集, 49, 516, 520, 公益社団法人 土木学会, 2002年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 石巻湾西端の野蒜須崎浜は湾沿岸から運ばれた漂砂や鳴瀬川の供給土砂により明治前後から発達した. 今日, 河川上流の治山・治水が進み, また湾中央ではヘッドランド等海岸構造物が設置され, 野蒜海岸に流入する土砂移動量の変化が予想される. そこで, これまでの野蒜海岸を形成した土砂移動量を調べるため, ヘッドランドを考慮しない1998年以前の長期土砂移動量を評価した. 評価方法として, 空中写真による汀線解析と野蒜海岸の堆積土砂量の概算, 河床変動計算による鳴瀬川供給土砂量の計算, 湾西側の沿岸漂砂量の計算を行った. その結果, 河川・海岸を含め野蒜沿岸の長期土砂移動量は10<SUP>4</SUP>-10<SUP>5</SUP>m<SUP>3</SUP>/sであることが示された.

ポケットビーチの河口安定性に関する実験
泉 典洋; Vithana H. P. V; 田中 仁
水工学論文集, 46, 773, 778, 公益社団法人 土木学会, 2002年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, It is commonly observed that, in pocket beaches, river mouths are located at either end of beaches adjacent to one of the headlands. Izumi <I>et. al.</I> presented a linear stability theory to explain the instability of river mouths in pocket beaches. The theory shows that river mouths cannot stay stably in the central region of beaches but can stay only within regions near either end of beaches when the capability of longshore sediment transport is not sufficient compared with the load of river sediment supply. In this study, a series of experiments are performed to study the instability of river mouths with the use of a simplified physical model. It is found that river mouths are always unstable at the center of beaches even without the shielding effect of headlands on the wave energy; thus, the shielding effect is not essential for the instability. Contrary to the theoretical results, river mouths are unstable at the beach center even if sediment supply is not sufficiently large.

河床波の遷移過程に見られるヒステリシス現象について
山口 里実; 泉 典洋
水工学論文集, 46, 707, 712, 公益社団法人 土木学会, 2002年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, On the transition process of dune formation, it is known that a hysteresis is observed that the critical Froude number at which dunes disappear when discharge increases is larger than the critical Froude number at which dunes reappear when discharge decreases. In this study, in order to explain the hysteresis observed in the dune transition, a weakly nonlinear analysis is performed with the use of the growth rate expansion method. The analysis leads a nonlinear amplitude equation, which shows that when wavenumber is 0.1-0.4, the type of bifurcation appeared in the dune transition is subcritical for &sigma;=0.8. This result implies that there is a possibility that the hysteresis is caused by the subcritical bifurcation.

侵食性河床上のステップ発達に関する弱非線型安定解析
山口 里実; 泉典 洋
応用力学論文集, 5, 639, 648, 公益社団法人 土木学会, 2002年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, It has been known that a series of steps often develop on an erosional bed. In this study, a weakly nonlinear stability analsys is perfomed with the use of the two-dimensional Reynolds equations. The anlysis leads the value of the first Landau coefficient in a nonlinear amplitude equation with the use of the amplitude expansion method. The results show that when the wavenumber is larger than the chracteristic wavenumber obtained in the linear stability analysis, the perturbation keeps growing in the process of the nonlinear development_ This result corresponds to the fact that steps on erosional beds develop to form a series of waterfall-like steps or overhanging cliffs in channels. This does not mean the steps can actually grow infinitely. Fully-developed steps, which cannot be described by this formulation, can be illustrated by Parker et al's theory to have an equilibrium amplitude.

NHSED2Dモデルを用いた直線河道の砂州形成数値シミュレーション
ポンプロミン アディチャイ; 寺本 敦子; 泉典 洋; 北村 忠紀; 辻本 哲郎
応用力学論文集, 5, 629, 638, 公益社団法人 土木学会, 2002年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Numerical simulations are performed to investigate the characteristics of the formation of alternate and multiple bars with the use of the NHSED2D model. The results of the simulations show reasonably good agreement with the results of the theoretical analysis and the experiments. It is found that periodic boundary conditions with an insufficiently small calculation domain tend to stabilize multiple bars. It is also found that there is possibility that different initial configurations lead to different equilibrium states. The reduction of the bar mode can be well explained by the theoretical results that the difference between the dominant modes associated with the maximum growth rate and the maximum equilibrium amplitude. The irregularity appeared in the reduction process of the bar mode is suggested to be caused by the nonlinear interaction between multiple modes of bars.

転波列発生の不安定性理論
泉 典洋; Huy Phuong Nguyen
応用力学論文集, 4, 611, 618, 土木学会, 2001年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

侵食性河床におけるステップ発生の線形安定性理論
山口 里実; 泉 典洋
水工学論文集, 45, 751, 756, 公益社団法人 土木学会, 2001年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The bed form of steep channels are often characterized by a series of steps. In this paper, in order to investigate the mechanism of the inception of steps, a linear stability analysis is performed with the use of the two-dimensional Reynolds equations and the Exner equation for bed erosion. The analysis reveals that the flat bed becomes unstable resulting in the growth of sinusoidal perturbations when the Froude number is larger than 0.6-0.9 and the wavenumber is smaller than 0.7-1.0. The characteristic wavenumber of inceptive steps are in the order of 0.1-1, corresponding to a wavelength of 6-60 times the flow depth. The comparison between the predicted wavenumbers in this analysis and the measurements in Sawai's experiments shows a reasonably good agreement. The analysis can also explain that the steps migrate upstream, which agrees with the observational results.

ポケットビーチにおける河口の位置について
泉 典洋; 首藤 伸夫; 田中 仁; VITHANA H.P
応用力学論文集, 4, 581, 590, 公益社団法人 土木学会, 2001年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, A commonly observed feature of pocket beaches confined by two rocky headlands is that river mouths are located at either end of beaches adjacent to one of headlands. This study presents a theoretical model of instability of river mouth locations in pocket beaches in terms of a linear stablity analysis. The theory shows that river mouths cannot exist stably around the central region of beaches and only can be located at either end of beaches when the load of river sediment supply relative to the dimensions of rivers are comparatively larger than the capability of longshore sediment transport relative to the dimensions of beaches.

河口流出土砂の堆積特性及び数値計算
本堂 亮; 泉 典洋; 田中 仁
海岸工学論文集, 47, 1, 536, 540, 公益社団法人 土木学会, 2000年10月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

Purely erosional cyclic and solitary steps created by flow over a cohesive bed
G Parker; N Izumi
JOURNAL OF FLUID MECHANICS, 419, 203, 238, 2000年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Linear stability analysis of channel inception: downstream-driven theory
N Izumi; G Parker
JOURNAL OF FLUID MECHANICS, 419, 239, 262, 2000年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

洪水時における高水敷上への細粒土砂堆積
泉典洋; 松田幸子; 田中仁
水工学論文集, 44, 419, 424, 2000年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

植生がガリ形成に及ぼす効果
山口里実; 泉典洋
水工学論文集, 43, 43, 605, 610, 公益社団法人 土木学会, 1999年02月, ［査読有り］
日本語, Surface erosion is increasingly caused by forest clearance for cultivation and urbanization. It is commonly observed that gullies formed at the edge of plateau surfaces tremendously accelerate surface erosion. It is accordingly important to study the mechanism of gully formation and the effects of vegetation in order to reduce soil erosion. This paper presents a mathematical model as to how vegetation effects on gully formation in terms of a linear stability analysis. It is suggested that vegetation decelerates gully development by reducing gully spacing and flow intensification. It is found that a slight increase of critical shear stress due to vegetation prevents gully formation effectively.

水路群発生の線形安定論 -斜面下流端からの発生理論-
泉 典洋
土木学会論文集 = Proceedings of JSCE, 614, 65, 75, 公益社団法人 土木学会, 1999年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 本研究では, 斜面下流端から発生し上流側へ発達していく水路群形成過程を対象に, 表面流を表現する浅水流方程式とそれによる侵食の式を用いて線形安定解析を行うことによって, 水路群の形成される初期間隔を予測する理論を提案した. 理論によると波長が限界水深/抵抗係数の6倍～100倍程度の範囲でのみ擾乱は発達し得ることが明らかとなった. また擾乱の発達率を最大とする卓越波長は限界水深/抵抗係数の10倍程度となることが明らかとなった. 抵抗係数が0.01のオーダーであることから, 水路群の形成間隔は限界水深の1000倍程度になることが結論される. また斜面勾配あるいは限界剪断力が相対的に大きくなると水路化は起きにくくなることが示された.

簡便なモデルを用いた水路群形成の理論
泉典洋; 山口里実
水工学論文集, 42, 1105, 1110, 1998年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

網走川河口部の土砂堆積現象
伊達政直; 泉典洋; 田中仁
水工学論文集, 42, 1129, 1134, 1998年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

基盤岩を侵食する河川の縦断河床形状
泉典洋; 山口里実
水工学論文集, 41, 871, 876, 1997年02月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

浮遊砂を輸送するれき床河川の平衡横断面形状
泉 典洋; Parker Gary
土木学会論文集, 1997, 565, 43, 55, 公益社団法人 土木学会, 1997年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 自然河川によく見られる, 河床が礫, 河岸が細砂で構成される河道地形の形成メカニズムを説明するための数学モデルを提案した. 砂床河川の平衡横断面形状の理論を, アクティブレイヤーにおける細砂の体積存在率<i>p</i>を導入することによって, 一部礫相が露出している場合に拡張した. 礫床における解と細砂に覆われた河岸部における解を接続することによって細砂の堆積位置とその形状を理論的に求めた. 理論によれば, 中央水深及び河床勾配が十分大きく, 細砂の粒径が十分小さいときは, 浮遊砂は側岸部に堆積することが理論的に示された. また, 中央水深及び勾配が小さく粒径が大きいとき, 浮遊砂は河道中央部に堆積することが明らかとなった.

透過水制を有する直線砂床河川の平衡横断面形状
泉 典洋; 池田 駿介; Parker Gary
土木学会論文集, 1997, 565, 31, 41, 公益社団法人 土木学会, 1997年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 直線砂床河川の平衡横断形状の理論を側岸付近に透過水制が存在する場合に拡張することによって, その平衡横断面形状を理論的に求めた. その際, 水制が底面剪断力を減ずる働きを考慮して水制域での解を求め, 非水制域での解と接続することによって平衡状態での横断面形状及び中央水深を導いた. その結果, 平衡状態においては水制域はほぼ完全に砂に埋没してしまうこと, 流量及び河床勾配が変化しないとすると平衡水深は通常の水制密度の範囲内 (χ=1～100) で数%から3, 40%大きくなることが理論的に示された. さらに, 水制設置前後で流量と流砂量が保存されるという平衡縦断形状の考え方を, 本理論とともに (X=10と仮定して) 実際のケースに適用すると, 水制設置後, 平衡水深が70%程度大きくなるという実測結果を説明することが可能となった.

掃流砂・浮遊砂の流出に伴う河口テラスの初期堆積機構
伊達 政直; 泉 典洋; 田中 仁
海岸工学論文集, 44, 591, 595, 公益社団法人 土木学会, 1997年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

水害と闘って300年-水害に強いまちづくり事業・吉田川-
泉 典洋
土木学会誌, 81, 12, 6, 9, 土木学会, 1996年10月15日, ［招待有り］
日本語

水路網の形成と地形の発達
泉 典洋
ながれ : 日本流体力学会誌, 15, 4, 245, 246, 社団法人 日本流体力学会, 1996年08月31日, ［招待有り］
日本語

一次元デルタ前縁部形状の定常解
泉 典洋; 池田 駿介
水工学論文集, 40, 915, 920, 公益社団法人 土木学会, 1996年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Self-preserving profiles have been observed in experimentally produced onedimensional deltas. We analytically derive such a self-preserving profile from the St. Venant shallow water equations and the continuity equation of sediment, giving profiles of concave form. The theory predicts that the increasing height of the delta front decelerates the migration of the front and reduces the gradient of the longitudinal profile. The experimental results support these results.

斜面下流端から発生する水路群について
泉 典洋; PARKER Gary
土木学会論文集 = Proceedings of JSCE, 521, 79, 91, 公益社団法人 土木学会, 1995年08月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 斜面下流端のステップ近傍で発生したガリは上流側へ向かって水路へと発達しながら複雑なチャンネルネットワークを形作っていく. 本研究では発生初期のガリの発達メカニズムを調べるために, 下流端にステップが存在する緩やかな一様勾配斜面を考え, そのステップにサイン形状を有する斜面方向の微小擾乱を与えたときの斜面上の流速分布及び水面形状を浅水流方程式を特異摂動法を用いて解くことによって求めた. それによると擾乱の影響が顕著な下流端近傍の薄い層内では降雨およびレイノルズ応力の影響は無視できることがわかった. また計算によって, 上流方向にくぼんだ部分に流れが集中する様子を再現でき, それらの結果に限界掃流力を用いた水路の初期形成仮説を適用した結果, (水深/斜面勾配) 程度のオーダーの卓越波長が得られた.

礫床河道内に堆積する細砂について
泉 典洋; パーカー ゲーリー
水工学論文集, 39, 665, 670, 公益社団法人 土木学会, 1995年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, In natural rivers, it is commonly seen that gravel beds are delineated by sandy banks. A theoretical model to explain the &ldquo;gravel bed sand bank morphology&rdquo; of straight rivers is presented in this study. The theory of stable cross-section of gravel rivers is combined with that of sand-silt rivers by introducing the concept of an available function (<I>P</I>) of fine sands on gravel beds. The theory predicts the location of sand deposit in the channel for given center depth, slope and center value of <I>P</I> (available function).

INCEPTION OF CHANNELIZATION AND DRAINAGE-BASIN FORMATION - UPSTREAM-DRIVEN THEORY
N IZUMI; G PARKER
JOURNAL OF FLUID MECHANICS, 283, 341, 363, 1995年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

チャンネルネットワークの初期形成機構
泉 典洋; パーカー ゲーリー
水工学論文集, 38, 203, 208, 公益社団法人 土木学会, 1994年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The process of channel inception is studied theoretically. Instead of the normal flow assumption used by Smith and Britherton, St. Venant shallow water equations are adopted as a flow model to include the effect of backwater and the Reynolds stress. Velocity and depth profiles of a sheet flow on a perturbed plateau is analytically solved using a perturbation technique. It is found that the flow is gathered in troughs on the plateau and that the flow intensification is maximized when perturbation wavelength is of the order of the flow depth devided by the slope.

EFFECTS OF PILE DIKES ON FLOW RETARDATION AND SEDIMENT TRANSPORT
S IKEDA; N IZUMI; R ITO
JOURNAL OF HYDRAULIC ENGINEERING-ASCE, 117, 11, 1459, 1478, 1991年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

STABLE CHANNEL CROSS-SECTIONS OF STRAIGHT SAND RIVERS
S IKEDA; N IZUMI
WATER RESOURCES RESEARCH, 27, 9, 2429, 2438, 1991年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

直線砂床河川の安定横断河床形状
泉 典洋; 池田 駿介
土木学会論文集, 429, 429, p57, 66, 土木学会, 1991年05月, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）

直線砂床河川の安定横断河床形状
泉 典洋; 池田 駿介
土木学会論文集, 1991, 429, 57, 66, 公益社団法人 土木学会, 1991年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 直線砂床河川では浮遊砂と掃流砂の横断方向輸送の釣り合いにより河道が維持されている. 本論文では厳密にこの現象を定式化し, 安定形状, 水深および河幅を求めた. その結果, その形状は流量, 粒径, 勾配の関数として表わされることが判明した. 特に水深は勾配の約-0.8乗に比例することを明らかにし, 又, 従来予測されていなかった河幅にっいても理論式を提案し, これらは測定値を適切に説明するものであった.

浮遊砂の横断方向拡散係数について
池田 駿介; 泉 典洋
土木学会論文集, 1991, 434, 47, 55, 公益社団法人 土木学会, 1991年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, 樹木や杭が片岸側にある場合について, 水深平均流速分布ならびに浮遊砂濃度分布に関する理論解析を行い, 横断方向拡散係数を求める方法を示した. この方法に従い, 幅1mの水路を用いて拡散係数を測定した. さらに, 河岸のような側斜面の場合についても同様な解析を行い, 幅50cmの水路を用いて拡散係数を求めた. 以上の結果, いずれの場合も鉛直方向の拡散係数は0.08<i>u</i>_*<i>D</i>程度であり, 横断方向拡散係数は0.23<i>u</i>_*<i>D</i>程度となることを示した.

TRANSVERSE DIFFUSION RATES OF FLUID MOMENTUM AND SUSPENDED SEDIMENT NEAR SIDE BANKS
S IKEDA; N IZUMI
ENVIRONMENTAL HYDRAULICS, VOLS 1 AND 2, 403, 408, 1991年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

WIDTH AND DEPTH OF SELF-FORMED STRAIGHT GRAVEL RIVERS WITH BANK VEGETATION
S IKEDA; N IZUMI
WATER RESOURCES RESEARCH, 26, 10, 2353, 2364, 1990年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

側岸に樹木を有する直線れき床河川の安定横断河床形状
泉 典洋; 池田 駿介
土木学会論文集, 1989, 411, 151, 160, 公益社団法人 土木学会, 1989年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Effect of bank vegetation on the stable channel cross-section of straight gravel rivers is studied theoretically, in which singular perturbation and matched asymptotic expansion techniques are employed to derive the lateral distributions of depth-averaged fluid velocity and the bed shear stress. A condition of sediment incipient motion is imposed at the junction of the bed and the banks to derive the stable depth, and a formula for resistance to flow is used to obtain the stable width. It is revealed that a thicker vegetation yields a larger depth and a smaller width. Increasing discharge is found to increase the effect of vegetation. The analysis is found to agree reasonably well with available field data.

流水抵抗及び浮遊砂濃度に及ぼす植生の効果
泉 典洋; 池田 駿介; 伊藤 力生
水理講演会論文集, 33, 313, 318, 公益社団法人 土木学会, 1989年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, Mathmatical models for defining the lateral distributions of velocity and suspended sediment concentration in channels with vegetation are presented. Singular perturbation technique is used to define the velocity distribution, from which the sediment distribution is derived. Measurements of the velocity and the sediment concentration in a laboratory flume with vegetation models are made. These data support the model presented herein, and it is revealed that the lateral momentum and the mass diffusivity are larger than those for open channel flow without vegetation. It is found that the vertical diffusivity is not governed by the local friction velocity. The transportation of suspended sediment due to vegetation is thus quantified.

都市河川空間の評価構造に関する研究
小池 俊雄; 玉井 信行; 高橋 裕; 泉 典洋; 岡村 次郎
土木計画学研究・論文集, 6, 105, 112, 公益社団法人 土木学会, 1988年, ［査読有り］
日本語, 研究論文（学術雑誌）, The structure of evaluation of a river space in a city is studied at the Kanda river and the Syakujii river which are typically urbanized in Tokyo. The river space is devided into the physical space and the psychological space. The influence of the geometrical characteristics of the upper- and mid- Kanda river on evaluation of the physical river space is examined. A preferable structure of river space is gained by the psychophysical approach. The cognitive model for evaluation of the psychological river space is presented. The difference of the structures of evaluation is examined at two zones in the Syakujii river using the model.

札内川における礫河原再生技術とその取組
天羽淳; 矢部健一郎; 渡邊康玄; 泉典洋; 大串弘哉; 山口里実; 大石哲也, 河川技術論文集(Web), 29, 299, 304, 2023年, ［査読有り］
日本語

サージ的混濁流により実験水路に形成されたサイクリックステップの粒度分布
横川美和; 藤田和典; 森勇; FERNANDEZ Roberto; CZAPIGA Matt; BERENS John; KWANG Jeffrey; 内藤健介; PARKER Gary; 泉典洋; 成瀬元, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2021 (CD-ROM), 2021年

令和2年7月球磨川豪雨災害報告
泉典洋, 北海道地区自然災害科学資料センター報告, 34, 3, 21, 2021年
北海道地区自然災害科学資料センター (北海道大学大学院工学研究院), 日本語

厚真川山地小流域を対象とした水・土砂流出および地形特性—Characteristics of runoff, sediment transport and topography over the sub-catchment in Aduma river basin—北海道胆振東部地震における厚真川流域の土砂災害に関する分野横断型調査研究
宮崎 功太郎; 星野 剛; 山田 朋人; 泉 典洋; 橋場 雅弘, 研究所紀要 / [北海道河川財団] [編], 31, 179, 197, 2020年12月
北海道河川財団, 日本語

会長・理事会特別シリーズ(No.6)特別座談会(第5回)2020年7月22日(水) オンライン会議システムにて 土木の原点に想いを馳せる
家田 仁; 泉 典洋; 木村 亮; 島村 誠; 松島 学; 茶木 環, 土木学会誌, 105, 12, 2, 9, 2020年12月
土木学会, 日本語

日本工学教育協会 北海道工学教育協会第68回年次大会報告
泉 典洋, 工学教育, 68, 6, 6_2, 6_4, 2020年
公益社団法人 日本工学教育協会, 日本語

シンポジウム「緊急企画 : コロナの時代の工学教育－いま現場で, そしてこれから－」報告
泉 典洋, 工学教育, 68, 6, 6_19, 6_20, 2020年
公益社団法人 日本工学教育協会, 日本語

ダム貯水池における混濁流を用いた排砂実験
三橋日向; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 76, 76, 2020年

地震に伴って発生する海底地すべりによる混濁流の発生機構
新谷有貴; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 76, 76, 2020年

令和元年台風19号及び台風21号による広域災害に関する総合研究
二瓶泰雄; 仲江川敏之; 中北英一; 竹見哲也; 山田朋人; 三隅良平; 飯塚聡; 鈴木真一; 柳瀬亘; 立川康人; 田中茂信; 佐山敬洋; 田中智大; 朝位孝二; 清水義彦; 前野詩朗; 田中仁; 吉谷純一; 田中規夫; 泉典洋; 矢野真一郎; 森脇亮; 赤松良久; 内田龍彦; 重枝未玲; 岩崎理樹; 小山毅; 長谷川兼一; 西嶋一欽; 藤本郷史; 毛利栄征; 前田健一; 岡村未対; 卜部厚志; 森口周二; 蝦名裕一; 松四雄騎; 王功輝; 竹林洋史; 鈴木素之; 田島芳満; 佐々木淳; 信岡尚道; 森信人; 有川太郎; 鈴木崇之; 下園武範; 松井正宏; 小林文明; 畑山満則; 牛山素行; 佐藤健; 梶谷義雄, 自然災害科学総合シンポジウム要旨集, 57th, 9, 22, 2020年
令和元年台風19号では, 東日本の非常に広い範囲で長時間の豪雨をもたらし, 大規模な洪水氾濫が発生すると共に, 台風による過去最多の士砂災害件数, 竜巻などの強風被害, 記録的な高潮・高波被害が発生し, 甚大な人的・物的被害が生じた。その約2週間後には, 日本南岸の低気圧と台風21号による大雨が発生し, 千菓県や福島県などにて洪水氾濫が発生した。本研究では, 科研費・特別研究促進費による突発災害調査研究により, 台風19号, 21号による広域災害について, 全国から多分野の研究者が集結した総合研究を実施した。本報はその成果の一部を取りまとめたものである。また, 今後に向けての提言も一覧できる形でまとめている。
2020年9月1日(火), 於 : Zoomによるオンライン開催, 京都大学防災研究所自然災害研究協議会, 日本語

Experimental study on sandbars evolution with bed erosion growth in mixed alluvial-bedrock uniformly curved channel
Mamy Rija Andriamboavonjy; Adriano Coutinho Lima; Norihiro Izumi, 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

岩盤侵食による滝や滝群の発生機構
小峰秋房; 泉典洋; 井上卓也, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 76, 2020年

多地点水位情報と一次元不定流解析を用いたデータ同化モデルの開発—DEVELOPMENT OF DATA ASSIMILATION MODEL USING ONE-DIMENSIONAL UNSTEADY FLOW MODEL AND WATER LEVEL DATA AT MULTIPLE-POINTS
西口 亮太; 壇 鉄也; 泉 典洋, こうえいフォーラム = Nippon Koei technical forum : 日本工営技術情報 / 日本工営株式会社技術委員会 編, 27, 15, 20, 2019年
日本工営技術委員会, 日本語

脳底動脈閉塞症に対する血栓回収療法の治療成績と転帰不良因子
田島洋佑; 早坂典洋; 海老原幸一; 須田泉; 横山大騎, 脳血管内治療(Web), 4, Supplement, 2019年

サージ的混濁流とそのベッドフォームの粒度分布:水路実験
藤田和典; 横川美和; 森勇; 八木崇; 吉田壮葵; 水谷信彰; FERNANDEZ Roberto; CZAPIGA Matt; BERENS John; KWANG Jeffrey; 内藤健介; PARKER Gary; 泉典洋; 成瀬元, 日本地質学会学術大会講演要旨, 126th, 471, 2019年
一般社団法人 日本地質学会, 日本語

河道撹乱による礫河原再生を目的とした旧流路の回復方法
川村(山口)里実; 渡邊康玄; 泉典洋; 米元光明; 住友慶三; 矢部浩規, 寒地土木技術研究, 779, 11‐17, 17, 2018年04月10日
土木研究所寒地土木研究所, 日本語

サージ的混濁流によって形成されるサイクリックステップの特徴
藤田和典; 森勇; 横川美和; FERNANDEZ Roberto; CZAPIGA Matt; BERENS John; KWANG Jeffrey; 内藤健介; PARKER Gary; 泉典洋; 成瀬元, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2018, 2018年

波状道路の形成理論
瀧上直斗; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 74, 2018年

管水路内における気液二相流の線形安定解析
谷川徹; DE LIMA Adriano Coutinho; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 74, 2018年

自由表面流におけるソフトモード不安定の弱非線形安定解析
久原愛加; DE LIMA Adriano Coutinho; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 74, 2018年

混濁流によって発生する底面不安定現象
泉典洋; PEN Sytharith; PARKER Gary, 日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2018, 2018年

浸透流の局所化に着目した河川堤防の基礎地盤の不安定メカニズム—Instable failure of base layer of river levee focused on localization in 3D-flow
西村 柾哉; 前田 健一; 櫛山 総平; 泉 典洋; 齊藤 啓, 計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science / 日本計算工学会 編, 22, 6p, 2017年05月
日本計算工学会, 日本語

自由表面流における流れの線形安定解析
久原愛加; DE LIMA Adriano Coutinho; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 73, 2017年

混濁流によって発生する底面不安定現象
萩澤さくら; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 73, 2017年

一様湾曲水路における仮想岩盤河床の侵食と砂の堆積状態の変遷
小澤春貴; 田口真矢; DE LIMA Adriano Coutinho; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 73, 2017年

堤防におけるパイピング現象に成立する相似則
樋上洋介; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 73, 2017年

札内川を事例とする植生の流路変動への影響
渡邉健人; 久加朋子; 山口里美; 清水康行; 泉典洋; 岩崎理樹; 石田義明, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 73, 2017年

浸透流の局所化に着目した河川堤防の基礎地盤の不安定メカニズム
西村柾哉; 前田健一; 櫛山総平; 泉典洋; 齊藤啓, 計算工学講演会論文集(CD-ROM), 22, 2017年

河川堤防における漏水対策型水防工法の浸透破壊に対する効果
櫛山総平; 前田健一; 泉典洋; LI Zhaoqing; 西村柾哉; 齊藤啓, 地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM), 52nd, 2017年

三次元浸透流に着目した透水性基礎地盤を有する河川堤防の噴砂孔のモデル化
西村柾哉; 前田健一; LI Zhaoqing; 櫛山総平; 泉典洋; 斎藤啓, 地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM), 52nd, 2017年

サージの長さが混濁流起源のサイクリックステップに与える影響
藤田和典; 森勇; 横川美和; ARRIETA Roberto Fernandez; CZAPIGA Matt; BERENS John; KWANG Jeffrey; 内藤健介; PARKER Gary; 泉典洋; 成瀬元, 日本地質学会学術大会講演要旨, 124th, 2017年

混濁流によって発生する底面不安定現象
泉典洋; 萩澤さくら, 日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2017, 2017年

滑らかな岩盤河川における砂礫被覆のヒステリシス
井上 卓也; 泉 典洋; 清水 康行, 寒地土木研究所月報, 753, 2, 11, 2016年02月
土木研究所寒地土木研究所, 日本語

底面に冷熱源を持つ回転水槽実験における回転初期の遷移過程と高さ依存性
一瀬輪子; 北野慈和; 山田朋人; 渡部靖憲; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 72, 2016年

乱流域の流水によって氷上に形成される界面波
泉典洋; 横川美和; 角田尭史; 石黒友紀, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2016, 2016年

底面摩擦を考慮した円形跳水現象の定式化
有雅正修; 山田朋人; 横川美和; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 72, 2016年

海底混濁流が形成する界面波の線形安定解析
萩澤さくら; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 72, 2016年

混濁流によって海底に形成される界面波の形成条件と形状特性
畠山順吉; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 72, 2016年

氷界面波が形成する密度流の速度分布と温度分布測定の試み
長谷川貴士; 角田尭史; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 72, 2016年

氷床上を流れるカタバ風の流速および温度の測定実験
角田尭史; 長谷川貴士; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 72, 2016年

カタバ風の発生と発達のプロセス
和田萌実; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 72, 2016年

氷上のステップ地形の発達:理論解析とアナログ実験の比較
横川美和; 泉典洋; 内藤健介; PARKER Gary; 山田朋人; GREVE Ralf, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2016, 2016年

水路実験における重力流によるサイクリックステップの形態
横川美和; 成瀬元; 武藤鉄司; 泉典洋, 日本地質学会学術大会講演要旨, 123rd, 217, 2016年
一般社団法人 日本地質学会, 日本語

気候変動への対応を視野に入れた盛土内水位予測モデルの開発
西村聡; 所哲也; 泉典洋; 山田朋人, 地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM), 51st, 2016年

津波によって発生する混濁流と堆積物移動についての水路実験(予報)
横川美和; 中島孝彰; 坂田祐樹; 山本大貴; 増田富士雄; 泉典洋, 日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2016, 2016年

Viscous shear layers in partially vegetated channels
A. C. Lima; N. Izumi, River Flow - Proceedings of the International Conference on Fluvial Hydraulics, RIVER FLOW 2016, 2276, 2285, 2016年

底面の加熱及び冷却を伴う回転水槽実験
一瀬 輪子; 北野 慈和; 山田 朋人; 渡部 靖憲; 泉 典洋, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 28, 100131, 2015年
中緯度地域における総観規模の気象は，偏西風の蛇行及び高低気圧の発生や移動に支配されるが，これは傾圧不安定波として解釈される．傾圧不安定波の室内実験としてはFultzやHideが提唱した回転水槽実験が挙げられる．既往の実験の多くでは，3重の円筒水槽を用い，中心に冷水，外側に温水を入れ，中間に位置する水槽内の流体を作業流体とする．この作業流体は側壁を通して温度差が与えられ，かつ回転させることで傾圧帯の大気の流れの特徴を有することが示されている．これはアニュラス型の実験と呼ばれるが，本実験では，既往の回転水槽実験と異なり，冷源，熱源を水槽の側壁ではなく底面に配置した装置を用いた．アニュラス型の実験では冷熱源としての内壁があるため，蛇行の振幅が一定となっているが，本実験装置には内壁がないため振幅が自由な場合の傾圧不安定波が形成される．さらに極域に相当する水槽中央部の挙動についても解析可能となる． この装置による実験を相互相関法PIV解析及びSR-PIV解析を利用して解析した．以後，地球大気に倣い，半径方向の流速を南北流速，円周方向の流速を東西流速と呼称する．実験条件を，実験開始前の非回転時の水深40mm，水槽の回転数，レーザシート光を挿入する高さ30mmとした．解析の結果，地球上での中緯度地域に当たる帯状領域で水槽の回転と同方向の東西流速が卓越する流れが観測された．この領域は南北方向に蛇行しており，その波数は地球上の偏西風の蛇行と同程度の4から6程度であった．卓越する帯状領域での東西流速の大きさは1分間の平均値にして0.1-0.4mm/sで時間経過によって増減し，負になる場合も存在した．また，東西風速が卓越する帯状領域において，東西方向に交互に正負の渦度が配置することが観測された．これは地球大気における対流圏上層の低気圧，高気圧の配置と類似している．水槽の中心付近の空間平均渦度と卓越する帯状領域の東西流速の時間変化は類似しており，おおむね同期して増減する．この現象と地球大気における極域の現象との比較は，今後の課題としていきたい．, 水文・水資源学会, 日本語

BAR INSTABILITY WITH BANK EROSION
UDDIN Md Jahir; IZUMI Norihiro; HASEGAWA Kazuyoshi, 水工学論文集 土木学会水工学委員会 編, 59, I_121, 126, 2015年
土木学会, 英語

「バーブ」による河岸の防御と魚類の生息環境の創出
渡辺恵三; 渡辺恵三; 岩瀬晴夫; 岩瀬晴夫; 野村圭司; 野村圭司; 小森友晴; 卜部浩一; 卜部浩一; 泉典洋; 泉典洋, 応用生態工学会研究発表会講演集, 19th, 2015年

底面の加熱および冷却を伴う回転流体水槽実験
一瀬輪子; 山田朋人; 北野慈和; 渡部靖憲; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

回転する水路に形成されるサイクリックステップ
有雅正修; 山田朋人; 横川美和; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

東日本大震災に起因する津波起源混濁流
和田萌実; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

海底混濁流によって形成される界面波
萩澤さくら; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

カタバ風によって流れ-氷界面に形成される界面波
角田尭史; 石黒友紀; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

火星北極冠における円形跳水現象
有雅正修; 山田朋人; 泉典洋; 横川美和, 地球環境シンポジウム講演集, 23rd, 197, 201, 2015年
土木学会, 日本語

感潮域における水路網形成
久世晴日; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

底面に多孔質媒体を有する開水路の流れの安定性
吉村知祐; DE LIMA Adriano Coutinho; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

氷上を流れる流体による界面波の形成実験
石黒友紀; 角田尭史; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 71, 2015年

流砂による侵食で形成される基盤岩上の周期的ステップの形態に被覆堆積物が及ぼす影響
横川美和; 京極晃年; 小寺彰; 泉典洋, 日本地質学会学術大会講演要旨, 122nd, 184, 2015年
一般社団法人 日本地質学会

サージ的混濁流により形成されるサイクリックステップの形態(予報)
横川美和; 山本真也; 樋口裕幸; 庄境大貴; CLARKE John Hughes; 泉典洋, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2015, 2015年

粗い岩盤河川と滑らかな岩盤河川における砂礫被覆の数値計算
井上卓也; 泉典洋; 清水康行; PARKER Gary, 日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2015, 2015年

A case study of long-and short-term hydraulic state changes in embankment in Hokkaido
Satoshi Nishimura; Tetsuya Tokoro; Tomohito Yamada; Norihiro Izumi; Maria Fernanda Rivas, 6th Japan-China Geotechnical Symposium, SJGS 2015, 34, 39, 2015年, ［査読有り］
Japanese Geotechnical Society, 英語

P236 底面からの加熱及び冷却を伴う回転水槽実験(ポスターセッション)
北野 慈和; 一瀬 輪子; 山田 朋人; 渡部 靖憲; 泉 典洋, 大会講演予講集, 107, 107, 267, 2015年
日本気象学会, 日本語

乱流‐氷界面に発達する界面波
内藤健介; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 70, ROMBUNNO.B-37, 2014年02月
日本語

回転水槽における砂面に表面流がもたらす地形形成
有雅正修; 山田朋人; 泉典洋; 横川美和, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 70, ROMBUNNO.B-39, 2014年02月
日本語

重力風による氷床上でのステップ地形の形成に関する実験的研究
角田尭史; 内藤健介; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 70号, 70, ROMBUNNO.B-38, 2014年02月
日本語

On the initial development of shear layers in partially vegetated channels
LIMA Adriano Coutinho de; IZUMI Norihiro, 水工学論文集 土木学会水工学委員会 編, 58, 61, 66, 2014年
土木学会, 英語

感潮域における水路網形成
久世晴日; 泉典洋; DE LIMA Adriano Coutinho, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 70, 70, 2014年

多孔質体内部におけるRayleigh-Taylor不安定現象
青井智祥; 泉典洋; 前田健一, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 70, 2014年

河川堤防決壊口における横越流量の算定
徳川亜衣子; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 70, 2014年

東日本大震災における津波起源混濁流の発生源
和田萌実; 泉典洋; 渡部靖憲, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 70, 2014年

混濁流によるサイクリックステップの形態:カナダ・ブリティッシュコロンビア州のスコーミッシュ・デルタの例
横川美和; 山本真也; CLARKE John E.Hughes; 泉典洋, 日本地質学会学術大会講演要旨, 121st, 207, 2014年
一般社団法人 日本地質学会

表層流れに起因して発生しうる過剰間隙水圧に着目した地盤洗掘の理論的考察
伊藤嘉; 今瀬達也; 前田健一; 久泉友二; 泉典洋, 地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM), 49th, 2014年

岩盤上のサイクリックステップの形成過程についての実験的研究
京極晃年; 小寺彰; 横川美和; 泉典洋, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2014, 2014年

石灰質堆積物によるステップ地形形成に関する実験的研究
下西達也; 横川美和; WONSUCK Kim; 泉典洋; GARY Parker, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2014, 2014年

カナダ・ブリティッシュコロンビア州の河口デルタ上に見られるサイクリックステップの形態
山本真也; 横川美和; HUGHES CLARKE John E.; 泉典洋, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2014, 2014年

生物の働きによって形成される石灰岩ダム地形
泉典洋; PARKER Gary, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2014, 2014年

氷上に形成されるステップ地形
内藤健介; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 69, ROMBUNNO.B-07, 2013年02月
日本語

砕波の三次元渦構造, フィンガージェットの形成から飛沫の放出に至る渦力学的不安定
渡部靖憲; 泉典洋; 猿渡亜由未, 土木学会論文集 B2(海岸工学)(Web), 69, 2, 2013年

FULLY DEVELOPED STAGE OF PERTURBATIONS IN PARALLEL TRANSVERSE SHEAR FLOWS
LIMA Adriano Coutinho de; IZUMI Norihiro, 水工学論文集 土木学会水工学委員会 編, 57, 1_73, 78, 2013年
土木学会, 英語

岩盤河床の周期的ステップ地形形成に関する実験的研究
横川美和; 小寺彰; 京極晃年; 泉典洋, 日本地質学会学術大会講演要旨, 120th, 177, 2013年
一般社団法人 日本地質学会

潮汐をともなう河口デルタ地形の形成機構に関する研究
泉典洋; 久世晴日; 高橋一徳, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 69, 69, 2013年

豊平川におけるStep-pool構造の調査研究
高橋一徳; 久世晴日; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 69, 2013年

河川堤防決壊口における横越流量の算定
徳川亜衣子; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 69, 2013年

東北地方太平洋沖地震・津波により発生した混濁流のダイナミクス
新井和乃; 成瀬元; 川村喜一郎; 入野智久; 池原研; 齋藤有; 村山雅史; 三浦亮; 日野亮太; 伊藤喜宏; 稲津大祐; 横川美和; 泉典洋, 日本地質学会学術大会講演要旨, 120th, 042, 2013年
一般社団法人 日本地質学会

3.11津波堆積物および海底堆積物のOSL測定
北沢俊幸; 新井和乃; 成瀬元; 石丸卓哉; 横川美和; 齋藤有; 松本弾; 佐藤智之; 田中源吾; 泉典洋; 亀尾桂, 日本地質学会学術大会講演要旨, 120th, 406, 2013年
一般社団法人 日本地質学会

東北沖浅海域における東北地方太平洋沖地震・津波に伴うイベント堆積物
新井和乃; 成瀬元; 入野智久; 池原研; 笠谷貴史; 金松敏也; 野牧秀隆; 齋藤有; 横川美和; 泉典洋, ブルーアース要旨集, 2013, 2013年

東日本大震災イベント堆積物のOSL測定
北沢俊幸; 新井和乃; 成瀬元; 石丸卓哉; 横川美和; 齋藤有; 松本弾; 佐藤智之; 田中源吾; 泉典洋; 亀尾桂, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2013, 2013年

氷上を流れる流体によるステップ地形の発達
横川美和; 泉典洋; 内藤健介, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2013, 2013年

東北沖津波による発生した混濁流のダイナミクス
新井和乃; 成瀬元; 川村喜一郎; 三浦亮; 日野亮太; 伊藤喜宏; 稲津大祐; 入野智久; 池原研; 村山雅史; 横川美和; 泉典洋, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2013, 2013年

海陸の熱的コントラストの変化に伴う石狩川流域における水循環システムの解明—Hydrological Cycles over Ishikari River Basin associated with Change of Land-Sea Thermal Contrast
山田 朋人; 福島 大輝; 宮崎 真; 泉 典洋, 研究所紀要 / [北海道河川財団] [編], 23, 139, 145, 2012年12月
北海道河川財団, 日本語

火星北極冠におけるサイクリックステップに関する実験的研究
内藤健介; 清水裕貴; 泉典洋; 横川美和; 山田朋人, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 68, ROMBUNNO.B-56, 2012年02月
日本語

密度界面に発生するship waveの物理機構
北野慈和; 山田朋人; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 68, ROMBUNNO.B-11, 2012年02月
日本語

雨水流出実験装置を用いた水路形成実験
泉典洋, 京都大学防災研究所年報(CD-ROM), 55, 2012年

降雨を受ける急勾配斜面上に発生する水路群
泉典洋; 長原準也; 竹林洋史; 藤田正治, 土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 67th, 2012年

サイクリックステップとアンティデューンの特徴
横川美和; 武藤鉄司; 成瀬元; 泉典洋; PARKER Gary, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2012, 2012年

密度流によるサイクリックステップの形成条件
成瀬元; 泉典洋; 武藤鉄司; 横川美和, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2012, 2012年

降雨条件下における地表面の水路形成間隔
長原準也; 泉典洋; 藤田正治; 竹林洋史, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 68, 2012年

河床低下を考慮に入れた蛇行の線形安定解析
青木章宜; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 68, 2012年

三角州の形成に潮汐が与える影響に関する実験的研究
泉典洋; 会沢里鶴, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), (CD-ROM), 68, 2012年

破堤プロセスに関する簡易モデルの開発
徳川亜衣子; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 68, 2012年

高領域プレーンベッド形成時の軽量粒子の跳躍高さに関する実験的研究
横川美和; 横川美和; 高木洸希; 高木洸希; 北山忠弘; 泉典洋; 泉典洋, 大阪工業大学紀要 理工編, 57, 1, 2012年

2011年東北地方太平洋沖地震によって発生した混濁流の痕跡
新井和乃; 成瀬元; 石丸卓哉; 横川美和; 齋藤有; 村山雅史; 松本弾; 佐藤智之; 田中源吾; 北沢俊幸; 日野亮太; 伊藤喜宏; 稲津大祐; 泉典洋; 三浦亮; 川村喜一郎; 野牧秀隆; 亀尾桂, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2012, 2012年

大気密度界面に形成される擾乱の発達範囲
北野 慈和; 山田 朋人; 泉 典洋, 水文・水資源学会研究発表会要旨集, 25, 0, 142, 142, 2012年
線状に発達し特定の地域に長時間とどまり雨を降らせることで知られている線状降水帯の物理的なメカニズムは未だに解明されていないことが多く、科学的に興味のつきない現象である。一方で、2004年新潟・福島豪雨や2004年福井豪雨、2010年北海道豪雨など、多くの水災害を引き起こしている線状降水帯の発生・発達過程を調べることは防災という面でも非常に意義のある研究である。本研究では、線状降水帯の水平方向の形状特性について線形安定性理論を用いて解析する。 線状降水帯は不安定な大気場に積乱雲が形成され、それが擾乱として下流に流されることによって線状に発達していく結果形成されると考えられている。これと水平方向の形成範囲が類似している現象として安定な大気場に地形性の上昇気流が生じ、それが波となって線状に発達していく山岳波が挙げられる。本研究では安定な大気場に形成される山岳波の理論を不安定な大気場に応用することで、線状降水帯の形状特性を考察する。 本理論では、Boussinesq近似を施したNavier-Stokes式、連続式及び流体塊は移動時に断熱であるという条件式を基礎式としている（この時、降雨の影響及び熱力学的な効果は問題を複雑化させると考えられるため考慮していない）。また、基本場として区分的線形近似を施した不安定な大気境界層を用いる。これらの基礎式及び基本場により密度成層した大気場に生じる波の分散関係式を得ることができる。この分散関係式を用いて、擾乱によって生じる鉛直方向流速の存在範囲を停留位相法により求める。 以上の議論から、基本場の密度界面に擾乱を与えた場合に、その擾乱がある時間後に広がる範囲を得ることが出来る。この形状は境界層の最大速度と境界層厚さにより定義されるフルード数、及び大気の不安定の度合いに関する無次元数のみにより決定することが分かった。擾乱の水平方向の広がりは、大気が不安定になるほど増加するが、あるピークを境に減少に転じる。これはフルード数の大小で解釈でき、現象が慣性項に支配されているか重力項に支配されているかによって分類することが出来る。 以上のように、本研究では山岳波の理論を不安定な大気境界層に応用し水平方向に広がる擾乱の発達範囲を調べた。これらの議論は線状降水帯の形状特性を調べる上で重要になると考えられる。, THE JAPAN SOCIETY OF HYDROLOGY AND WATER RESOURCES, 日本語

Observation and linear stability analysis of formation of rhomboid rills
Noritaka Endo; Norihiro Izumi; Takashi Murakami; Youki Ueno, River, Coastal and Estuarine Morphodynamics (RCEM) 2011, 1763, 1770, 2011年09月
Tsinghua University Press

プレーンベッド形成時の軽量粒子の動態
高木洸希; 北山忠弘; 横川美和; 泉典洋, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2011, 2011年

三陸沖海底に広がる東北地方太平洋沖地震に伴う泥質堆積物:巨大津波は混濁流を引き起こすのか?
新井和乃; 成瀬元; 泉典洋; 横川美和; 三浦亮; 川村喜一郎; 辻健; 谷川亘; 金松敏也; 藤倉克則; 村山雅史, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2011, 2011年

境界不安定現象と地形形成
泉典洋, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2011, 2011年

湧水侵食による初期水路群の形成
竹井義博; 泉典洋; PORNPROMMIN Adichai, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 67, 2011年

河床低下を伴う砂州の線形安定解析
高畑知明; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 67, 2011年

基盤岩露出河床の侵食実験
橋本夏姫; 泉典洋; 小松佑輔; 渡邊康玄; 竹林洋史, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 67, B-16-1, B-16-2, 2011年
公益社団法人土木学会, 日本語

越水による堤防破堤プロセス
宮脇幸大; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 67, 2011年

火星の北極冠に見られるスパイラルトラフの形成過程についての実験的研究:予報
清水裕貴; 横川美和; 内藤健介; 泉典洋; 山田朋人; GREVE Ralf; 白岩孝行, 日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2011, 63, 2011年
日本語

塩水表面の凍結に伴う鉛直対流と氷層下の形状パターン
辻輝; 山田朋人; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 66, ROMBUNNO.B-51, 2010年02月
日本語

地球温暖化に伴う気候変動が大気循環の波数に与える影響
秦佳弘; 山田朋人; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 66, ROMBUNNO.B-33, 2010年02月
日本語

河床の上昇・低下を伴う砂州の線形安定解析(移動境界・移動床,一般講演)
高畑 知明; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2010, 180, 180, 2010年
The effects of river bed aggradation and degradation on bar instability is analytically studied in terms of linear stability analysis. Weakly non-equilibrium processes are taken into account by the use of the WKBJ method. In the analysis, aggradation or degradation is assumed to be sufficiently slow compared with the bed evolution due to instability, and its non-dimensional speed is used as a small parameter. It is found that river beds become stable and sand bars tend not to be formed under degradation, and that river beds become unstable under aggradation., 日本流体力学会, 日本語

平坦床-反砂堆遷移の亜臨界分岐に関する実験的研究(移動境界・移動床,一般講演)
高橋 憂紀; 山村 浩人; 横川 美和; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2010, 179, 179, 2010年
It is suggested by the weakly nonlinear stability analysis that the bifurcation pattern of the flat bed and antidune transition correlates to the stability of upstream-migrating antidunes. In this study, we performed a series of flume experiments to observe the behavior of upstream-migrating antidunes and obtained parameters which characterize the bifurcation patterns. As a result, the strong instability of antidunes was observed when the velocity coefficient exceeds 16, which can be correlated to the subcritical bifurcation. When the velocity coefficient is small, such as around 11, antidunes are stable, showing that it is under the condition of the supercritical bifurcation. These experimental results show that the stability of the upstream-migrating antidunes changes associated with the velocity coefficient., 日本流体力学会, 日本語

急勾配斜面上に形成される水路群について(河川・湖沼・沿岸環境(2),一般講演)
Wubneh Atinkut Mezgebu; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2010, 93, 93, 2010年
日本流体力学会, 英語

一部に植生を有する開水路に発生する不安現象(河川・湖沼・沿岸環境(1),一般講演)
de Lima Adriano Coutinho; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2010, 89, 89, 2010年
日本流体力学会, 英語

フーリエ級数展開を用いた砂州の非線形解析
青木章宜; 泉典洋, 土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM), 65th, 2010年

浮遊砂を考慮した河床デューンの発生理論
中里遥介; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 66, 2010年

ガリ形成に関するる実験的研究
長原準也; WUBNEH Atinkut Mezgebu; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 66, 2010年

土砂供給量の違いが流路形態に及ぼす影響に関する実験的研究
高畑知明; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 58th, 79, 79, 2009年
流量、川幅、河床材料の粒径の他に上流からの土砂供給量によって、流路形態が決定する。網状流路は川幅水深比が大きく、土砂供給量が多い河川に見られるが、土砂供給が少なくなったときどのような応答をするのかはよく分かっていない。そこで今回は、直線水路を用いて流量、水路幅、河床材料が一定の元、給砂量の違う3パターンの実験を行い、土砂供給の違いが網状流路の流路形態に及ぼす影響を明らかにした。
給砂量の少ない2つの場合は早くから上流端付近で流路幅が狭くなったが、給砂量が最も多い場合は水路幅全体に流れている時間が長かった。また、実験終了時では給砂量が最も多い場合が給砂量の少ない2つの場合より上流から流路が分岐していた。, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

湧水侵食によるガリの発達プロセスに関する実験的研究
竹井義博; PORNROMMIN Adichai; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 58th, 83, 83, 2009年, ［査読有り］
本研究は比較的研究成果の少ない湧水侵食によるガリ形成のメカニズムを実験を通して調べたものである．
実験では湧水侵食が発達しやすいとされる水はけの良い傾斜地を想定し，水路幅150_cm_，水路長120_cm_，水路高17.5_cm_の可変勾配式水路に3号珪砂を用いて作成した浸透層に水を流すことで湧水侵食を発生させ，ガリが形成される様子を観察してゆく．その際，浸透層の層高・斜面勾配・流量を変更することで発達するガリへの影響を規模・形状・形成間隔・進行速度の各項目に着目して解析してゆく．
本実験から，斜面勾配の増加に伴いガリの規模の拡大，ガリの分岐発生率の減少や侵食進行速度の増加という傾向が見られた．また，ガリの形成間隔は
層高の違いにより斜面勾配の増加に伴い拡大する場合と縮小する場合の２パターン見られた．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

管路内におけるデューンの形成に関する実験的研究
平塚智史; 関陽平; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 58th, 74, 74, 2009年
本研究は研究成果の少ない管路内における河床変動研究の一環として管路内におけるデューンの形成条件についてを実験的に調べたものである。

実験には奥行80mm、高さ150mm、全長2mの管路を用い、砂を水と共に循環させることで、給砂および給水を使わずに連続して河床変動を観察できる装置を使用した。

本研究は著者の研究室に所属していた修士、関陽平によって行なわれた管路内におけるデューンの線形安定解析を元にして行なわれており、そこでデューン形成の支配パラメータとして考えられたオイラー数、シールズ数によって実験結果を整理し、考察をすすめた。

結果、線形安定解析による理論曲線と類似した曲線によってデューンの発生限界をオイラー数、シールズ数で示しうることが分かった。, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

管路内の流水と流砂の間に発生する界面不安定現象
泉典洋; 関陽平; 平塚智史, 日本混相流学会年会講演会講演論文集, 2009, 2009年

掃流層モデルを用いた管路内におけるデューンの線形安定解析
関陽平; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 65, 2009年

活発な浮遊砂を考慮した小規模河床形態の発生理論(移動床(1),一般講演)
中里 遥介; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2008, 234, 234, 2008年
A flat bed becomes unstable, and is covered with small-scale bed waves during floods. One of the purposes of this study is to extend existing linear stability analysis taking into account only bedload to the case with active suspended sediment transport. It is found from the analysis that, with increasing suspended sediment, the critical Froude number for the bed instability is reduced, and the formation of small-scale bed waves tends to be inhibited., 日本流体力学会, 日本語

水平管路内における界面波の発生(移動床(1),一般講演)
関 陽平; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2008, 235, 235, 2008年
Interfacial waves between sediment and water in open channels, which are called dunes or antidunes, are formed in the range of small and large Froude numbers. Moreover, a phase lag between Interfacial waves and the free water surface is of importance to the instability. However, instability of the interface without free water surface has not been well understood. In this study, we perform a linear stability analysis of the interface between sediment and water in pipes with the use of the mixing length turbulent model. The analysis results show that the governing parameter is the Euler number and Shields parameter, and that the interface is unstable in the range of relatively small Euler numbers., 日本流体力学会, 日本語

剥離の影響を考慮したデューン-平坦床遷移の弱非線形安定解析(移動床(1),一般講演)
泉 典洋; 佐藤 博重, 日本流体力学会年会講演論文集, 2008, 236, 236, 2008年
A flat bed becomes unstable and is covered with lower-regime, small-scale bed forms (dunes) when the Froude number is sufficiently small during floods. It is known that either of dune and flat beds can appear in the range of relatively large Froude numbers. This can be attributed by the fact that the the dune-flat bed transition is characterized by subcritical bifurcation. In this paper, a weakly nonlinear stability analysis is performed to show the bifurcation pattern at the dune and flat bed transition is subcritical with the use of a new sediment transport formula incorporating the effect of flow separation., 日本流体力学会, 日本語

大陸棚上で発生した乱泥流による海底渓谷の形成について
山口健治; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 57th, 138, 138, 2008年
海底の大陸棚周辺部には平行に一定間隔で並んだ無数の渓谷群が形成されており，陸上に形成される渓谷群と良く似た幾何学的形状を有していることが分かっている．これら海底渓谷群の主な成因として，海底面を流下する高濃度の浮遊土砂を含んだ密度流である乱泥流が考えられている．この乱泥流は海底を流下するとき，底面からの土砂の巻上げを行い，その浮遊砂濃度や流速を変化させるという特徴を持つ．このとき海底面は侵食されることになり，乱泥流は海底渓谷の成因となる．
本研究では海底面の侵食作用に加え，層内への海水の取り込みを考慮に入れ乱泥流を定式化する．そして，線形安定解析の手法を用いて乱泥流による大陸棚上における海底渓谷の初期形成間隔について理論的に考察した．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

現地材料を用いた乱泥流による底泥の巻き上げ実験
新岡真治; 泉典洋; 山口健治; 阪口秀; 渦岡良介; 木戸ゆかり, 理論応用力学講演会講演論文集, 57th, 139, 139, 2008年
実際に海底から土砂を採取し, その特性を明らかにしていくことを本研究の目的とする.
実験で使用する泥は2006年6月7日に十勝沖の海底から採取してきた泥である。
実験に使用する水路は, 高さ15cm, 幅8cm, 長さ200cmの長方形断面の管路である.
実験結果によれば、無次元巻上げ速度式 Es=k(u*/ws)^n におけるkとｎの値は n=1, k=1.2×10-3 となった。これは従来の実験で得られた値より小さい。また、水路中の塩分濃度を変化させてもkとｎの値に変化はなかった。, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

圧力勾配を考慮した流砂量式によるデューンの弱非線形安定解析
佐藤博重; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 57th, 144, 144, 2008年
河床の形態は河川の流れに大きな影響を与えるため，水理量に応じた河床形態を予測することは非常に重要である．特にデューンと呼ばれる小規模河床形態の発生や発達を説明する際には，デューンの発生に伴って局所的に大きな河床勾配が生じるため，流砂量に対する局所勾配の影響が重要になる．本研究では，重力による局所勾配の影響が考慮されたKovacs & Parker式に，この局所勾配の影響を低減させる機構として予想できる圧力勾配の影響の加味した掃流砂量式を用いて弱非線形安定解析を行った．本解析結果はデューン-平坦床遷移過程に亜臨界分岐が現れることを示し，実験結果によっても本結果は良好に説明できることを示した．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

釧路・十勝沖「海底地震総合観測システム」を利用した新技術の開発・応用 釧路・十勝沖のプレート収束域における海底変動現象の研究 大陸棚縁辺崖の崩壊や海底デューンの形成などの海底地形変動予測解析
松本浩幸; 川口勝義; 阪口秀; 泉典洋; 渦岡良介; 木戸ゆかり; 野田篤; 八木健太郎; 山口健治; 小寺透; 栗原梢, 海洋研究開発機構航海概要報告(CD-ROM), 2006, 2008年

活発な浮遊砂輸送を伴う河床デューンの発生メカニズム
中里遥介; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 57th, 143, 143, 2008年
Froude数がある程度小さいとき，水深の数割程度の波高を持つDuneと呼ばれる河床波が形成される． 特に流量が大きく変化する状況下では，河床形態は複雑な挙動を示す．Duneの形成により河道抵抗の増加，水位の上昇が起こるため，河川工学上Duneの発生メカニズムをより精確に知る必要がある．本研究では，河床高さの時間変化式に浮遊砂項を導入し，線形安定解析を行った．解析の結果，抵抗係数C^-1が増加し浮遊砂が活発に生じるようになると，Duneの形成は抑制されることが理論的に明らかとなった．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

管路内におけるデューンの安定性
関陽平; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 57th, 146, 146, 2008年
矩形管路内のデューンの発生条件を線形安定解析により求めた．今回は泉が行った方法に倣った．その方法は，Navier-Stokes方程式に混合距離モデルとChebyshev多項式を用いたスペクトル法を用い流関数を求め，これとexner方程式から発生条件を得るものである．その結果を波数とフルード数を両軸とするコンタ図にした．結果は不安定となりデューンが形成される領域が現れたが，卓越波数は現れなかった．従って，デューンは形成されるものの特定の波長を持たないと考えられる．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

洪水時における浮遊微粒子の堆積過程と動態
佐藤希世; 泉典洋; 吉川泰弘; 安田浩保, 理論応用力学講演会講演論文集, 57th, 132, 132, 2008年
環境に影響を与える窒素やリンなどの様々な栄養物質は洪水中の微細粒子に吸着されて輸送されることが明らかになり，浮遊微細粒子（Suspended Solid）の輸送が注目を集めることになった．今回の研究の目的は洪水時の河道内SSの供給源を解明し，流水中のSSと河床内土砂の相互作用（洗掘・堆積）の過程を考察することである．SSの挙動を把握するには流水中のSS濃度がどのような供給源から大きく影響を受けているのか検討する必要がある．また流水中のSSと河床内土砂の相互作用の過程の考察では河床上シルトの存在率と河床変動高を見ることで行った．大規模洪水では上流からのSS流入量と河床変動によって微粒子の堆積量が決まる．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」, 日本語

矩形管路内のデューンの線形安定解析
関陽平; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 64, 2008年

活発な浮遊砂を伴う河床デューンの線形安定解析
中里遥介; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 64, 2008年

洪水時のSS濃度について
佐藤希世; 吉川泰弘; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 64, 64, 2008年
公益社団法人 土木学会 北海道支部, 日本語

掃流砂の非平衡性を考慮した河床デューンの弱非線形安定解析
佐藤博重; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 64, 2008年

海底乱泥流による底泥の巻き上げ特性に関する実験
新岡真治; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 64, 2008年

S-7 ハイパードルフィンによる深海底表層地盤におけるコーン貫入試験と地震時安定性評価((1)海底地すべり,口頭発表,シンポジウム)
阪口 秀; 渦岡 良介; 泉 典洋; Kido Yukari, 日本地質学会学術大会講演要旨, 114, 5, 7, 2007年09月01日
日本地質学会, 日本語, 研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）

浸透層上の流れの安定性
大友裕隆; 泉典洋, 日本流体力学会年会講演アブストラクト集, 2007, 146, 2007年
A linear stability analysis is performed with the use of the Reynolds averaged Navier-Stokes equations and Darcy's law in order to investigate the instability of flow on permeable river beds. The spectral collocation method incorporated with the Chebyshev polynomials is employed in order to perform numerical solution of perturbed equations. It is found that, in the case of permeable beds, flow becomes unstable in the range of small Froude numbers where flow is stable in the case of impermeable beds., 日本流体力学会, 日本語

深海底表層地盤のコーン貫入抵抗に基づく地震時安定性の評価
渦岡良介; 泉典洋; 阪口秀; 木戸ゆかり, しんかいシンポジウム予稿集, 23rd, 2007年

大陸棚上における乱泥流による海底渓谷形成機構
山口健治; 泉典洋, 日本流体力学会年会講演アブストラクト集, 2007, 144, 2007年
日本流体力学会, 日本語

掃流砂の非平衡性を考慮したデューンの線形安定解析
佐藤博重; 泉典洋, 日本流体力学会年会講演アブストラクト集, 2007, 141, 2007年
Dunes formed in lower flow regimes disappear and antidunes appear when the discharge becomes larger than a certain amount during floods. It is important to elucidate the bed instability for the prediction of flow resistance of river channels. Colombini (2004) have performed linear stability analysis of fluvial dunes by the use of the mixing length turbulent model. In this study, we performed a linear stability analysis with the use of a sediment transport formula incorporating the influence of nonequilibrium bedload movement., 日本流体力学会, 日本語

無人探査機を用いた深海地盤におけるポータブルコーン貫入試験
八木健太郎; 渦岡良介; 仙頭紀明; 早山明; 阪口秀; 木戸ゆかり; 泉典洋, 地盤工学研究発表会発表講演集, 42nd, 81, 82, 2007年

水路分岐の線形安定解析
水嶋大樹; 泉典洋; PARKER Gary, 日本流体力学会年会講演アブストラクト集, 2007, 143, 2007年
This study proposes a simple mathematical model of channel bifurcation, in which a channel head is modeled by an opening on a flat plane composed of erodible bed material. A linear stability analysis is performed with the use of the depth-averaged momentum equations of flow and the Exner equation of beds subject to erosion. The analysis shows that channel bifurcation tends to take place as the discharge attracted by the channel head decreases., 日本流体力学会, 日本語

越流による堤防法面侵食過程の数値シミュレーション
吉田智彦; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 63, 2007年

Bagnold仮説を用いた河床デューンの線形安定解析
佐藤博重; 泉典洋, 土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 63, 2007年

応用力学委員会
岸野 佑次; 泉 典洋, 土木学会誌, 91, 10, 74, 75, 2006年10月15日, ［招待有り］
日本語

伊能大図に基づいた海岸線変化動向の評価--米代川河口周辺海岸
松冨 英夫; 田中 仁; 泉 典洋, 東北地域災害科学研究, 42, 51, 53, 2006年03月
東北大学大学院工学研究科東北地区自然災害資料センター, 日本語

伊能図を用いた長期的河道変動解析の試み,
泉 典洋, 平成17年度土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集, 190, 191, 2006年

混合距離仮説を用いた河床デューンの弱非線形安定解析
泉典洋, 日本流体力学会年会講演アブストラクト集, 2006, 196, 2006年
Weakly nonlinear stability analysis of fluvial dunes is performed with the use of the growth rate expansion method incorporated with the multiple scale parturbation technique. A series of perturbation equations are solved by the use of spectral collocation method with Chebyshev polynomial. The analysis reveals that the dune-flat bed transition is characterized by subcritical bifurcation when C^<-1> is large, where C is the friction coefficient., 日本流体力学会, 日本語

The formation of beach cusps by waves with their crests parallel to shorelines
Norihiro Izumi; Asako Tanikawa; Hitoshi Tanaka, Proceedings of 4th International Conference on River, Coastal and Estuary Morphodynamics, 355, 363, 2005年10月, ［査読有り］
英語

Analysis of historical shoreline change on Sendai Coast
Hitoshi Tanaka; Hideo Matsutomi; Norihiro Izumi, Proceedings of 3rd Asian and Pacific Coastal Engineering Conference (CD-ROM), 677, 686, 2005年09月, ［査読有り］
英語

宮城県沿岸域を描いた古地図の精度に関する検討
田中 仁; 松冨 英夫; 泉 典洋, 東北地域災害科学研究, 41, 13, 18, 2005年03月
東北大学大学院工学研究科東北地区自然災害資料センター, 日本語

海岸線変化推定への伊能大図の利用可能性--秋田県船川での経度方向の精度検討例
松冨 英夫; 田中 仁; 泉 典洋, 東北地域災害科学研究, 41, 65, 68, 2005年03月
東北大学大学院工学研究科東北地区自然災害資料センター, 日本語

圧力を考慮した流砂量式によるデューンの弱非線型安定解析
山口里実; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 54th, 301, 301, 2005年
デューンの発生や発達を説明する際、流砂量式に局所勾配の影響をどう取り入れるかが従来課題となっている．著者らは、流砂量式に経験式を用いてデューンの弱非線型安定解析を行い，デューン_-_平坦床の遷移過程に見られる二価性やヒステリシスが解の亜臨界分岐に起因した現象であることを説明しているが、理論式であるKovacs&Parker式を用いると，重力による局所勾配の影響が効き過ぎるために亜臨界分岐が現れず、実現象を説明できない．本研究では，この理論式に圧力勾配の影響を加味し、再度デューンの弱非線型安定解析を試みた．その結果、重力による局所勾配の影響が低減し、理論式を用いても亜臨界分岐の現れることがわかった．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」

水路頭部の分岐過程
泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 54th, 299, 299, 2005年
水路頭部では周辺の流れが集まるため更に活発な侵食が生じ，水路は上流側へと発達していく．上流側へ発達する際，水路頭部は時折二つあるいはそれ以上の水路へ分岐することがある．このような分岐を幾度となく繰り返すことによって，最初単純だった水路群は複雑な水路網へと変化していく．本研究は，このような分岐が生じる原因が水路頭部周辺に生じる2次不安定現象であるとの観点から，水路頭部前縁部に円周方向の擾乱を与えることによって分岐の物理機構を理論的に説明したものである．解析の結果から，限界水深/抵抗係数と水路頭部半径の比が小さくなると，水路頭部は擾乱に対して不安定となり，分岐が生じ始めることが明らかとなった．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」

侵食性河床上に形成されるリップル状河床形状
島田典和; 泉典洋, 理論応用力学講演会講演論文集, 54th, 303, 303, 2005年
粘性土で構成された侵食が卓越する河床では，侵食が進行する際，水深よりかなり小さな規模の波状形状が形成されることがある．このような波状形状が塊状に剥離することによって急激に侵食が進行していく．本研究は，このような波状河床形状が侵食性河床上に形成されたリップルのようなものであるとの観点から，河床が擾乱に対して不安定となることを，線形安定解析の手法を用いて明らかにしたものである．解析によると，粘性底層の数十倍から数万倍の波長を持った擾乱に対して河床は不安定となり，数百倍から数千倍の範囲で擾乱の発達速度が最大となることが明らかとなった．, 日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」

河口域生態系管理のための栄養塩輸送・管理モデルの開発 洪水時における粒状態有機物および微細浮遊粒子の輸送過程
泉典洋; PILAILAR S, 河口域生態系管理のための栄養塩輸送・管理モデルの開発 平成14-16年度 No.14205069, 2005年

河川流が卓越する河口テラスの初期堆積形状と河口供給土砂
泉典洋; 田中仁; 伊達政直; 坪井宏介, 全日本広域土砂収支評価 平成14-16年度 No.14350262, 2005年

Use of old maps for studying shoreline change in Japan
Hitoshi Tanaka; Hideo Matsutomi; Norihiro Izumi, Proceedings of 14th APD-IAHR Congress, 1129, 1134, 2004年12月, ［査読有り］
英語

古地図に見られる名取川河口と野蒜海岸の特徴
田中 仁; 松冨 英夫; 泉 典洋, 東北地域災害科学研究, 40, 185, 190, 2004年03月
東北大学大学院工学研究科東北地区自然災害資料センター, 日本語

A213 河川における浮遊微細粒子の輸送について(A-21 河川における移動床流れ(1),一般講演)
ピライラ シタン; 泉 典洋; 田中 仁, 日本流体力学会年会講演論文集, 2004, 234, 235, 2004年
In most of the existing models of suspended sediment transport, the fine sediment is assumed to be abundant on the bed. This is not the case in most of actual rivers. Once most of fine sediment on the bed is removed from the bed, the entrainment rate is reduced due to the lack of fine sediment on the bed. This study proposes a new transport model of fine suspended solids in rivers. The model takes into account of the variation of the amount of fine particles on the bed by introducing an availability function and the continuity equation of fine particles on the bed. The model is applied to SS data obtained in a field observation during a small flood. It is found that the proposed model describes the behavior of the SS concentration considerably well compared with an existing model., 日本流体力学会, 英語

A231 任意形状を有する斜面上における水路形成(A-23 河川における移動床流れ(3),一般講演)
ポンプロミン アディチャイ; 泉 典洋; 辻本 哲郎, 日本流体力学会年会講演論文集, 2004, 250, 251, 2004年
The existing linear stability analysis of incipient channellization was limited to the case of self-preserving slope profiles. In this study, the theory is extended to include the channellization on slopes with arbitrary shapes. Since arbitrary base state slope shape is evolving in time, the frozen time approach and the concept of momentary stability are employed. The analysis showed the possibility of channellization in the case of the arbitrary slope profile. It is found that the dominant wavelength decreases with increasing curvature of the slope., 日本流体力学会, 英語

侵食性河床における河床リップルの形成機構
島田典和; 泉典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2004, 252, 253, 2004年
In the erosion process of beds composed of cohesive clay, small waves are observed to be formed on the bed surface. In this study, a liner stability analysis of the formation of ripples on noncohesive beds is applied to the formation of small waves on purely erosional beds. The analysis reveals that flat beds become unstable, resulting in the growth of sinusoidal perturbations when the wavenumber is somewhere between 0.001 and 0.07. The characteristic wavelength is of 5-10 times the reciprocal of the shear velocity. The agreement between results of the analysis as well as an experiment are found to be reasonably good., 日本流体力学会, 日本語

カスプ状海岸地形形成の線型安定解析
泉典洋; 谷川麻子; 田中仁, 日本流体力学会年会講演論文集, 2004, 238, 239, 2004年
Beach cusps are uniformly spaced, arcuate scallops formed at beaches. They are inseparably connected with nearshore current. The nearshore current system forms a vriety of circulation patterns, which have been attracting many researchers' interest since long time ago. While several theories have been proposed on formation nearshore current systems, Hino attributed their formation to the dynamic instability, and explained it in terms of liner stability analysis. In this study, his theory is revisited and improved in several aspects., 日本流体力学会, 日本語

The influence of physical and biological processes on the budget of fine particulate organic matter in the Nanakita River
Sitang Pilailar; Takashi Sakamaki; Hitoshi Ozaki; Norihiro Izumi; Hitoshi Tanaka, Proceedings of IWA-Asia Pacific Conference, 2003年10月, ［査読有り］
英語

E-321 デューン形成時に見られる亜臨界分岐現象に対する浮遊砂の影響
山口 里実; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2003, 504, 505, 2003年
Stage-discharge relations of flow in streams with movable beds are known to show hysteresis between on ascending and descending stages. In this study, a weakly nonlinear stability analysis is performed in order to provide a physical explanation for the hysteresis in the transition between dune and flat bed regimes. The growth rate expansion method with the multiple scale perturbation technique is applied to the two-dimensional Reynolds-averaged, Navier-Stokes equations and a sediment continuity equation. It is found that the dune-flat bed transition is characterized by the subcritical bifurcation in the case of steep channels. The theory suggests that suspended load reduces the critical Froude number., 日本流体力学会, 日本語

E-322 侵食性河床上におけるステップ形成に関する実験的研究
島田 典和; 泉 典洋, 日本流体力学会年会講演論文集, 2003, 506, 507, 2003年
The purely erosional beds of steep are often characterized by a series of steps. In this paper, experiments were performed in order to study the formation and the evolution of the steps. In the experiments, the wavelength of steps were found to be of the order of six to sixty times the initial flow depth before the formation of steps. It was observed that the wavelengths reduced over time. The experimental results were compared with the theoretical results derived from a linear stability analysis. The agreement between theory and experiments were found to be good., 日本流体力学会, 日本語

E-323 火砕物台地上に形成されるガリ群の形成機構
泉 典洋; 藤井 健司, 日本流体力学会年会講演論文集, 2003, 508, 509, 2003年
This paper presents a mathematical model of the formation of gullies on slopes composed of material having relatively weak cohesivity such as freshly deposited volcanic ash. A linear stability analysis is performed with the use of the momentum equations of flow, the dispersion equation of suspended sediment, and the Exner equation extended for beds subject to erosion and deposition of suspended sediment. The analysis shows that the dominant gully spacing is of the order of 1000 times the Froude-critical depth of the sheet flow on the slope. Evaluating the Richardson-critical thickness is of the order of 0.1 m, the spacing of gullies is of the order of 100m, which is equivalent to the spacing of gulleis formed on slopes composed of cohesive material., 日本流体力学会, 日本語

七北田川中流域の砂質河床における堆積有機物量の変動
坂巻隆史; PILAILAR S; 泉典洋; 西村修, 日本水処理生物学会誌 別巻, 22, 22, 98, 2002年
日本語

バングラデッシュにおける海岸浸食の機構と海面上昇がもたらすその加速化の軽減法に関する研究
田中 仁; 泉 典洋; Samad Mustafa Ataus, 研究報告書, 25, 53, 56, 2002年
日産科学振興財団, 日本語

細粒土砂の水路形成
藤井健司; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1999, 2000年

河口部土砂堆積形状の類型化とその数値計算
本堂亮; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1999, 2000年

平成10年8月洪水による阿武隈川高水敷での土砂堆積現象
松田幸子; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1998, 1999年

細粒堆積土砂の浮遊砂輸送による河床低下過程
藤井健司; 泉典洋; 沢本正樹, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1998, 1999年

岩木川河口部におけるデルタ堆積現象
本堂亮; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1998, 1999年

粒径分布を考慮した河床変動モデルと江合川の河床低下について
北野雅幸; 泉典洋, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1998, 1999年

ガリ形成に及ぼす植生効果
山口里実; 泉典洋, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1998, 1999年

平成10年8月阿武隈川洪水時に見られた高水敷上への土砂堆積現象 (文部省S)
泉典洋; 田中仁; 松田幸子, 1998年南東北・北関東の集中豪雨災害に関する調査研究 平成10年度 No.10400011, 1999年

平成10年8月阿武隈川洪水時に見られた高水敷上への土砂堆積現象
松田幸子; 泉典洋; 田中仁, 東北地域災害科学研究, 35(1998), 1999年

Instability of river mouth locations in pocket beaches
N Izumi; N Shuto; H Tanaka, COASTAL SEDIMENTS '99, VOLS 1-3, 628, 643, 1999年, ［査読有り］
英語

Inceptive topography of fluvial-dominated river mouth bars
N Izumi; H Tanaka; M Date, RIVER SEDIMENTATION: THEORY AND APPLICATIONS, 899, 904, 1999年, ［査読有り］
英語

秋田県熊沢川における土石流堆積後の河道再形成過程
泉 典洋, 財団法人建設工学研究振興会年報, 33, 33, 121, 125, 1998年04月01日
東北大学, 日本語

秋田県熊沢川における土石流発生後の河道再形成
藤井健司; 泉典洋; 沢本正樹, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1997, 1998年

河川流が卓越する河口部の堆積形状
伊達政直; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1997, 1998年

河口噴流による浮遊砂の輸送と堆積
坪井宏介; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1997, 1998年

単純な境界条件を用いた水路群形成モデル
山口里実; 泉典洋, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1997, 1998年

広瀬川愛宕大橋付近の中州と植生群落
本堂亮; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1997, 1998年

土石流堆積後の河道再形成(秋田県熊沢川の現地観測)
藤井健司; 泉典洋; 沢本正樹, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 53rd, 1998年

中州上の植生群落が洪水に及ぼす水理学的効果
本堂亮; 泉典洋; 田中仁, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 53rd, 1998年

秋田県熊沢川土石流の堆積形状とその後の河道変化
藤井健司; 泉典洋; 沢本正樹, 東北地域災害科学研究, 34(1997), 1998年

山地河川の縦断形状について 土砂輸送の卓越する河川と浸食の卓越する河川
山口里実; 泉典洋, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1996, 1997年

成層化した貯水池に流入する濁水の挙動
藤井亜紀; 泉典洋, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1996, 1997年

河口部における掃流砂の流出に伴う地形変動過程
伊達政直; 泉典洋; 田中仁, 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1996, 1997年

巻頭写真
泉 典洋, 日本流体力学会誌「ながれ」, 15, 4, 245, 246, 1996年
社団法人 日本流体力学会, 日本語

透過水制の土砂水理学的機能
泉典洋; 池田駿介; PARKER G, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 51st, 1996年

地下水湧出によって形成されるガリについて
軽部裕; 泉典洋; 池田駿介, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 50th, A, 1995年

掃流砂による河口デルタの形成実験
松永考司; 泉典洋; 池田駿介, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 50th, A, 1995年

上流側から発生するチャンネルネットワ-クの初期形成機構
泉 典洋; Parker Gary, 東京工業大学土木工学科研究報告, 49, p62, 83, 1994年06月
記事分類: 地球科学--水文学--陸水, 東京工業大学工学部土木工学科, 日本語

地下水の湧出による斜面の侵食について
軽部裕; 泉典洋, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 49th, A, 1994年

上流側から発生するチャンネルネットワークの初期形成機構
泉典洋; PARKER G, 東京工業大学土木工学科研究報告, 49, 1994年

浮遊砂の横断方向拡散係数〔英文〕
池田 駿介; 泉 典洋, 東京工業大学土木工学科研究報告, 43, p43, 58, 1991年06月
記事分類: 建設工学--河海工学--河川・運河, 東京工業大学工学部土木工学科, 日本語

Width and Depth of Self-formed Straight Gravel Rivers with Bank Vegetation
Ikeda Syunsuke; Izumi Norihiro, 埼玉大学工学部建設系研究報告, 19, p1, 19, 1989年12月
埼玉大学工学部建設基礎工学科・建設工学科, 日本語

植生を有する河川の安定横断河床形状
泉典洋; 池田駿介, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 44th, 1989年

神田川の治水と親水性の変遷
泉典洋; 高橋裕; 小池俊雄, 土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 42nd, 1987年

モルフォダイナミクスの最先端
泉, 典洋; 京都大学防災研究所
京都大学防災研究所, 2015年11月, CD-ROM1枚, 日本語

北海道大学サステナビリティ・ウィーク2011ジョイント講演会 : 持続可能な都市システムの構築を目指して
沢田, 治雄; 泉, 典洋; 目黒, 公郎; 加賀谷, 誠一
東京大学生産技術研究所都市基盤安全工学国際研究センター, 2012年12月, 490366161X, 107p, 日本語

地すべりや斜面崩壊等の間欠的な土砂移動現象による地形形成プロセス
泉, 典洋
[北海道大学大学院工学研究科], 2008年05月, iv, 136p

サージ的混濁流によって形成されるサイクリックステップの特徴
藤田和典; 森勇; 横川美和; FERNANDEZ Roberto; CZAPIGA Matt; BERENS John; KWANG Jeffrey; 内藤健介; PARKER Gary; 泉典洋; 成瀬元
日本堆積学会大会プログラム・講演要旨, 2018年03月25日, 日本語

Features of cyclic steps formed due to surge-type turbidity currents: morphology of the steps and grain size distribution
FUJITA Kazunori; MORI Isamu; YOKOKAWA Miwa; FERNANDEZ Roberto; CZAPIGA Matt; BERENS John; KWANG Jeffrey; NAITO Kensuke; PARKER Gary; IZUMI Norihiro; NARUSE Hajime
日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web), 2018年, 英語

簡易動的コーン貫入試験から見る河川堤防のパイピング進展メカニズム
西村柾哉; 前田健一; 櫛山総平; 高辻理人; 泉典洋; 古溝幸永
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM), 2018年, 日本語

上流からの土砂供給量の減少によって発生する海岸侵食と河床低下
開坂亮太; 泉典洋
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2018年01月, 日本語

ニューラルネットワークを用いた融雪出水の流出解析
渋谷幸子; 泉典洋; 山田朋人
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2018年01月, 日本語

植生層の密度が開水路流に与える影響
恒川和久; DE LIMA Adriano Continho; 泉典洋
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2018年01月, 日本語

円形水路における流砂の摩耗による岩盤河床の侵食
小林素直; 田口真矢; LIMA Adriano C; 泉典洋
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2018年01月, 日本語

自由表面流におけるソフトモード不安定の弱非線形安定解析
久原愛加; DE LIMA Adriano Coutinho; 泉典洋
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2018年01月, 日本語

管水路内における気液二相流の線形安定解析
谷川徹; DE LIMA Adriano Coutinho; 泉典洋
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2018年01月, 日本語

波状道路の形成理論
瀧上直斗; 泉典洋
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2018年01月, 日本語

浸透流の局所化に着目した河川堤防の基礎地盤の不安定メカニズム
西村 柾哉; 前田 健一; 櫛山 総平; 泉 典洋; 齊藤 啓
計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science, 2017年05月, 日本語

サージの長さが混濁流起源のサイクリックステップに与える影響
藤田 和典; 泉 典洋; 成瀬 元; 森 勇; 横川 美和; Roberto Fernandez Arrieta; Matt Czapiga; John Berens; Jeffrey Kwang; 内藤 健介; Gary Parker
日本地質学会学術大会講演要旨, 2017年, 日本語
台風18号により学術大会の一部プログラムが中止となりましたが，それに伴い特別セッションが開催され，本発表は特別セッション内で発表が行われました．

水路実験における重力流によるサイクリックステップの形態
横川 美和; 成瀬 元; 武藤 鉄司; 泉 典洋
日本地質学会学術大会講演要旨, 2016年, 日本語

Viscous shear layers in partially vegetated channels
River Flow - Proceedings of the International Conference on Fluvial Hydraulics, RIVER FLOW 2016, 2016年01月01日
© 2016 Taylor & Francis Group, London. Based upon the shallow water equations, linear and nonlinear stability analyses are conducted on an open channel viscous flow covered with vegetation on one side. The analyses are applied to a steady turbulent base flow which is characterized by a sub-depth scale turbulence derived from a logarithmic profile of vertical velocity. The linear stability analysis is performed for the cases of temporally growing and spatially growing disturbances. Discrepancies between results from these two approaches are found to be less relevant than those from inviscid analyses. The Landau equation is then derived on the weakly nonlinear basis. The bifurcation pattern is found to be typically supercritical, where the amplitude of the perturbations grows up to an upper bound. Experimental data from previous works support the present theory.

火星北極冠における円形跳水現象
有雅 正修; 山田 朋人; 泉 典洋
地球環境シンポジウム講演集, 2015年09月, 日本語

P236 底面からの加熱及び冷却を伴う回転水槽実験(ポスターセッション)
北野 慈和; 一瀬 輪子; 山田 朋人; 渡部 靖憲; 泉 典洋
大会講演予講集, 2015年, 日本語

流砂による侵食で形成される基盤岩上の周期的ステップの形態に被覆堆積物が及ぼす影響
横川 美和; 京極 晃年; 小寺 彰; 泉 典洋
日本地質学会学術大会講演要旨, 2015年

底面の加熱及び冷却を伴う回転水槽実験
一瀬 輪子; 北野 慈和; 山田 朋人; 渡部 靖憲; 泉 典洋
水文・水資源学会研究発表会要旨集, 2015年, 日本語
中緯度地域における総観規模の気象は，偏西風の蛇行及び高低気圧の発生や移動に支配されるが，これは傾圧不安定波として解釈される．傾圧不安定波の室内実験としてはFultzやHideが提唱した回転水槽実験が挙げられる．既往の実験の多くでは，3重の円筒水槽を用い，中心に冷水，外側に温水を入れ，中間に位置する水槽内の流体を作業流体とする．この作業流体は側壁を通して温度差が与えられ，かつ回転させることで傾圧帯の大気の流れの特徴を有することが示されている．これはアニュラス型の実験と呼ばれるが，本実験では，既往の回転水槽実験と異なり，冷源，熱源を水槽の側壁ではなく底面に配置した装置を用いた．アニュラス型の実験では冷熱源としての内壁があるため，蛇行の振幅が一定となっているが，本実験装置には内壁がないため振幅が自由な場合の傾圧不安定波が形成される．さらに極域に相当する水槽中央部の挙動についても解析可能となる． この装置による実験を相互相関法PIV解析及びSR-PIV解析を利用して解析した．以後，地球大気に倣い，半径方向の流速を南北流速，円周方向の流速を東西流速と呼称する．実験条件を，実験開始前の非回転時の水深40mm，水槽の回転数，レーザシート光を挿入する高さ30mmとした．解析の結果，地球上での中緯度地域に当たる帯状領域で水槽の回転と同方向の東西流速が卓越する流れが観測された．この領域は南北方向に蛇行しており，その波数は地球上の偏西風の蛇行と同程度の4から6程度であった．卓越する帯状領域での東西流速の大きさは1分間の平均値にして0.1-0.4mm/sで時間経過によって増減し，負になる場合も存在した．また，東西風速が卓越する帯状領域において，東西方向に交互に正負の渦度が配置することが観測された．これは地球大気における対流圏上層の低気圧，高気圧の配置と類似している．水槽の中心付近の空間平均渦度と卓越する帯状領域の東西流速の時間変化は類似しており，おおむね同期して増減する．この現象と地球大気における極域の現象との比較は，今後の課題としていきたい．

A case study of long-and short-term hydraulic state changes in embankment in Hokkaido
6th Japan-China Geotechnical Symposium, SJGS 2015, 2015年01月01日
Mechanical stability of embankments such as road embankments and river dykes is significantly influenced by their internal hydraulic states, as represented by phreatic surface location and pore water pressure distribution. The mass transfer across the embankment surfaces through water infiltration and evapotranspiration, and the internal migration of pore water to/from foundation soil layers are considered to play a major role in dictating the evolution of the hydraulic state. This paper reports a case study in which hydraulic state variations in an embankment in Hokkaido were monitored over 9 months, including a winter period with ground surface freezing and a significant snow cover. The studied embankment was relatively new, constructed with artificially mixed clay and sand which were generated by nearby excavation. The monitoring records indicate a consistent trend of under-drainage to the foundation layer all during the 9 months, with the pore water pressure at deeper parts registering minimum values during winter and reaching maxima during summer. Explanations for this and other observed features were sought by performing unsteady unsaturated seepage flow analysis with some assumed surface input models. Although the adopted models are fairly crude, the analysis results offer important insights into factors that govern the hydraulic state of low-permeability embankment in snowy cold regions.

混濁流によるサイクリックステップの形態：カナダ・ブリティッシュコロンビア州のスコーミッシュ・デルタの例
横川 美和; 山本 真也; Hughes Clarke John E; 泉 典洋
日本地質学会学術大会講演要旨, 2014年

岩盤河床の周期的ステップ地形形成に関する実験的研究
横川 美和; 小寺 彰; 京極 晃年; 泉 典洋
日本地質学会学術大会講演要旨, 2013年

3.11津波堆積物および海底堆積物のOSL測定
北沢 俊幸; 泉 典洋; 亀尾 桂; K; 乗船研究者; 新井 和乃; 成瀬 元; 石丸 卓哉; 横川 美和; 齋藤 有; 松本 弾; 佐藤 智之; 田中 源吾
日本地質学会学術大会講演要旨, 2013年

降雨条件下における地表面の水路形成間隔
長原準也; 泉典洋; 藤田正治; 竹林洋史
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2012年02月, 日本語

大気密度界面に形成される擾乱の発達範囲
北野 慈和; 山田 朋人; 泉 典洋
水文・水資源学会研究発表会要旨集, 2012年, 日本語
線状に発達し特定の地域に長時間とどまり雨を降らせることで知られている線状降水帯の物理的なメカニズムは未だに解明されていないことが多く、科学的に興味のつきない現象である。一方で、2004年新潟・福島豪雨や2004年福井豪雨、2010年北海道豪雨など、多くの水災害を引き起こしている線状降水帯の発生・発達過程を調べることは防災という面でも非常に意義のある研究である。本研究では、線状降水帯の水平方向の形状特性について線形安定性理論を用いて解析する。
線状降水帯は不安定な大気場に積乱雲が形成され、それが擾乱として下流に流されることによって線状に発達していく結果形成されると考えられている。これと水平方向の形成範囲が類似している現象として安定な大気場に地形性の上昇気流が生じ、それが波となって線状に発達していく山岳波が挙げられる。本研究では安定な大気場に形成される山岳波の理論を不安定な大気場に応用することで、線状降水帯の形状特性を考察する。
本理論では、Boussinesq近似を施したNavier-Stokes式、連続式及び流体塊は移動時に断熱であるという条件式を基礎式としている（この時、降雨の影響及び熱力学的な効果は問題を複雑化させると考えられるため考慮していない）。また、基本場として区分的線形近似を施した不安定な大気境界層を用いる。これらの基礎式及び基本場により密度成層した大気場に生じる波の分散関係式を得ることができる。この分散関係式を用いて、擾乱によって生じる鉛直方向流速の存在範囲を停留位相法により求める。
以上の議論から、基本場の密度界面に擾乱を与えた場合に、その擾乱がある時間後に広がる範囲を得ることが出来る。この形状は境界層の最大速度と境界層厚さにより定義されるフルード数、及び大気の不安定の度合いに関する無次元数のみにより決定することが分かった。擾乱の水平方向の広がりは、大気が不安定になるほど増加するが、あるピークを境に減少に転じる。これはフルード数の大小で解釈でき、現象が慣性項に支配されているか重力項に支配されているかによって分類することが出来る。
以上のように、本研究では山岳波の理論を不安定な大気境界層に応用し水平方向に広がる擾乱の発達範囲を調べた。これらの議論は線状降水帯の形状特性を調べる上で重要になると考えられる。

Cyclic steps formed in bedrock rivers
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

Turbidity-current-generated cyclic steps in subaqueous environments
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

Scouring of soft rock imitated with mortar by the collision of gravels
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

A Riverbed Evolution Calculation Method That Considers Variation in Riverbed Erosion of Soft Rock
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

Phase diagram for antidunes and cyclic steps based on suspension index, non-dimensional Chezy resistance coefficient and Froude number
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

Observation and linear stability analysis of formation of rhomboid rills
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

Stability analysis of sand bars using amplitude expansion method
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

Experiments on channel head bifurcation by overland flow
Proceedings of the 7th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2011年

Experiments on channel inception on mild slopes composed of cohesive soils
Proceedings of the 1st EIT International Conference on Water Resources Engineering, 2011年

ガリ形成に関するる実験的研究
長原準也; WUBNEH Atinkut Mezgebu; 泉典洋
土木学会北海道支部論文報告集(CD-ROM), 2010年02月, 日本語

河床の上昇・低下を伴う砂州の線形安定解析(移動境界・移動床,一般講演)
高畑 知明; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2010年, 日本語
The effects of river bed aggradation and degradation on bar instability is analytically studied in terms of linear stability analysis. Weakly non-equilibrium processes are taken into account by the use of the WKBJ method. In the analysis, aggradation or degradation is assumed to be sufficiently slow compared with the bed evolution due to instability, and its non-dimensional speed is used as a small parameter. It is found that river beds become stable and sand bars tend not to be formed under degradation, and that river beds become unstable under aggradation.

急勾配斜面上に形成される水路群について(河川・湖沼・沿岸環境(2),一般講演)
Wubneh Atinkut Mezgebu; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2010年, 英語

一部に植生を有する開水路に発生する不安現象(河川・湖沼・沿岸環境(1),一般講演)
de Lima Adriano Coutinho; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2010年, 英語

平坦床-反砂堆遷移の亜臨界分岐に関する実験的研究(移動境界・移動床,一般講演)
高橋 憂紀; 山村 浩人; 横川 美和; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2010年, 日本語
It is suggested by the weakly nonlinear stability analysis that the bifurcation pattern of the flat bed and antidune transition correlates to the stability of upstream-migrating antidunes. In this study, we performed a series of flume experiments to observe the behavior of upstream-migrating antidunes and obtained parameters which characterize the bifurcation patterns. As a result, the strong instability of antidunes was observed when the velocity coefficient exceeds 16, which can be correlated to the subcritical bifurcation. When the velocity coefficient is small, such as around 11, antidunes are stable, showing that it is under the condition of the supercritical bifurcation. These experimental results show that the stability of the upstream-migrating antidunes changes associated with the velocity coefficient.

湧水侵食によるガリの発達プロセスに関する実験的研究
竹井 義博; 泉 典洋; ポンプロミン アディチャイ
理論応用力学講演会 講演論文集, 2009年06月09日, 日本語
本研究は比較的研究成果の少ない湧水侵食によるガリ形成のメカニズムを実験を通して調べたものである．実験では湧水侵食が発達しやすいとされる水はけの良い傾斜地を想定し，水路幅150_cm_，水路長120_cm_，水路高17.5_cm_の可変勾配式水路に3号珪砂を用いて作成した浸透層に水を流すことで湧水侵食を発生させ，ガリが形成される様子を観察してゆく．その際，浸透層の層高・斜面勾配・流量を変更することで発達するガリへの影響を規模・形状・形成間隔・進行速度の各項目に着目して解析してゆく．本実験から，斜面勾配の増加に伴いガリの規模の拡大，ガリの分岐発生率の減少や侵食進行速度の増加という傾向が見られた．また，ガリの形成間隔は層高の違いにより斜面勾配の増加に伴い拡大する場合と縮小する場合の２パターン見られた．

The formation of dunes in closed conduits
Proceedings of the 6th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamcis, 2009年

The formation of small-scale fluvial bedforms with active suspended sediment transport
Proceedings of the 6th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamcis, 2009年

Linear stability analysis of channelization by seepage erosion
Proceedings of the 6th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamcis, 2009年

土砂供給量の違いが流路形態に及ぼす影響に関する実験的研究
高畑 知明; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2009年, 日本語
流量、川幅、河床材料の粒径の他に上流からの土砂供給量によって、流路形態が決定する。網状流路は川幅水深比が大きく、土砂供給量が多い河川に見られるが、土砂供給が少なくなったときどのような応答をするのかはよく分かっていない。そこで今回は、直線水路を用いて流量、水路幅、河床材料が一定の元、給砂量の違う3パターンの実験を行い、土砂供給の違いが網状流路の流路形態に及ぼす影響を明らかにした。 給砂量の少ない2つの場合は早くから上流端付近で流路幅が狭くなったが、給砂量が最も多い場合は水路幅全体に流れている時間が長かった。また、実験終了時では給砂量が最も多い場合が給砂量の少ない2つの場合より上流から流路が分岐していた。

管路内におけるデューン形成に関する実験的研究
平塚 智史; 関 陽平; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2009年, 日本語
本研究は研究成果の少ない管路内における河床変動研究の一環として管路内におけるデューンの形成条件についてを実験的に調べたものである。
実験には奥行80mm、高さ150mm、全長2mの管路を用い、砂を水と共に循環させることで、給砂および給水を使わずに連続して河床変動を観察できる装置を使用した。
本研究は著者の研究室に所属していた修士、関陽平によって行なわれた管路内におけるデューンの線形安定解析を元にして行なわれており、そこでデューン形成の支配パラメータとして考えられたオイラー数、シールズ数によって実験結果を整理し、考察をすすめた。
結果、線形安定解析による理論曲線と類似した曲線によってデューンの発生限界をオイラー数、シールズ数で示しうることが分かった。

A simple mathematical model of channel bifurcation
Mizushima H; Izumi N; Parker G
RIVER, COASTAL AND ESTUARINE MORPHODYNAMICS: RCEM 2007, VOLS 1 AND 2, 2008年

The formation of submarine gullies on continental shelves with arbitrary shapes by turbidity currents
Yamaguchi K; Izumi N
RIVER, COASTAL AND ESTUARINE MORPHODYNAMICS: RCEM 2007, VOLS 1 AND 2, 2008年

Linear stability analysis of fluvial dunes and antidunes incorporating nonequilibrium bedload transport
Sato H; Izumi N
RIVER, COASTAL AND ESTUARINE MORPHODYNAMICS: RCEM 2007, VOLS 1 AND 2, 2008年

Weakly nonlinear analysis of the dune-flat bed transition with the mixing length turbulent model
Izumi N
RIVER, COASTAL AND ESTUARINE MORPHODYNAMICS: RCEM 2007, VOLS 1 AND 2, 2008年

Gully development by groundwater seepage
Proceedings of Extended Abstracts and Full Papers of the 8th International Conference on Hydro-Science and Engineering, 2008年

Experiments on the entrainment of sediment by turbidity currents with the use of submarine sediment
Proceedings of Extended Abstracts and Full Papers of the 8th International Conference on Hydro-Science and Engineering, 2008年

Linear stability analysis between river flow and seepage flow
Proceedings of Extended Abstracts and Full Papers of the 8th International Conference on Hydro-Science and Engineering, 2008年

剥離の影響を考慮したデューン-平坦床遷移の弱非線形安定解析(移動床(1),一般講演)
泉 典洋; 佐藤 博重
日本流体力学会年会講演論文集, 2008年, 日本語
A flat bed becomes unstable and is covered with lower-regime, small-scale bed forms (dunes) when the Froude number is sufficiently small during floods. It is known that either of dune and flat beds can appear in the range of relatively large Froude numbers. This can be attributed by the fact that the the dune-flat bed transition is characterized by subcritical bifurcation. In this paper, a weakly nonlinear stability analysis is performed to show the bifurcation pattern at the dune and flat bed transition is subcritical with the use of a new sediment transport formula incorporating the effect of flow separation.

水平管路内における界面波の発生(移動床(1),一般講演)
関 陽平; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2008年, 日本語
Interfacial waves between sediment and water in open channels, which are called dunes or antidunes, are formed in the range of small and large Froude numbers. Moreover, a phase lag between Interfacial waves and the free water surface is of importance to the instability. However, instability of the interface without free water surface has not been well understood. In this study, we perform a linear stability analysis of the interface between sediment and water in pipes with the use of the mixing length turbulent model. The analysis results show that the governing parameter is the Euler number and Shields parameter, and that the interface is unstable in the range of relatively small Euler numbers.

活発な浮遊砂を考慮した小規模河床形態の発生理論(移動床(1),一般講演)
中里 遥介; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2008年, 日本語
A flat bed becomes unstable, and is covered with small-scale bed waves during floods. One of the purposes of this study is to extend existing linear stability analysis taking into account only bedload to the case with active suspended sediment transport. It is found from the analysis that, with increasing suspended sediment, the critical Froude number for the bed instability is reduced, and the formation of small-scale bed waves tends to be inhibited.

管路内におけるデューンの安定性
関 陽平; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2008年, 日本語
矩形管路内のデューンの発生条件を線形安定解析により求めた．今回は泉が行った方法に倣った．その方法は，Navier-Stokes方程式に混合距離モデルとChebyshev多項式を用いたスペクトル法を用い流関数を求め，これとexner方程式から発生条件を得るものである．その結果を波数とフルード数を両軸とするコンタ図にした．結果は不安定となりデューンが形成される領域が現れたが，卓越波数は現れなかった．従って，デューンは形成されるものの特定の波長を持たないと考えられる．

圧力勾配を考慮した流砂量式によるデューンの弱非線形安定解析
佐藤 博重; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2008年, 日本語
河床の形態は河川の流れに大きな影響を与えるため，水理量に応じた河床形態を予測することは非常に重要である．特にデューンと呼ばれる小規模河床形態の発生や発達を説明する際には，デューンの発生に伴って局所的に大きな河床勾配が生じるため，流砂量に対する局所勾配の影響が重要になる．本研究では，重力による局所勾配の影響が考慮されたKovacs & Parker式に，この局所勾配の影響を低減させる機構として予想できる圧力勾配の影響の加味した掃流砂量式を用いて弱非線形安定解析を行った．本解析結果はデューン-平坦床遷移過程に亜臨界分岐が現れることを示し，実験結果によっても本結果は良好に説明できることを示した．

活発な浮遊砂輸送を伴う河床デューンの発生メカニズム
中里 遥介; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2008年, 日本語
Froude数がある程度小さいとき，水深の数割程度の波高を持つDuneと呼ばれる河床波が形成される． 特に流量が大きく変化する状況下では，河床形態は複雑な挙動を示す．Duneの形成により河道抵抗の増加，水位の上昇が起こるため，河川工学上Duneの発生メカニズムをより精確に知る必要がある．本研究では，河床高さの時間変化式に浮遊砂項を導入し，線形安定解析を行った．解析の結果，抵抗係数C^-1が増加し浮遊砂が活発に生じるようになると，Duneの形成は抑制されることが理論的に明らかとなった．

現地材料を用いた乱泥流による底泥の巻き上げ実験
新岡 真治; 泉 典洋; 山口 健治; 阪口 秀; 渦岡 良介; 木戸 ゆかり
理論応用力学講演会 講演論文集, 2008年, 日本語
実際に海底から土砂を採取し, その特性を明らかにしていくことを本研究の目的とする.実験で使用する泥は2006年6月7日に十勝沖の海底から採取してきた泥である。実験に使用する水路は, 高さ15cm, 幅8cm, 長さ200cmの長方形断面の管路である.実験結果によれば、無次元巻上げ速度式 Es=k(u*/ws)^n におけるkとｎの値は n=1, k=1.2×10-3 となった。これは従来の実験で得られた値より小さい。また、水路中の塩分濃度を変化させてもkとｎの値に変化はなかった。

大陸棚上で発生した乱泥流による海底渓谷の形成について
山口 健治; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2008年, 日本語
海底の大陸棚周辺部には平行に一定間隔で並んだ無数の渓谷群が形成されており，陸上に形成される渓谷群と良く似た幾何学的形状を有していることが分かっている．これら海底渓谷群の主な成因として，海底面を流下する高濃度の浮遊土砂を含んだ密度流である乱泥流が考えられている．この乱泥流は海底を流下するとき，底面からの土砂の巻上げを行い，その浮遊砂濃度や流速を変化させるという特徴を持つ．このとき海底面は侵食されることになり，乱泥流は海底渓谷の成因となる．本研究では海底面の侵食作用に加え，層内への海水の取り込みを考慮に入れ乱泥流を定式化する．そして，線形安定解析の手法を用いて乱泥流による大陸棚上における海底渓谷の初期形成間隔について理論的に考察した．

洪水時における浮遊微粒子の堆積過程と動態
佐藤 希世; 泉 典洋; 吉川 泰弘; 安田 浩保
理論応用力学講演会 講演論文集, 2008年, 日本語
環境に影響を与える窒素やリンなどの様々な栄養物質は洪水中の微細粒子に吸着されて輸送されることが明らかになり，浮遊微細粒子（Suspended Solid）の輸送が注目を集めることになった．今回の研究の目的は洪水時の河道内SSの供給源を解明し，流水中のSSと河床内土砂の相互作用（洗掘・堆積）の過程を考察することである．SSの挙動を把握するには流水中のSS濃度がどのような供給源から大きく影響を受けているのか検討する必要がある．また流水中のSSと河床内土砂の相互作用の過程の考察では河床上シルトの存在率と河床変動高を見ることで行った．大規模洪水では上流からのSS流入量と河床変動によって微粒子の堆積量が決まる．

S-7 ハイパードルフィンによる深海底表層地盤におけるコーン貫入試験と地震時安定性評価((1)海底地すべり,口頭発表,シンポジウム)
阪口 秀; 渦岡 良介; 泉 典洋; Kido Yukari
日本地質学会学術大会講演要旨, 2007年09月01日, 日本語

A simple mathematical model of channel bifurcation
Proceedings of the 5th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2007年

Linear stability analysis of fluvial dunes and antidunes incorporating nonequilibrium bedload transport
Proceedings of the 5th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2007年

The formation of submarine gullies on continental shelves with arbitrary shapes by turbidity currents
Proceedings of the 5th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2007年

Weakly nonlinear analysis of the dune-flat bed transition with the mixing length turbulent model
Proceedings of the 5th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2007年

掃流砂の非平衡性を考慮したデューンの線形安定解析(移動床の流体力学,一般講演)
佐藤 博重; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2007年, 日本語
Dunes formed in lower flow regimes disappear and antidunes appear when the discharge becomes larger than a certain amount during floods. It is important to elucidate the bed instability for the prediction of flow resistance of river channels. Colombini (2004) have performed linear stability analysis of fluvial dunes by the use of the mixing length turbulent model. In this study, we performed a linear stability analysis with the use of a sediment transport formula incorporating the influence of nonequilibrium bedload movement.

浸透層上の流れの安定性(河川・湖沼・地下水の流れ(1),一般講演)
大友 裕隆; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2007年, 日本語
A linear stability analysis is performed with the use of the Reynolds averaged Navier-Stokes equations and Darcy's law in order to investigate the instability of flow on permeable river beds. The spectral collocation method incorporated with the Chebyshev polynomials is employed in order to perform numerical solution of perturbed equations. It is found that, in the case of permeable beds, flow becomes unstable in the range of small Froude numbers where flow is stable in the case of impermeable beds.

大陸棚上における乱泥流による海底渓谷形成機構(移動床の流体力学,一般講演)
山口 健治; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2007年, 日本語

水路分岐の線形安定解析(移動床の流体力学,一般講演)
水嶋 大樹; 泉 典洋; パーカー ゲーリー
日本流体力学会年会講演論文集, 2007年, 日本語
This study proposes a simple mathematical model of channel bifurcation, in which a channel head is modeled by an opening on a flat plane composed of erodible bed material. A linear stability analysis is performed with the use of the depth-averaged momentum equations of flow and the Exner equation of beds subject to erosion. The analysis shows that channel bifurcation tends to take place as the discharge attracted by the channel head decreases.

ハイパードルフィンによる深海底表層地盤におけるコーン貫入試験と地震時安定性評価
阪口 秀; 渦岡 良介; 泉 典洋; 木戸 ゆかり
日本地質学会学術大会講演要旨, 2007年, 日本語

AM06-07-016 混合距離仮説を用いた河床デューンの弱非線形安定解析(移動床の流体力学(4),一般講演)
泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2006年, 日本語
Weakly nonlinear stability analysis of fluvial dunes is performed with the use of the growth rate expansion method incorporated with the multiple scale parturbation technique. A series of perturbation equations are solved by the use of spectral collocation method with Chebyshev polynomial. The analysis reveals that the dune-flat bed transition is characterized by subcritical bifurcation when C^<-1> is large, where C is the friction coefficient.

The formation of beach cusps by waves with their crests parallel to shorelines
Proceedings of 4th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2005年

Inception of channelization on slopes with arbitrary shapes: erosional and depositional case
Proceedings of 4th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2005年

Weakly nonlinear analysis of dunes by the use of a sediment transport formula incorporating the pressure gradient
Proceedings of 4th IAHR Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2005年

圧力を考慮した流砂量式によるデューンの弱非線型安定解析
山口 里実; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2005年
デューンの発生や発達を説明する際、流砂量式に局所勾配の影響をどう取り入れるかが従来課題となっている．著者らは、流砂量式に経験式を用いてデューンの弱非線型安定解析を行い，デューン_-_平坦床の遷移過程に見られる二価性やヒステリシスが解の亜臨界分岐に起因した現象であることを説明しているが、理論式であるKovacs&Parker式を用いると，重力による局所勾配の影響が効き過ぎるために亜臨界分岐が現れず、実現象を説明できない．本研究では，この理論式に圧力勾配の影響を加味し、再度デューンの弱非線型安定解析を試みた．その結果、重力による局所勾配の影響が低減し、理論式を用いても亜臨界分岐の現れることがわかった．

水路頭部の分岐過程
泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2005年
水路頭部では周辺の流れが集まるため更に活発な侵食が生じ，水路は上流側へと発達していく．上流側へ発達する際，水路頭部は時折二つあるいはそれ以上の水路へ分岐することがある．このような分岐を幾度となく繰り返すことによって，最初単純だった水路群は複雑な水路網へと変化していく．本研究は，このような分岐が生じる原因が水路頭部周辺に生じる2次不安定現象であるとの観点から，水路頭部前縁部に円周方向の擾乱を与えることによって分岐の物理機構を理論的に説明したものである．解析の結果から，限界水深/抵抗係数と水路頭部半径の比が小さくなると，水路頭部は擾乱に対して不安定となり，分岐が生じ始めることが明らかとなった．

侵食性河床上に形成されるリップル状河床形状
島田 典和; 泉 典洋
理論応用力学講演会 講演論文集, 2005年
粘性土で構成された侵食が卓越する河床では，侵食が進行する際，水深よりかなり小さな規模の波状形状が形成されることがある．このような波状形状が塊状に剥離することによって急激に侵食が進行していく．本研究は，このような波状河床形状が侵食性河床上に形成されたリップルのようなものであるとの観点から，河床が擾乱に対して不安定となることを，線形安定解析の手法を用いて明らかにしたものである．解析によると，粘性底層の数十倍から数万倍の波長を持った擾乱に対して河床は不安定となり，数百倍から数千倍の範囲で擾乱の発達速度が最大となることが明らかとなった．

A231 任意形状を有する斜面上における水路形成(A-23 河川における移動床流れ(3),一般講演)
ポンプロミン アディチャイ; 泉 典洋; 辻本 哲郎
日本流体力学会年会講演論文集, 2004年, 英語
The existing linear stability analysis of incipient channellization was limited to the case of self-preserving slope profiles. In this study, the theory is extended to include the channellization on slopes with arbitrary shapes. Since arbitrary base state slope shape is evolving in time, the frozen time approach and the concept of momentary stability are employed. The analysis showed the possibility of channellization in the case of the arbitrary slope profile. It is found that the dominant wavelength decreases with increasing curvature of the slope.

A215 カスプ状海岸地形形成の線型安定解析(A-21 河川における移動床流れ(1),一般講演)
泉 典洋; 谷川 麻子; 田中 仁
日本流体力学会年会講演論文集, 2004年, 日本語
Beach cusps are uniformly spaced, arcuate scallops formed at beaches. They are inseparably connected with nearshore current. The nearshore current system forms a vriety of circulation patterns, which have been attracting many researchers' interest since long time ago. While several theories have been proposed on formation nearshore current systems, Hino attributed their formation to the dynamic instability, and explained it in terms of liner stability analysis. In this study, his theory is revisited and improved in several aspects.

A213 河川における浮遊微細粒子の輸送について(A-21 河川における移動床流れ(1),一般講演)
ピライラ シタン; 泉 典洋; 田中 仁
日本流体力学会年会講演論文集, 2004年, 英語
In most of the existing models of suspended sediment transport, the fine sediment is assumed to be abundant on the bed. This is not the case in most of actual rivers. Once most of fine sediment on the bed is removed from the bed, the entrainment rate is reduced due to the lack of fine sediment on the bed. This study proposes a new transport model of fine suspended solids in rivers. The model takes into account of the variation of the amount of fine particles on the bed by introducing an availability function and the continuity equation of fine particles on the bed. The model is applied to SS data obtained in a field observation during a small flood. It is found that the proposed model describes the behavior of the SS concentration considerably well compared with an existing model.

A232 侵食性河床における河床リップルの形成機構(A-23 河川における移動床流れ(3),一般講演)
島田 典和; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2004年, 日本語
In the erosion process of beds composed of cohesive clay, small waves are observed to be formed on the bed surface. In this study, a liner stability analysis of the formation of ripples on noncohesive beds is applied to the formation of small waves on purely erosional beds. The analysis reveals that flat beds become unstable, resulting in the growth of sinusoidal perturbations when the wavenumber is somewhere between 0.001 and 0.07. The characteristic wavelength is of 5-10 times the reciprocal of the shear velocity. The agreement between results of the analysis as well as an experiment are found to be reasonably good.

E-323 火砕物台地上に形成されるガリ群の形成機構
泉 典洋; 藤井 健司
日本流体力学会年会講演論文集, 2003年, 日本語
This paper presents a mathematical model of the formation of gullies on slopes composed of material having relatively weak cohesivity such as freshly deposited volcanic ash. A linear stability analysis is performed with the use of the momentum equations of flow, the dispersion equation of suspended sediment, and the Exner equation extended for beds subject to erosion and deposition of suspended sediment. The analysis shows that the dominant gully spacing is of the order of 1000 times the Froude-critical depth of the sheet flow on the slope. Evaluating the Richardson-critical thickness is of the order of 0.1 m, the spacing of gullies is of the order of 100m, which is equivalent to the spacing of gulleis formed on slopes composed of cohesive material.

E-322 侵食性河床上におけるステップ形成に関する実験的研究
島田 典和; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2003年, 日本語
The purely erosional beds of steep are often characterized by a series of steps. In this paper, experiments were performed in order to study the formation and the evolution of the steps. In the experiments, the wavelength of steps were found to be of the order of six to sixty times the initial flow depth before the formation of steps. It was observed that the wavelengths reduced over time. The experimental results were compared with the theoretical results derived from a linear stability analysis. The agreement between theory and experiments were found to be good.

E-321 デューン形成時に見られる亜臨界分岐現象に対する浮遊砂の影響
山口 里実; 泉 典洋
日本流体力学会年会講演論文集, 2003年, 日本語
Stage-discharge relations of flow in streams with movable beds are known to show hysteresis between on ascending and descending stages. In this study, a weakly nonlinear stability analysis is performed in order to provide a physical explanation for the hysteresis in the transition between dune and flat bed regimes. The growth rate expansion method with the multiple scale perturbation technique is applied to the two-dimensional Reynolds-averaged, Navier-Stokes equations and a sediment continuity equation. It is found that the dune-flat bed transition is characterized by the subcritical bifurcation in the case of steep channels. The theory suggests that suspended load reduces the critical Froude number.

七北田川中流域の砂質河床における堆積有機物量の変動
坂巻 隆史; PILAILAR Sitang; 泉 典洋; 西村 修
日本水処理生物学会誌. 別巻 = Journal Japan Biological Society of Water and Waste, 2002年10月, 日本語, 口頭発表（一般）

ガリ形成に及ぼす植生効果
山口里実; 泉典洋
土木学会東北支部技術研究発表会講演概要, 1999年03月08日, 日本語

Inceptive topography of fluvial-dominated river mouth bars.
IZUMI N; TANAKA H; DATE M
River Sediment Theor Appl, 1999年, 英語

地下水湧出によって形成されるガリについて
軽部裕; 泉典洋; 池田駿介
土木学会年次学術講演会講演概要集 第2部, 1995年09月, 日本語

土砂輸送特論, 2024年, 修士課程, 工学院

大学院共通授業科目（一般科目）：自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目

大学院共通授業科目（一般科目）：複合領域, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目

土砂輸送特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院

一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育

水防災工学, 2024年, 学士課程, 工学部

水圏工学, 2024年, 学士課程, 工学部

土と水の環境工学, 2024年, 学士課程, 工学部

沿岸環境工学, 2024年, 学士課程, 工学部

社会基盤と国土政策, 2024年, 学士課程, 工学部

2019年04月 - 現在
日本工学教育協会

2010年 - 現在
日本海洋学会

2010年 - 現在
日本堆積学会

2003年 - 現在
土木学会

1996年 - 現在
日本流体力学会

河川堤防をパイピングでも破堤しない粘り強い堤防化するための基礎的研究
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2027年03月31日
岡村 未対; 泉 典洋; 小野 耕平; 前田 健一; 全 邦釘
日本学術振興会, 基盤研究(A), 愛媛大学, 23H00198

河川堤防のパイピングメカニズム解明と維持管理法のパラダイムシフトに向けた研究
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2019年04月01日 - 2023年03月31日
岡村 未対; 泉 典洋; 前田 健一; 全 邦釘
2019年度の研究で，以下のことを実施し，ほぼ期待通りの成果を上げた。
■パイプ内の水の流れとそれによるパイプ孔壁の侵食とパイプ内土砂運搬の現象を解明するため，高速度カメラでパイプ内を観測し，さらに3次元浸透流解析を行った。実験は40gの遠心加速度場及び重力場で行い，粒径や模型サイズを変えた実験を組み合わせ，来年度の相似則の検討に向けたデータも蓄積した。
■堤体表面形状からパイピング部を高速自動探査する方法の開発：高水により噴砂が発生した堤防の堤体表面形状をUAVからの写真撮影とSfMで構築したDEMにより詳細に測定する。地表面変位分布からパイピングの位置，規模を推定し，現場での噴砂状況（位置，噴砂ボリューム）と比較することを近年噴砂が発生した那賀川，肱川，重信川堤防について行い，地表面の変位分布からパイピング部の推定をする方法の構築に資する成果を得た。
において実施する
■パイピング部を特定するための原位置地盤調査法の開発：実地盤におけるパイピング部やそれによる地盤のゆるみ領域の厚さは1cm～10cm程度と薄く，面的にも幅は数十cm程度と狭く，そこでの土の強度はほぼゼロである。このような箇所を直接的に検出するために，貫入装置の直径が約2cmと小さく，貫入ロッド周面摩擦の影響を排除するため，先端に高感度ロードセルを取り付け，さらにレキ当たりなどで簡単に壊れない強靭性を有する試験機を開発した。多数の貫入を行うため，バイブロ貫入機を用い２～３人作業で40箇所/日の試験法を開発し，２カ所のパイピング発生現場にて試験を実施し適用性を確認した。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 愛媛大学, 19H00786

混濁流による高流砂階のベッドフォームの堆積構造解明と堆積モデルの構築
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2018年04月01日 - 2023年03月31日
横川 美和; 石原 与四郎; 泉 典洋; 岩崎 理樹; 中嶋 健; 成瀬 元
混濁流は地球表層で最も多くの堆積物輸送を担う現象であり，過去の混濁流によって形成された海底扇状地は石油や天然ガスの良好な貯留岩として注目されている．また，混濁流の堆積物は過去の自然災害の規模や頻度を推定する鍵になる．混濁流は内部フルード数が高くなりやすいため，高流砂階(フルード数>１)の微地形を形成しながら堆積するはずだが，それによってどのような堆積構造が地層に残されるのかはわかっていない．本研究は①高流砂階の混濁流によって形成される微地形・内部堆積構造と水理条件との関係を水路実験によって体系的に明らかにすること，②混濁流による堆積体形成の堆積モデルを構築することを目的とする．
2019年度の中断前(2019年9月28日)までの実績の概要は以下の通りである．(1)粒子径測定装置カムサイザーX2により，これまでに行った実験での高流砂階の混濁流の流れの中および堆積物の粒度分析を行った．また水路実験で混濁流によりチャネル・レビー複合体を形成し，そこに形成されるベッドフォームについて考察している．(2)混濁流によるサイクリックステップの形成についての数学モデルを作成し，検証中である．(3) 数値シミュレーションでは，開発したレイノルズ平均型の数値計算モデルを用いて大陸棚斜面を模した条件での数値計算を行った．(4) 地層の調査は主に，宮崎層群に見られるセディメントウェーブ堆積物の詳細な調査を行った．(5) 国際学会・ワークショップを通じて，研究協力者のSophie Hage氏(Southampton大学)とJoshu Mountjoy博士(ニュージーランド国立水・大気圏研究所)，さらにYanwei Zhang博士(同済大学)らと現地観測データとの比較について議論を行った．またDavid Hodgson教授(Leeds大学)とは，地層の混濁流堆積物の特徴や分布について意見交換を行った．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 大阪工業大学, 18H01293

降雨パターンの膨大さと降雨流出-氾濫過程の不確実性を考慮した水災害リスク評価手法
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2019年04月01日 - 2022年03月31日
山田 朋人; 泉 典洋; 清水 康行; 星野 剛; 久加 朋子
本研究は大量の降雨パターンと降雨流出から氾濫に至るまでの物理過程の不確実性の両者を考慮した水災害リスクの評価手法を構築するものである。これまでに過去・将来気候における大雨の特徴の理解、流域内の大雨の時空間パターンの分類、降雨予測から氾濫までの一貫型解析の実施等を通して、降雨パターンと降雨流出から氾濫に至るまでの物理過程の不確実性を考慮したリスク評価手法の構築を進めてきた。具体的には高解像度大量アンサンブル気候データを用いた台風による大雨の特徴の理解および前線抽出方法の構築により、大雨をもたらす気象要因に対する整理・理解を進めてきた。また、流域での洪水の被害形態の把握を目的に降雨の時空間パターン分類法も構築した。この手法を大量アンサンブル気候データに適用することで流域における大雨の時空間パターンの分類が可能であることを明らかにした。さらに、降雨予測から氾濫までの一貫的なシミュレーションの実施により、事前に予測された降雨から洪水リスクの評価可能性を明らかにした。この洪水リスクの推定は、領域気候モデル、降雨流出モデル、河道・氾濫流モデルを組み合わせることで実現したものであり、河道・氾濫流モデルにおいては土砂輸送も含めた推定を実施した。今後はこれらの研究を組み合わせ、さらに山地からの土砂流出や堤防の破堤判定手法を導入することにより、降雨パターンや降雨から氾濫に至るまでの物理過程の不確実性を考慮した洪水リスク評価手法を構築する。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02241

地震起源の海底斜面崩壊とそれによる津波と混濁流の発生メカニズム
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2019年04月01日 - 2022年03月31日
泉 典洋; 渡部 要一; 渡部 靖憲
地震動によって海底斜面の崩壊およびそれに引き続いて混濁流が発生するプロセスを再現するための水槽実験を行った。それによって、地震動によって海底斜面上の土砂が地滑り状に滑落する様子が観察できた。実験では、水中比重1.65の硅砂および水中比重0.4程度のプラスチック粒子を用いた。硅砂では、質量が大きすぎるため十分な加速度が発生せず、液状化しないことが明らかとなった。一方で中央粒径0.2 mmのプラスチック粒子では見かけ状の粘着性が現れるため、十分な間隙水圧の上昇が見られず液状化しないことが明らかとなった。
海底地滑りの経験モデルを非線形長波方程式系に導入し，地滑りパラメータと陸域における最大水位との関係を調査すると同時に2018年インドネシアのパルの地滑り津波の波源分析を行った．最大水位は地滑りに伴う水面低下によって発生した放射状の波の汀線での集中に起因し，パルで観測された津波高に達するにはパル湾の湾奥部の最低2か所の波源による津波の重畳が必要である結論を得た．
津波解析モデル構築のための基礎的な知見として、汀線近傍において複数の波が重畳することによって巨大波が発生するプロセスに関する理論解析を行った。汀線における集中する多方向波のモデルとしてFaraday共鳴波を実験的に発生させ，空間集中波の特徴並びに非線形重複波の発達過程を調査し，複数の同心モードの重畳に伴う異常波が最大波の形成に寄与することが明らかになった．
海底地すべりを想定し，非塑性細粒分を含む火山灰堆積地盤の液状化特性を調べた結果，液状化しやすさ，すなわち流動化しやすさは，土の密度構造・骨格構造の影響を強く受けていることが明らかになった．
さらに、本研究結果の応用事例として、貯水池における堆砂を混濁流の機構を利用して排砂できる可能性について検討するための実験を行い、その可能性を検証した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02242

令和元年台風19号及び台風21号による広域災害に関する総合研究
科学研究費助成事業 特別研究促進費
2019年12月04日 - 2021年03月31日
二瓶 泰雄; 中北 英一; 竹見 哲也; 山田 朋人; 三隅 良平; 飯塚 聡; 鈴木 真一; 仲江川 敏之; 柳瀬 亘; 立川 康人; 田中 茂信; 佐山 敬洋; 田中 智大; 朝位 孝二; 前野 詩朗; 田中 仁; 吉谷 純一; 田中 規夫; 泉 典洋; 矢野 真一郎; 森脇 亮; 赤松 良久; 内田 龍彦; 重枝 未玲; 岩崎 理樹; 清水 義彦; 小山 毅; 長谷川 兼一; 西嶋 一欽; 藤本 郷史; 毛利 栄征; 前田 健一; 岡村 未対; 卜部 厚志; 森口 周二; 蝦名 裕一; 松四 雄騎; 王 功輝; 竹林 洋史; 鈴木 素之; 田島 芳満; 佐々木 淳; 信岡 尚道; 森 信人; 有川 太郎; 鈴木 崇之; 下園 武範; 松井 正宏; 小林 文明; 畑山 満則; 牛山 素行; 佐藤 健; 梶谷 義雄
令和元年台風19号及び台風21号（低気圧）による広域災害の被害状況・メカニズムの全容を明らかにすることを目的とした調査研究を進めた．ここでは，①台風・低気圧による豪雨・流出現象の気象学的解明，②広域にわたる洪水氾濫災害を引き起こしたメカニズムの解明，③多発した土砂災害・土構造物破壊におけるメカニズムの解明，④強風や高潮による被害実態の解明，⑤住民の避難行動の実態と防災情報の伝達状況の把握，の5つのテーマに焦点を絞って研究を行った．その結果，①気象レーダーなど様々な降水・気象観測データを用いて，台風・低気圧の構造や極端豪雨の発生メカニズムの一端を明らかにした．また，今次台風による降雨・流量の水文発生頻度を明らかにした．②洪水氾濫被害に対して，河川工学の見地から氾濫の発生メカニズムや被害拡大の要因の一端を調べた．洪水による建築物の被害を，防災，河川工学，構造，材料，環境の観点から分析した．③現地踏査や原位置試験，UAV調査により，斜面崩壊・土石流などの発生状況，河川堤防や道路等の土構造物の被災状況や発生メカニズムを把握した．④駿河湾，相模湾，東京湾，外房の沿岸部における台風19号に伴う高潮・高波による浸水や海岸構造物や家屋の直接的な被災状況を調べると共に，河口部における水位上昇に伴う影響評価を行った．また，同年の台風15号や2018年台風21号，24号などの過去の台風に伴う高潮・高波災害との比較を通じ，本災害の特徴を明らかにした．台風19号による強風被害の実態を調査し，今後の気象災害低減に資する情報をまとめた．⑤今次台風における大規模な人的被害の発生要因や避難者の行動，避難所での対応に関する実態を明らかにした．
日本学術振興会, 特別研究促進費, 東京理科大学, 19K24678

連鎖複合型災害現象のメカニズムと人口急減社会での適応策
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2018年04月01日 - 2021年03月31日
小山内 信智; 泉 典洋; 山田 孝; 谷岡 勇市郎; 桂 真也; 厚井 高志; 岡田 成幸; 村上 亮; 萩原 亨; 古市 剛久; 山下 俊彦; 笠井 美青; 稲津 將; 橋本 雄一; 小泉 章夫
プロジェクト初年度の本年度は，「連鎖型複合現象のメカニズム」と「連鎖現象－社会間のつながり」に関する既往の知見をメンバーが持ち寄り，また外務有識者から得て，プロジェクト全体で共有を図るとともに，個別課題の分析をそれぞれの視点から深めた．既往知見は4回開催されたプロジェクト研究会およびセミナーで共有された．個別課題の分析結果は学術論文や関連学会で発表した．対象とした災害は，1) 2018年9月の北海道胆振東部地震に伴う土砂災害，2) 2016年8月の北海道豪雨に伴う十勝平野西部での土砂・洪水災害，3) 2016年4月の熊本地震に伴う土砂災害，4) 1991年の雲仙普賢岳の火山災害，5) 18世紀の北海道渡島大島の噴火に伴う地すべりが引き起こした津波災害，6) 今後予想されている千島海溝を震源とする巨大地震に伴う北海道太平洋沿岸での津波災害，等である．具体的には，土砂災害リスクに関連した斜面崩壊や土石流の発生（地形条件・土層条件・気象条件）及びそれらが引きこす地形変化（現河床・河成段丘）に関する分析，洪水災害リスクに関連した洪水流量（の変化）と河岸侵食メカニズムに関する実験と分析，火山災害リスクに関連した火山山体モニタリングとその手法開発，津波災害リスクに関連した津波発生メカニズムの分析や津波予測への数値計算手法の開発，風雪害リスクに関連した吹雪の発生（場）予測への数値計算手法の開発，沿岸での被害リスク（波浪リスク等）に関連した現象分析，連鎖型複合災害リスクに関連した地震動－津波－余震の連鎖事象に対する住家被害と人的被害の影響評価手法の開発，および連鎖事象被害の軽減対策の提示（建物耐震化，救出救助活動，水平・垂直避難，地域地区計画等），災害時の避難に関した津波浸水想定の時間発展と避難訓練参加者の行動軌跡と合わせて可視化するシステムの開発（避難訓練支援），などを実施した．
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 18H03819

蛇行長期動態の物理機構に基づく自然営力順応型川づくり
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2015年04月01日 - 2020年03月31日
清水 康行; 渡邊 康玄; 泉 典洋; 山田 朋人; 渡部 靖憲; 井上 卓也; 竹門 康弘; 木村 一郎; 竹林 洋史; 川村 里実; 田中 岳
本研究は，蛇行の長期動態に関する広範な知見を体系化するとともに，自然営力と個性を生かした川づくりを実現するための基盤となる技術を構築したものである．特に，河川地形の基本といえる平面線形を決定づける蛇行に着目し，突発的な災害などに伴う短期的変動，過去から未来にわたる長期的地形変遷の双方について，その根底の力学機構を深く考察し，メカニズムを解明した．また，植生，河口や構造物などの非周期事象，気象や地形地質条件の多様性等の種々のインパクトについて，理論解析，現地調査，単純化した物理実験等によりその相関関係を明らかにするとともに，それらの影響を考慮した蛇行発達変遷を予測可能なモデルの構築を行った．
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 15H02267

サージ的多重重力流によるサイクリックステップの形成条件：水路実験と地層への適用
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2015年04月01日 - 2018年03月31日
横川 美和; 泉 典洋; 石原 与四郎; 成瀬 元; 岩崎 理樹; 大西 由梨; 大畑 耕治
海底の混濁流の通り道にしばしば見られるサイクリックステップ(CS)の形成機構について，従来行われていなかった，短いサージ的な混濁流が何度も作用する実験を行った．主に長さ７mの水路を用いて，継続時間3秒，5秒，7秒の短い時間のサージ的混濁流(塩水+樹脂粒子)を130-140回ずつ流した．いずれも5-6個のCSが形成されたが，同じ単位時間流量で連続的に流すとCSは形成されず，サージ的混濁流によってCSができやすいこと等がわかった．実験結果を踏まえて，理論解析・数値シミュレーションを行った他，地層(宮崎層群)の混濁流堆積物中のセディメントウェーブ層準に適用して，詳細な調査から，堆積モデルを作成した．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 大阪工業大学, 15H03739

マルチスケール相互作用に着目したパイピングを伴う堤防の進行性破壊メカニズムの解明
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2015年04月01日 - 2017年03月31日
前田 健一; 泉 典洋; 榊原 淳一
気候変動に伴い豪雨が頻発し高い河川水位が長く継続する作用下において、河川堤防下の透水性基盤からの漏水、パイピングを切欠とする破堤の原因解明は重要である。本研究では、パイピングを透水による粒子スケールの侵食・目詰まり、土要素や土層スケールの局所的なゆるみ・空洞化、流動化による土砂流や閉塞、構造スケールのすべりを伴う破壊というマルチスケールでの相互作用問題として捉え、数値解析や模型実験でパイピング内部の構造や流速の可視化にチャレンジする。応力鎖の発生・消滅による粒子群のダイナミクスを考慮し、パイピングの発生から発達までの新たな統一的説明に挑戦した。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 名古屋工業大学, 15K14029

化学的・生物学的プロセスによって形成される石灰岩ステップ地形
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2013年04月01日 - 2015年03月31日
泉 典洋; 横川 美和
石灰岩地帯には，数十センチから数メートル規模の石灰華段や，湖群を伴う数百メートルから数キロ規模の石灰岩天然ダム群が形成されることがある．前者が脱炭酸ガスによる石灰分の析出という化学的プロセスであるのに対して，後者はコケやバクテリアによる生物学的プロセスであると言われている．本研究では，理論解析および現地観測，実験を行うことによって，これら石灰岩ステップ地形の形成プロセスを明らかにした．大規模石灰岩ダム群の形成プロセスを簡単な数学モデルを用いて解析し，形成条件や形状の特徴を明らかにし，妥当性を現地観測によって確かめた．また水路実験の結果を基に化学的プロセスによる石灰岩地形の形成モデルを提案した．
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 25630205

火星気候史解明に向けてのサイクリックステップの実験的研究
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2012年04月01日 - 2014年03月31日
横川 美和; 泉 典洋; 山田 朋人; 内藤 健介; 角田 尭史
火星北極冠の上部には周期的なステップ地形が形成されており，これらの形成条件は北極冠の形成史ひいては火星の気候史と深く関連していると考えられる．そこでこれらの形成機構を探る為に，氷を用いたアナログ実験や，それと酷似した内部構造を持つ海底のステップ地形のアナログ実験を行った．また氷と流体の間にできる界面波形成の理論モデルを作成した．アナログ実験では，氷と流体との界面に発達する界面波を流速が大きい流れで形成する事に成功し，これらのステップの挙動は理論モデルによって予測されるそれと一致した．
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 大阪工業大学, 24654165

水路網を伴う河口デルタの形成と干潟の維持メカニズム
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2011年04月01日 - 2014年03月31日
泉 典洋; 清水 康行; 渡邊 康玄
潮汐流によって形成されるタイダルチャンネルを実験によって再現し，その幾何学的特長を統計解析およびフラクタル解析を用いて定量化した．その結果，潮汐波形の違いが水路網形状に有意な影響を与えることが判った．また浸透流の影響を考慮した数値解析モデルを用いてタイダルチャンネル形成過程の数値シミュレーションを行った．その結果，浸透流が水路の分岐等に大きな影響を及ぼすこと，浸透流によって大規模な水路の間隔が大きくなることが判った．小規模な水路網は急勾配斜面上の水路網やロンボイドリルのように複列砂州と類似のものであること，大規模水路群は浸透流によって発生した表面流によって形成されることが明らかとなった．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23360209

火星北極冠に見られる螺旋状地溝の成因に関する研究
2011年
競争的資金

水路網を伴う河口デルタの形成機構に関する研究
2011年
競争的資金

The formation of spiral troughs on the north polar cap of Mars
2011年
競争的資金

The formation of river mouth deltas with tidal channels
2011年
競争的資金

固液連成型流域洪水土砂流出数値モデルの開発
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2007年 - 2010年
清水 康行; 泉 典洋; 渡部 靖憲; 渡邊 康玄; 竹林 洋史; 安田 浩保
本研究の目的は,集中豪雨に伴う洪水氾濫流及び河川流域内の表面及び浸透流とそれらに駆動される土砂流及び流動地盤を連成して評価し得る数値モデルを構築し,近年中小河川流域で頻発している異常流出が原因となる河道や河床だけでなく流域の地形をも大きく変化させる大規模な土砂流動の予測法を確立することである.
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 19206052

河床地形動力学のための水深平均流体モデルの構築
科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
2007年 - 2009年
泉 典洋; PORNPROMMN Adichai; PORNPROMMIN Adichai
今年度は,主として浸透流によるガリの形成に関する実験と,新しい掃流砂量式を用いた砂州の線形・弱非線形安定解析を行った.
浸透流によるガリ群の形成実験では,これまでプラスチック粒子を用いていたが,実際の砂を用いた実験を行った.プラスチック粒子の場合,浸透流量が大きく,ガリの発生・発達が急速に進むのに対して,実際の砂を用いた実験では発達速度が遅く,ガリ頭部の分岐が頻繁に生じることが明らかとなった.
河川の掃流砂量を見積もる際に良く用いられるのは,掃流層下面で限界掃流力に達しているというバグノルドの仮説である.横断方向に勾配を有する河床上ではこの仮説が成り立たないことが近年指摘されている.バグノルドの仮説を用いると横断方向の過小勾配の影響が過大に評価されるため実際の土砂輸送量と一致しなくなる.横断方向に局所勾配を有する河床上の横断方向掃流砂量が重要となる砂州の安定解析では,これは致命的なエラーを与える可能性がある.そこで,新たに提案された横断方向に河床勾配を有する場合の横断方向掃流砂量式と水深平均流体モデルを用いて,砂州の線形および非線形安定解析を行った.新たに提案された掃流砂量式はベクトル形式で書かれており,解析に用いるには扱い難いという欠点がある.そこで内挿式を作り,更に微小勾配の周りにテーラー展開することによって解析に使いやすい掃流砂量式を導いた.解析の結果,これまで余り精度良く予測できなかった砂州の波長や位相速度の予測精度を向上させることが可能となった.
日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 07F07116

塩水表面の凍結に伴い発生する対流と氷のパターン形成
2009年
競争的資金

南部タイ・ソンクラー湖の湖口地形・湖内水質変動を考慮した最適養殖規模の評価
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2005年 - 2007年
田中 仁; 山路 弘人; 高崎 みつる; 泉 典洋
ソンクラー湖はタイ南部に位置する海跡湖であり,長さ3kmほどの水路によりタイ湾につながる汽水湖である.その面積は1,082km^2で琵琶湖の1.6倍ほどであるが,水深は平均で1.5〜2.0mときわめて浅い.ソンクラー湖では近年水質の悪化が問題となっている.この水域ではスズキ(sea-bass)の養殖が盛んにおこなわれており,この地域の大きな産業となっている.ただし,同湖では養殖規模に関する規制も行われず,過密養殖が原因と考えられる養殖魚の斃死が頻発している.このため,同水域における水理・水質変動機構を明らかにし,さらに最適養殖規模の提言を行うことを最終目的として現地調査および数値シミュレーションを実施した.
現地観測は2007年10月にヨー島の周辺において実施された.その結果,これまでの実測と同様に,水質項目の周日変動が顕著であり,夜間の酸素消費と昼間の光合成が支配要因であることが確認された.
また,高密度の魚の養殖が行われてヨー島周辺付近の流動の詳細を再現するために,数値シミュレーションを実施した.基本方程式は曲線座標系で表示された平面二次元浅水流方程式であり,これを差分法で解くことにより,潮汐運動に伴う湖内の流動運動を再現した.数値計算の計算には今年度までの実測で得られている水理データを使用した.計算結果は,実測により得られた水位変動・流速変化をきわめて良好に再現しており,数値計算手法の精度を確認することが出来た.また,養殖が盛んに行われているヨー島周辺では流れが対流しており,水質が悪化しやすいことが判明した.
さらに,現地を訪れた際に,地元の行政関係者,漁業者,研究者を対象にセミナーを開催し,これまでの成果をもとに,地元へ向けた啓蒙活動を行った.
日本学術振興会, 基盤研究(A), 東北大学, 17254002

地すべりや斜面崩壊等の間欠的な土砂移動による地形形成プロセス
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2005年 - 2007年
泉 典洋; 渦岡 良介; 風間 聡
表面流によって侵食と堆積を受ける平坦な斜面上に,規則的な間隔で発生する水路群(ガリ群)の形成理論を提案するとともに,理論を任意形状の斜面に拡張し,形状に関わらず水深の1000倍程度の間隔で水路群が形成されることを示した.また水路分岐の物理モデルを提案し,周囲から集まる流量が減少すると,水路頭部は擾乱に対して不安定となり分岐することを明らかにした.この結果は宗谷丘陵における現地観測によって裏付けられ,水路形成には地下水や斜面崩落も重要であることが判った.浸透流によって斜面下流端に発生する水路群の形成過程を明らかにするために模型実験を行い,水路間隔を決定する要因は流量および斜面勾配,浸透層厚であり,それらが大きくなると水路間隔も大きくなることを明らかにした.
地震で発生した斜面崩壊について現地調査および室内土質試験を実施し,地すべり発生時の地盤状況,崩壊土の物理的・力学的特性が明らかとなった.また,流体解析を用いて崩壊土砂の移動量を再現した.斜面のような不飽和地盤における3相系(土骨格・間隙水・間隙空気)の動的・大変形挙動を解析的に明らかにするために,多孔質・有限変形理論に基づいた有限要素解析手法を提案し,不飽和地盤の自重・圧密・浸透・動的解析を行い,不飽和地盤である斜面の外力による崩壊過程を明らかにした.
Dev確率分布を用いて求めた極値降雨再現期間の空間分布から東北地方を例に斜面災害発生確率の空間分布を求めた.さらに土砂災害実績を利用して融雪に起因する土砂災害発生確率モデルおよびリスクモデルを構築するとともに結果を分布図として示し,実績と良好に整合することを示した.また多雪年および小雪年,温暖化の場合について,時系列的な融雪変化による土砂災害のリスク変化を示した.さらに,土砂崩壊発生確率モデルと経済損失額モデルを用いて,土砂災害リスクの地域分布を明らかにした.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 17360229

河川の浸透・越水を考慮した堤防の進行性破壊現象の解明とその予測
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2005年 - 2007年
渦岡 良介; 仙頭 紀明; 泉 典洋
本研究の最終的な目的は、進行性破堤のプロセスにおける河川水の堤体内への浸透と越水の影響を明らかにすることである。まず、浸透が堤体に与える影響を定量的にモデル化するため、実際の堤防から採取した不飽和土の浸水せん断試験を実施した。この結果、初期せん断応力作用下では浸水時に大きなせん断ひずみが発生することがわかった。この試験結果に基づき、浸水時のせん断挙動を再現可能な弾塑性モデルを提案した。このモデルは既往の上下負荷面Cam-Clayモデルにおける上負荷面の発展則をサクションに依存する関数に改良したものである。このモデルを用いて浸水せん断試験のシミュレーションを行った結果、提案モデルは浸水時のせん断ひずみの増加を定量的に再現した。次に、飽和・不飽和土を対象とした動的・有限変形解析コードを開発した。まず、自重問題、圧密問題、動圧密問題、不飽和浸透問題などを通じて解析コードの検証を行った。さらに、弾性構成式を用いて越水の数値モデルに関する基礎的な検討を行い、大気要素(大気の水分特性を模擬した剛性の小さい土骨格の要素)を用いることにより、河川水を陽に扱うことが可能となった。移流項の考慮などの課題はあるものの、越流水と堤体との相互作用解析の可能性を示した。最後に、提案した弾塑性モデルを組み込んだ数値解析コードを用いて、河川水位の上昇に伴う堤体への浸水による堤防の進行性破壊解析を行った。陰解法における弾塑性モデルの数値的扱いに課題があるものの、河川水位上昇に伴い浸透流が川裏側法尻に流出することや、河川水位上昇時に川表側法尻の安定性が低下することを示した。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 東北大学, 17560441

乱泥流の発生と海底地形形成のメカニズム
科学研究費助成事業 萌芽研究
2005年 - 2007年
泉 典洋; 渦岡 良介; 阪口 秀; 木戸 ゆかり
海底で実際に採取された底泥を用いて,流れによる巻き上げ実験を行った.採取地点は十勝沖の深さ800mの海底峡谷の谷底部にあたることから,採取した底泥は乱泥流によって堆積した土砂であると考えられる.底泥の粒径分析を行った結果,中央粒径が0.013mmの均一性の低いシルトであることが明らかとなった.採取できた底泥の量がわずかであったため,限られた量の底泥でも巻き上げ実験ができるような循環型の管路実験装置を開発した.この実験装置を用いて流れによって巻き上げられる底泥の濃度を測定し,巻き上げ量式を提案した.その結果,無次元巻き上げ量は無次元摩擦速度のほぼ一乗で増加することが明らかとなった.この結果は,これまでの底泥の巻き上げ量式とほぼ同じ傾向となっている.また塩水を用いて同様の実験を行った結果,流速の遅い状況下では凝集効果によってフロックが形成され沈降量は増加するが,流速が早くなるとフロックが破壊され,凝集の効果はほとんどないことが明らかとなった.
"frozen time approach"を用いた線形安定解析の改良を行い,乱泥流による海底峡谷の初期形成機構を詳細に調べた.その結果,不安定が発生して大陸棚下流端にガリ群が形成されるのは,大陸斜面上の乱泥流が擬似的な等流状態にあるときであることが明らかとなった.その際,形成されるガリの間隔はリチャードソン限界層厚の数百倍から数千倍となることが示された.
昨年度実施した海底地盤表層のコーン貫入試験結果を基に地震時の斜面安定性を検討した.一定の勾配を有する無限長斜面を仮定し,簡易的な震度法によるすべり安全率で斜面安定性を評価する.地盤の非排水せん断強度は既往の経験式よりコーン貫入値から推定した.その結果,斜面が不安定となる水平震度の最小値は2400Galであり,今回の調査地点における海底面の地震時安定性は比較的高いことがわかった.
日本学術振興会, 萌芽研究, 17656156

中規模河床波の形成機構に関する研究
2007年
競争的資金

移動床水理学における非線形力学の展開
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2004年 - 2006年
清水 康行; 泉 典洋; 渡部 靖憲; 渡邊 康玄; 竹林 洋史
近年、弱非線形安定解析や数値計算を用いた研究によって移動床現象の解明が飛躍的に進んでいる.しかし一方で強非線形性に由来する多くの現象が依然として未解明のまま残されており、本研究ではこのうちの代表的な現象を明らかにした.
清水は2次元非静水圧の流れの運動方程式、連続式と乱流モデルおよび非平衡の流砂量式を組み合わせ、河床波の発生、発達、移動、減衰を再現することに成功した。特に、河床波の発達に伴い河床抵抗が変化し、いわゆる粗度が変化することを物理モデルで予測することに成功したのは世界的にも初めてであり、工学的に極めて重要な成果である.
泉は,平均河床勾配が小さく流速係数が大きい領域においてデューン-平坦床遷移は亜臨界分岐となることが明らかにした,また,線形安定解析を用いた水路群の形成モデルを改良し,任意形状の斜面に適用できるよう理論を拡張し、斜面の曲率が適当な範囲にあるとき,水深の1000倍程度の水路群が生じることを明らかにした.
渡邊は非定常流量条件下での複列砂州の挙動を明らかにするため,水理実験および弱非線形安定解析を実施した.その結果,平常時の流路形状が洪水時に形成される中規模河床波の形状に強く支配されていることを明らかにした.
竹林は数値解析と理論解析により,混合砂河床においては,複数の特性量が異なる伝播速度で伝播し,砂州は発生と消滅を繰り返すことを明らかにした.
渡部は固液同時速度計測システムを開発し,デューン上の浮遊砂及び流体の同時速度相関から相間相互作用を算定することに成功した.移動床上の底面砂の浮遊イベント発生時における砂-流体相互作用について,画像計測実験をベースとした統計評価を行った.固定床と比べ移動床上では,浮遊砂の存在のため,流体の乱れエネルギーが著しく増加し,この増加した乱れエネルギーが底面上を砂を撹乱しさらに砂の浮遊を促進する再帰的乱れ-浮遊過程がデューン近傍の流れ場を支配することが明らかとなった.
本研究は,近年急速な発展を遂げた非線形力学分野の理論解析と数値解析における成果を取り入れ,世界でも最先端の成果が得られ、今後の当分野の研究の発展のための重要な第1歩となった.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16360242

雨季乾季のある大陸大河川の河岸侵食・土砂移動機構の解明
科学研究費助成事業 萌芽研究
2003年 - 2005年
風間 基樹; 渦岡 良介; 仙頭 紀明; 泉 典洋; 風間 聡
乾季と雨季で水位が大きく変動するモンスーン域の大陸河川の河岸侵食は水位が高水位から低水位に大きく落ち込む時期に,河岸が崩落することが知られている.本研究は、この現象のメカニズム解明のため,水位変動に応じて土の有効応力状態がどのように変化し,それが結果として河岸侵食にどのように影響しているのかを明らかにすることを目的としている.
平成16-17年の2年間,ラオスのビエンチャンにおけるメコン河河岸の地盤の水分状態,降雨量,河川水位を計測した結果を整理し,雨季乾季を通じての季節変動データから,河岸地盤の水分量と河川水位,降雨の関係を明らかにした。この結果,乾季初期の河川水位低下と背後地盤の水分変化にはタイムラグがあり,背後地盤から河岸方向への浸透流が発生する可能性が明らかとなった.
前年度に,現地河岸におけるボーリング調査時に採取した土砂を分析し,ラオスのビエンチャンの河岸地盤が比較的細粒のシルト層の上に,砂あるいは砂礫層が5mほど堆積している構造を持つこととそれら各層の力学特性を求めた。
現地地盤の強度特性・透水特性を再現した遠心模型実験を新たに3ケース実施した.前年度と同様に,実験は水位が高い状態から,急激に水位を低下させる過程での水圧変化や斜面の安定性を検討したものであるが,地盤の粒度や河川水位の低下パターンを変化させた実験を行った。その結果,河岸地盤の崩壊メカニズムには,陸側に残留した間隙水圧によってパイピングが生じて進行的に破壊するメカニズムと,急激な水位低下によってすべり外力が増加し地盤のせん断強度が限界に達して滑り破壊を生じるメカニズムの二つがあることがわかった。
これらの成果は,国内および国際会議に発表あるいは発表予定である。
日本学術振興会, 萌芽研究, 東北大学, 15656114

古地図に描かれた河川・海岸地形の精度評価とその活用法に関する研究
科学研究費助成事業 萌芽研究
2003年 - 2005年
田中 仁; 泉 典洋; 松冨 英夫
海岸地形や河川地形の変遷に関する検討を行うためには,これまで国土地理院や各種行政機関により発行された各種地形図や空中写真などが用いられてきた.しかし,これらによりさかのぼることの出来る時間スケールは数10年オーダー,長くても100年程度のものであった.そこで,本研究においては,伊能図に代表される古地図が有する地形情報に関する検討を実施した.伊能図に関してはこれまで人文地理の視点から注目を集めることが多かったが,海岸地形・河川地形の研究分野においても,200年以上も前の地形情報を与えるものとして貴重な存在であると期待される.
まず,仙台海岸,石巻海岸および秋田海岸周辺の伊能図の解析行い,その地形情報の精度に関する検討を実施した.特に,阿武隈川や北上川といった比較的大規模な河川が流入している仙台海岸,石巻海岸を対象とした検討においては,国土地理院発行の地形図と併せることにより,平均的汀線前進速度を見積もることが出来た.土砂堆積速度に関しても,75,000m^3/年との数値を得ることが出来た.また,秋田海岸を対象とする解析においても,現在の汀線位置に比べて有意な差が認められた.さらに,熊本県・球磨川を対象に,伊能図と現在の地形図を比較することによって長期的な河道変動解析を試みた.その結果,河口周辺の地形変化は良好な精度で推定できることが示された.穿入蛇行区間では伊能図の河道位置はかなりの精度を持つものの,河道はほとんど変化していないことが判った.一方,河道変動が予想される盆地内部では正確な河道位置が判らず,定量的な河道変動の推定が困難であることがわかった.しかし伊能図は定性的には多くの情報を含んでおり,使い方を吟味さえすれば有用な情報源となり得ることが判明した.これにより,200年程度の古い地形情報を解析することの有効性が示された.
日本学術振興会, 萌芽研究, 東北大学, 15656119

河口域生態系管理のための栄養塩輸送・循環モデルの開発
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2002年 - 2004年
澤本 正樹; 大村 達夫; 真野 明; 西村 修; 泉 典洋; 風間 聡
河口部生態系に及ぼす栄養塩の挙動を調べるため,洞川流域・河道部・河口・内湾について,発生・輸送・循環の基本的機構を調べ,これまでの成果をまとめた.個々の検討事項は以下の通りである.
1.流域からの非点源栄養塩流出評価の現地実測と流出モデル化を行った.名取川上流域において水質・流量の実測を行い,平水時・洪水時の栄養塩の流出特性の違いを把握した.さらに流出解析から,表面形態別の栄養塩負荷を評価した.
2.河道部における土砂沈降・巻き上げ過程から有機物・栄養塩の流下機構を測定・検討した.観測されるSSの中で河道から巻き上げられたものの比率は洪水時10〜100%になり,栄養塩流下に及ぼす河道部の重要性が明らかにできた.
3.河口近くの塩水楔における栄養塩の挙動を阿武隈川河口で実測し,その混合特性を調べた.また洪水時と平水時の濁質・栄養塩の流出測定を実施した.洪水後の海域に流出した栄養塩の分布を調べた.
4.河口部でのフミン物質表面の静電的自由エネルギーに着目した理論にもとづいて,フミン物質と鉄の錯平衡モデルを構築した.さらに標準フミン物質を用いた錯平衡実験結果,および松島湾等における調査結果を正確に再現できた.
5.河口部干潟生態系の動態を調べるため,干潟モデルを用いた検討を行った.底生藻類の存在は底質への有機物蓄積の抑制に働くこと,二枚貝の優先する系では有機物の流れが活発化し,有機物の蓄積も抑制されることが明らかになった.
6.大船渡湾を対象として閉鎖性内湾の成層・対流機構のモデル化を行った.海面からの熱収支,河川からの流出水,湾口における海水交換を適切に評価することにより,夏季の成層,冬期の対流が表現できるようになった.
日本学術振興会, 基盤研究(A), 東北大学, 14205069

全日本広域土砂収支評価
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2002年 - 2004年
田中 仁; 内島 邦秀; 黒木 幹男; 佐々木 幹夫; 堺 茂樹; 松冨 英夫; 澤本 正樹; 真野 明; 泉 典洋
本研究では,日本国内における主要な河川およびその沿岸域を対象として,流域から沿岸域までをカバーする広域土砂収支評価を行っている.研究サイトは多岐にわたるため,ここでは分担者が実施した研究のうち,代表的なもののみを紹介する.
1.仙台海岸を対象とする1996年からの汀線データの検討の結果,同海岸における土砂収支を評価することが出来た.特に,沖に流出している土砂量,離岸堤による沿岸漂砂の捕捉効果などを精度良く評価することが出来た.他の海岸においてもこのような資料の蓄積が望まれる.
2.石巻海岸に関しては海岸管理者により蓄積された深浅測量データの解析を実施し,ヘッドランド建設後の地形・漂砂移動機構の変化に関する検討を実施した.その結果,ヘッドランドの建設に伴い沿岸漂砂が捕捉され,ヘッドランド間の海浜に関しては安定化が進むことが確認された.しかし,ヘッドランドの末端においては漂砂量の低減が河口砂州の縮退を招き,深刻な問題を引き起こしていることが明らかになった.また,同様な問題を呈している河口として,相模川,大淀川,渡川などの存在が指摘された.
3.上記のような河口部における複雑な土砂移動過程を明らかにするために,河口平衡条件を導出した.これによれば,平衡河口幅は2つの無次元数で表示されることが示された.この結果を日本国内の代表的な河川として米代川,阿武隈川,阿賀野川,天神川,仁淀川に当てはめ,理論の妥当性を示した.このモデリングにより,これまで土砂移動過程の詳細の記述が困難であった河口部に関して,定量的な評価が可能になった.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 東北大学, 14350262

小規模河床波に関する研究
2001年
競争的資金

The formation of dunes and ripples
2001年
競争的資金

全日本比較河口学に基づく河口処理指針の総括
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
1998年 - 2000年
田中 仁; 内島 邦秀; 真野 明; 澤本 正樹; 藤間 聡; 黒木 幹男; 泉 典洋
昨年の検討結果から,各種河口処理工のうちで中導流堤は砂州の発達を許容しながら河積と河口水深の確保を目的としており,砂州のフラッシュに効果的に作用していることが判明した.河口砂州の存在を前提とし,人工構造物の影響を最小に押さえる同手法は,近隣海浜に人工的なインパクトを与えない手法として評価される.その実現性のためには,(1)数値モデルによる計画洪水時水位せき上げ量の定量的評価,(2)出水時の近隣海浜を含めた土砂動態,(3)砂州存在時の塩水遡上現象等を明らかにする必要がある.そこで,これらの項目について検討を行った.
(1)については,まず肘川を対象として,洪水時の流量と河川拡幅現象との関係を実測結果から検討し,また数値シミュレーションにより拡幅過程を再現できることを確認した.また,卓越する波浪により顕著な河口砂州が発達する熊野川においても同様な数値計算を行い,砂州高さを人工的に掘削した場合の河口内水位低減効果について定量的な評価を行うことが出来た.
(2)に関しては,仙台海岸,秋田県子吉川河口部,大井川河口駿河海岸,遠州灘海岸を対象として検討を行った.特に,子吉川においては,経験的固有関数法を用いることにより子吉川と周辺汀線位置との関わりを論じることが出来た.
(3)の塩水遡上と河口砂州との関わりについては,阿武隈川を対象としてADCP・多項目水質計による水理・水質観測が行われた.また,七北田川においては,河道掘削による干潮面積の増大が塩分濃度の増加ひいては感潮域底生生物に影響を与えていることが確認された.
日本学術振興会, 基盤研究(A), 東北大学, 10305036

海底乱泥流による海底峡谷の形成機構に関する研究
2000年
競争的資金

The formation of submarine canyons due to turbidity currents
2000年
競争的資金

地形の形成と土砂移動現象の長期予測に関する研究
科学研究費助成事業 奨励研究(A)
1999年 - 1999年
泉 典洋
日本学術振興会, 奨励研究(A), 東北大学, 11750449

自由蛇行のプロセスとその河幅維持機構に関する研究
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
1998年 - 1999年
清水 康行; 馬場 仁志; 泉 典洋; 関根 正人
1.混合粒径の材料で構成された一様湾曲流路が外岸方向ヘシフトしていく過程に関する数値計算モデルの構築を行った.流路の変動とリンクする形で土砂の分級が生じ,内岸側に細流土砂が堆積することでテラス状の地形ができることを確認し,考察を行った.
2.1999年8月に発生した阿武隈川洪水の後,福島盆地下流端の梁川橋付近の河川敷において現地観測を実施し洪水による高水敷上への細粒土砂分の堆積量を調べた.それによると堆積している土砂は0.1mm程度の通常はウォッシュロードと呼ばれるような非常に細かい砂であり,低水路側から堤防側に行くにつれて粒径が小さくなっていることがわかった.また堆積のピークは低水路から10m程度離れたところに流れと平行方向に帯状に分布していることが明らかとなった.これによって洪水時に輸送される浮遊砂あるいはウォッシュロードの堆積が洪水敷の発達及び川幅維持に大きな影響を与えていることが示唆された.
3.混合粒径河道で、緩やかに蛇行している実河川(一級河川鵡川、穂別橋地点)において、融雪期と夏期の洪水観測を行い、掃流砂および浮遊砂の移動実態を観測した。流速についても、ADCPを用いた洪水中の観測に初めて成功し、蛇行による二次流の発生を3次元的にとらえることができた。
4.粘性河岸による自由蛇行の模型実験を行い,河床および河岸材料に粘性土が混入した場合の耐侵食性および河岸侵食形態の変化について考察を行った.
5.河床と河岸の両方の変化を同時に扱うことが可能な数値計算モデルの開癸を行った.計算モデルの検証は,自由蛇行の模型実験を用いて行った.この結果,計算モデルは実験結果における,河岸侵食を伴った自由蛇行の時間経過を精度良く再現可能であることが示され,砂質河道の自由蛇行を定量的に解析可能なモデルであることが確かめられた.
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 10650497

流域一貫土砂輸送モデルの構築
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
1998年 - 1999年
真野 明; 長林 久夫; 泉 典洋
真野は阿武隈川を研究対象として、全流域を500mメッシュで覆う擬河道網を作成した。アメダスの観測データから雨を流域に分布させ、洪水流出をキネマティック近似で計算するシステムを開発した。次ぎに、この洪水流の計算結果を土砂を動かすための外力として利用し、土砂の巻き上げ、沈降、移流の核物理過程を再現する土砂輸送モデルを開発した。阿武隈川の、洪水時に濁水を採取できるような簡易型の採水器を著者らはすでに開発してあり、これを使って現地観測を行い、その結果と計算結果を比較して、計算の精度が高いことを検証した。
泉は、1998年の阿武隈川洪水によって運ばれたウォッシュロードを調査し、洪水敷き上に堆積した土砂の粒度分布が堤防に向かって細かくなること、また低水路から少し入ったところに自然堤防のように高く堆積することを明らかにした。また浮遊砂輸送理諭を構築し、堆積の分布形が再現されること、さらに浮遊砂の巻き上げ速度を調節することにより、堆積高さが再現されることを示した。長林は、阿武隈川を対象として、窒素、リン、濁質の輸送特性を調べた。洪水時と平水時それぞれの特性を調べる実測を行った。洪水時には、濁質と全リン、全窒素に強い相関が有ることを示した。また洪水時と平水時の採水に含有される全窒素と全リンの溶解成分の割合を求め、汚濁負荷の相違によりこの溶解性比率が大きく異なることを指摘し、この指標が負荷の同定に有用であることを見いだした。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 東北大学, 10650498

生息環境水理学の展開のための調査研究
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
1998年 - 1998年
辻本 哲郎; 後藤 仁志; 泉 典洋; 渡辺 明英; 清水 義彦; 村上 正吾
平成9年に河川法が改正され,治水,利水に加えて親水,自然環境保全機能も河川整備・管理の目的と認識されるようになってきた.このなかで河川の自然復元は今日的課題としてちゅ木を浴び,河川水理はこれを支えるべきと考えられている.すなわち旧来的なかいすい路水理学を基礎に,移動床水理,植生水理,生息環境水理を融合したものを河川水理学として発展させ,学術の成果を技術にいかすことが求められている.本研究では,とくに「生息環境水理学」の展開をにらんでその体系化を探った.
ほとんどの河川の生息環境は,水流,土砂輸送,地形変化,植生の相互作用の各サブシステムならびに総合システムとして構成されており,植生の存在やその盛衰に関連した移動床過程の記述・予測が不可欠と考えられた.こうした観点から,植生を伴う流れを離散粗度として運動量のみならず乱れエネルギー修士に関わる式にまで及んでモデル化した取り扱いを基礎に,植生周辺での移動床過程が研究された.さらに,洪水時の地形変化と洪水後の植生の繁茂の繰り返しに着目した研究が行われ,洪水・低水の繰り返しの重要性が認識された.
一方,生態系保全機能を治水・利水機能と等しく認識するための機能評価手法についての研究が進められた.とくに水理諸量,地形,植生,底質などと生息環境の適否を関連づけ(PHABSIM/Physical habitatsimulation),流量の変動に対して生息環境としての適正値がどのように変化するかを評価するシナリオ(IFIM/Instream Flow Incremental Methodology)が注目された.
本研究では,解析的あるいは実験的な方法で進められるとともに,フィールド調査を行いながら,現地調査法を整えること,数値解析,実験水路での基礎実験とフィールド調査をどのように関連づけたり補完させて,生息環境水理学の基礎学術としての確立とともに,環境影響評価の手法にいかすなど応用面についての展望についても検討を行った.
日本学術振興会, 基盤研究(C), 名古屋大学, 10895012

流体・粒子相互作用系としての波動場土砂移動の解析
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
1996年 - 1998年
澤本 正樹; 後藤 仁志; 泉 典洋; 田中 仁
波動場でのシートフロー状土砂移動を意識しつつ,土砂移動の基本的な事項について,理論,実験,計算の3面から4研究者で分担して検討を行った.
研究代表者澤本は,土砂と流体との相互作用力の実験と土砂の集合流動の実験を空中と水中の2つの場合について実施した.これらにより高濃度粒子流の抗力係数および粒子の衝突の卓越する層から摩擦が無視しえない層までのせん断力の表現式を提案し,かつその妥当性を実験との比較で確認した.
分担者田中は,不規則波の底面境界層の乱流構造について実験および解析から理論的に計算を行った.乱流抵抗則に関して従来の検討より進んだ結果を与えることに成功した.結果はk-εと乱流モデルともよい一致を示し,実用に供することが可能であることを明らかにした.
分担者泉は,土砂輸送と移動床の相互作用を不安定理論の観点から検討した.斜面端での流れの集中を線形安定理論で定式化し,それによりガリ発生間隔を理論的に表現できることを明らかにした.
分担者後藤は,土砂移動の中の粒状体としての性質が流砂過程に及ぼす影響を,2つの側面から検討した.1つ目では移動床とsaltation粒子との衝突過程を物理実験から明らかにした.これの成果は数値シミュレーションの中で生かされることとなる.2つ目は数値解析である.粒子をラグランジェ的に追跡計算することにより,掃流,浮遊,シートフローの3形態の共存過程を明らかにした.
以上より,波動場での土砂移動に関しての基本的な事項一定の進歩を与えることができた.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 東北大学, 08455225

湖沼或いは貯水池に流入した濁水によって誘起される乱流混合現象に関する研究
科学研究費助成事業 奨励研究(A)
1996年 - 1996年
泉 典洋
貯水池内の水は上層ほど温度が高い温度成層を形成している.この成層化した貯水池に洪水で発生した濁質を大量に含んだ濁水が流入すると,貯水池の躍層部や水底に濁水層を形成する.このとき流入した濁水の温度が濁水層より上層の温度より高いと濁水は上昇し対流を形成する.このような温度と濁度という二つの異なる物質による拡散は二重拡散現象の一種である.本研究では,温度を制御するのが困難であるため塩水を用いて密度成層を作り実験を行った.実験では密度成層中に流入する濁水の挙動についてビデオを用いた詳細な観察を行うと同時に,水槽内の水をサンプリングすることによって塩分濃度及び密度を速度し成層中における濁水の挙動を明らかにした.実験によって得られた主たる成果は以下の通りである.
(1)成層中に流入した濁水は濁質を沈降させるとともに密度を減少させる.これによって浮力を得た濁水の一部はフィンガリングを起こしながら成層中を上昇していく・このときのフィンガリングの水平方向スケールは1cm内外,鉛直スケール(長さ)は1-3cm程度であった.また,このようなフィンガリング現象は濁水層より上方の水が連続成層を形成している時のみ見られる現象であり,階段状の成層の場合には見られなかった.
(2)フィンガリングによる対流によって濁水と成層が激しく混合する層(混合層)が形成されるが,濁水層内部では上方ほど濁度が高く,上方ほど塩分濃度が高い状態が形成されている.濁度と塩分濃度を合わせた全体の密度は下方ほど大きくなっており一時的に安定な成層を形成しているが,濁水の上昇が弱まり濁質の沈降が進行すると,塩分濃度の逆勾配による不安定が生じ間欠的な対流が発生する.特にフィンガリングが停止して混合層の上面が下降する際には混合層の上方に,ある一定の鉛直スケールを持った対流セルが形成され,これによって明瞭な不連続層が幾つも形成される.
日本学術振興会, 奨励研究(A), 東北大学, 08750621

複断面水路流れの水平組織渦の安定性と土砂輸送機構の解明
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
1995年 - 1996年
池田 駿介; 泉 典洋; 八木 宏
両岸に高水敷を有する複断面水路の水平組織渦はセン断不安定と2列の渦列の安定性の2つの安定性に依存する.先ず本研究では,水平渦列の平面安定性とそれに伴う横断方向の運動量輸送の変化を室内実験により調べた.即ち,低水路幅,水深を系統的に変化させることにより2列の水平渦列の干渉の効果やそれに伴った運動量輸送の変化を計測した.その結果,2つの渦列が千鳥状の配置をとり最も干渉しあう低水路幅が存在し,それより低水路幅が広くなると,渦の干渉が弱くなり千鳥状の配置を取ることが出来ず比較的不安定な配置となった.また,低水路幅が狭い場合には渦列が強く干渉しお互いの位相をずらす配置になっているものの,個々の渦のスケールが異なる不安定な配列となった.大規模水平渦の波長は,渦列の干渉がある場合においても,流れ場のセン断不安定性(変曲点不安定性)によってよく説明でき,水平組織渦の成因がセン断不安定であることが再確認された.運動量輸送は上記の安定性と深く関連しており,渦列の配置が最も安定なときに,横断方向の運動量輸送は極大値を取ることが明らかになった.水深を変化させて行った同様の実験でも同じ結果が得られた.しかし,水深が小さくなることによって,境界部での流速セン断が大きくなり強度の高い水平組織渦が発生し,それに伴って横断方向運動量輸送は大きくなった.
次に,複断面水路と同様に水平組織渦が発達する両岸に植生帯を有する流れ場で,非植生域幅を系統的に変化させた実験を行った.複断面河道と同様に渦列の安定的な千鳥状配置の時に植生境界部で大きな運動量輸送が生じることが明らかになった.両岸に植生帯を有する流れ場は2次元性が強いため横断方向の運動量輸送は複断面水路より大きくなった.灘岡・八木らによって提案されたSDS&2DHモデルを用いて行った非線形数値解析は渦の配列や運動量輸送をよく説明し,この様な水平組織渦が存在する場の解析に極めて有効であることが示された.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京工業大学, 07455195

PIV法とマスコンモデルを併用した流れの三次元瞬間像自動計測法の開発に関する研究
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
1995年 - 1996年
池田 駿介; 神田 学; 泉 典洋
本研究では,平成7年度までにほぼ開発されたシステムを用いて可撓性を有する植生層上の3次元瞬間流速場の測定を行った.その結果,植生境界上部に間欠的な組織渦の発生が確認された.組織渦は流下方向に前傾した楕円形をしており,渦前面に高速下降流が生じていた.その下降流によって植生境界が下方に押しつけられ,組織渦の流下に伴い植生のたわみが流下方向に伝播していくという穂波現象を捉えることが出来た.組織渦の周期は線形不安定解析に基づく理論と良い一致をしめし,組織渦の成因が主流速の鉛直方向流速分布の変曲点不安定であることが確認された.また,3次元の流れをApplication Visualization Systemを用いて効果的な可視化を行った.本研究で開発した計測システムは,この様な3次元性,非定常性の強い流れの構造を計測するために非常に有力なものであることが確認された.
組織渦の通過に伴う運動量や顕熱の輸送を明らかにするために,多摩川河川敷に広がるアシ原での現地観測を実施した.その結果,フィールドにおいてもアシ頂部付近に組織渦が発生しており,スペクトル応答解析を行った結果,組織渦に伴ってアシが振動していること,組織渦の通過に伴って植生層内外での熱・物質が交換されていることなど明らかになった.
今後は複断面開水路流に発生する水平組織渦の3次元構造や石の回りの複雑乱流場などの3次元性,非定常性の強い流れの構造の解明に適用していく予定である.
日本学術振興会, 基盤研究(A), 東京工業大学, 07555451

河口デルタの形成機構と海水面上昇がそれに及ぼす影響に関する理論的・実験的研究
科学研究費助成事業 奨励研究(A)
1995年 - 1995年
泉 典洋
近年、地球温暖化による水循環環境の変化が危惧されているが、それによる海水準面の上昇によって河口デルタが大きな影響を受けることは必至である。本研究は、河口デルタの形成メカニズムを明らかにし、下流端境界条件である海水準面の変動が河口デルタの形成過程にどのような影響を及ぼすのかを定量的に明らかにすることを最終的な目的として行われた。その第一段階として、次のような成果を得ている。
(1)幅5cm長さ4mの河川部と幅1.8m長さ2.5mの海岸部を有する実験模型を用いて、移動床実験を行った。河川部上流から給水及び給砂を行うと河口部において堆砂が生じ河口デルタが形成される。本研究の様な、掃流砂のみが生じ波や海浜流の影響がない条件下では、河口デルタは同心円状に発達し、円弧状デルタによく似た形状となることがわかった。
(2)レーザー式変位計を用いて堆積形状の経時変化を測定すると同時に、ビデオカメラを用いてデルタの発達の様子を観察した。その結果、デルタは2次元的な放射状の堆積によって円弧状に発達していくのではなく、1次元的な流路が、分裂による分岐流路の生成、分岐流路の消滅といった過程を伴いながら首振り運動をすることによって、平均として円弧状に発達していくことが明らかとなった。
(3)デルタの2次元的な発達を司る1次元的な流路の力学的特性を理解するために、1次元デルタの形成実験を行った。次の結果、その諸点が明らかとなった。デルタ先端での水深は時間によって変化せず、ほぼ一定の値を保つ。また縦断形状の時間変化も非常にゆっくりとしたものであり、ほぼ同じ形状を保ちながら流下方向に前進する準平衡形状が存在する。
(4)理論解析によって、1次元デルタ準平衡形状の理論解を導いた。理論は実験結果と良好に一致することが示された。
日本学術振興会, 奨励研究(A), 東京工業大学, 07750592

チャンネルネットワークの自己形成機構に関する理論的・実験的研究 -地下水湧出による侵食に着目した線形安定論-
科学研究費助成事業 奨励研究(A)
1994年 - 1994年
泉 典洋
断層によって生じた崖や河岸部の脚部において生じた湧水は,その湧出面を侵食しガリを形成する.このガリは,更なる侵食の進展によって水路へと発達していく.本研究では,ガリ(初期水路)の形成メカニズムを解明するために,室内実験および理論解析を行った.それによって以下の諸点が明らかとなった.
1.一次元模型と非粘着性の砂を用いた室内実験によって,湧水によって斜面が侵食され後退していく過程が観察された.湧出面上の土砂が湧水によって剥離され,引き続いてその上部の土砂が崩落することによって,斜面は上流側へと後退していく.この斜面の後退速度は,湧出量と相関があることが明らかとなった.
2.二次元模型と石炭粉を用いた室内実験によって,湧水侵食は横断方向に不安定であり,ある一定の間隔でガリが生じることが示された.また,ガリの間隔はガリの発達に伴って広くなっていくことが観察された.これは実際の水路形成の過程でも観察される現象であり,室内実験によっても水路形成の基本的なメカニズムを再現できることが示された.
3.斜面の後退速度を湧出量と関係づけ,地下水流の方程式と組み合わせることによって,湧水による斜面侵食を記述する方程式を得た.この方程式をperturbationとinstability analysisの手法を用いて解析することによって,擾乱の発達初期において最大の発達率を有する波長(卓越波長)が求められた.この波長が,実現するガリの間隔に相当していると考えられる.得られた卓越波長は実験によって得られた波長とおおむね一致した.
日本学術振興会, 奨励研究(A), 東京工業大学, 06750541

都市河川が周辺地の微気象に及ぼす効果に関する研究
科学研究費助成事業 一般研究(B)
1993年 - 1994年
池田 駿介; 泉 典洋; 武若 聡
(1)風が河川上を吹送すると、河道内に内部境界層が発達し、大気の下層が高水敷と水面上で冷却される。冷却のおよぶ高さは、今回の気象条件下では約30m程度であり、この冷気層が市街地に侵入することにより、市街地の気温は低下する。
(2)大気が河川敷上で交換する熱量は日中に最大となり、陸風時に比較して海風時に大きくなる。また、この量と河川周辺市街地の気温低下の間には相関がある。
(3)河川を構成する高水敷と水面が大気冷却に果たす役割を明らかにした。高水敷では、蒸発散に伴う潜熱が、水面上では水中への貯熱が支配的であり、これらが大気を冷却する主要な要素である。
(4)静水圧近似により、境界層内の大気の流れをモデル化し、シミュレーションを行い、風速分布、温度分布、水蒸気分布などを良好に再現した。
(5)感潮河川では、熱収支は水塊の流動に伴う移流の効果を強く受けており、潮汐によって水温が上下している。水温分布は、湖で観測された例と比較するとより一様化しており、表層と下層の水温差は本観測では高々1.5度であった。このことが、河川の大気冷却効果を高めている。
(6)都市に水面と緑地を配置するに当たって、その効果を定量的に見積もりうるモデルを構築し、シミュレーションを行った。
日本学術振興会, 一般研究(B), 東京工業大学, 05452244

森林帯による濁質捕捉の強化法に関する水工学的研究
科学研究費助成事業 試験研究(B)
1993年 - 1994年
池田 駿介; 白井 彰; 八木 宏; 泉 典洋; 武若 聡
濁水が森林地帯流入すると,落葉層を含む森林土壌層に捕捉される.本研では,この森林土壌層が有する濁質捕捉機能を定量化する数理モデルを構築しその結果を現地に応用することが主目的である又,山地における侵食現象を支配するガリの形成家庭を表す数理モデルも構築する.以上の研究により以下の諸点が明らかとなった.
1.土壌層表面に存在し得る落葉層は,濁水が流入することにより生じる目詰まりを防止する効果があることが実験的に示された.
2.濁水が土壌層内を浸透することにより濾過される過程,すなわち土壌層の濁質捕捉率を土壌層のpF試験の結果から推定するモデルを提案した.この濁水捕捉モデルを二次元不飽和浸透流計算に組み込み土壌層に流入した濁水が清澄化される過程を数値的に再現し、実験により確かめた.
3.森林率とその流域の河川の土砂濃度の関係を現地調査し,森林率が0%では,濃度が1000-5000ppmに達っするのに対し,森林率が20%であれば100ppm程度となることが明らかとなった.森林率が100%では,10ppm以下であった.
4.土砂濃度とリン濃度の相関は非常に高く,濁質を捕捉することによって栄養塩類も除去できることが分かった.
5.一方、風による土砂移動を森林帯が防止する効果を数理モデル並びに風洞実験により定量化した.
6.現地においてモデル流域を設定し,濁水流入実験を行った.その結果,水道(みずうち)が出来ないように均等に流入させることが重要であることが分かった.
7.斜面からの地下水浸出によって,ガリが発生する機構を安定解析により求め,実験により確かめたその結果,卓越波長が存在することが明らかとなり,理論予測される波長は,実験結果と概ね一致した.
日本学術振興会, 試験研究(B), 東京工業大学, 05555143

水路網の形成機構に関する研究
1993年
競争的資金

The formation of channel networks
1993年
競争的資金