水路内砂利採掘：水路模型教育演習

編集者注：チャネル内砂利採掘に関するこの投稿は、リトル・リバーのアーティスト・メカニックであるスティーブ・グリマーによって書かれました。.

Emriverのストリームテーブルが特に得意とするもののひとつは、平衡状態にある河川区間に対する水路の撹乱が及ぼす影響を、手早く実演できることです。当社の流体媒体は、砕石砂と砂利が約60%の密度であるため、システム内のいかなる撹乱に対しても非常にダイナミックな反応を示します。 ここでは、中学生から大学生までのグループや、河川流域の土地所有者、鉱山業者に適した素晴らしい実演例を見てみましょう。これは、当社の 実習演習マニュアル, すべてのEmriver水路実験装置に付属しており、誰でも無料でダウンロードできます。. 

4.1 チャンネル内砂利採取

砂利や砂の河床からの採掘は、世界各地で禁止または厳しく規制されているものの、地域によっては一般的である。Emriverのストリームテーブルは、河道からの砂利採取の影響、特に一般の人々には通常知られていない場外への影響を実演するのに特に有用である。これらには、採取地点の上流および下流における河床の低下（インシジョンとも呼ばれる）、側方移動の増加、および採取地域の上流における護岸・河岸の浸食が含まれる。.

まずは蛇行度約1.3の標準的な蛇行水路から始めます。あるいは、直線状の水路から始めても構いません。いずれの場合も、水路地形を形成するために、約150 ml/secの流量パルスをモデルに少なくとも15秒間流してください。直線状の水路の場合は、交互砂州が形成されるようにする必要があります。流量（Q）を35～55 ml/secに調整します。流量を減少させた後、水路が準安定状態にあり、水路全体で土砂輸送の連続性が維持されていることを確認してください。.

ストリームテーブルのセットアップ

非常に簡単なものはこちらです 動画 弊社のティーチングDVD（および弊社のYouTubeチャンネル、および対応するYouTubeチャンネル）から プレイリスト) Alphaモデリングメディアを使用したEmriver Em2での初期条件の設定方法を示しています。最初にメディアを大体平らにし、三角形のスクレーパーで希望の蛇行を描いてから、スクープで水路を掘削するのが好きです。次に、木製のコンクリート用コテでメディアを固めます。湿った固められたメディアは、乾燥した緩いメディアよりもはるかに優れた凝集力を持ち、はるかに安定した河岸につながることに注意してください。.

水路模型デモ

比較的安定した流路が確立されたら（岸の浸食が激しすぎず、その区間にわたって一貫した土砂移動がある状態）、流路内採掘を試してください。スクープや手を使って、流路から250ml（約1カップ）の堆積物を取り除きます。この 動画 極端な例を示しています。ビデオガイドより：

チャネル内でのラジカルな砂利採掘作業の上下流におけるチャネル侵食の非常に優れた例。クリップは、対になった段丘の間を流れる、わずかに網状化した自生チャネルから始まります。スクープを使用してチャネル内に大きなピットが作成され、強いヘッドカット（上流へ向かう浸食）が発生します。このヘッドカットが上流の洗掘された河岸を通過すると、それらが崩壊します。また、この崩壊による堆積物が取り除かれた後、別の明確なヘッドカットが形成されることにも注目してください。次に、ピットの下流における非常に明確な侵食が見られます。上流側では、左側のフレームに入り込む堆積物は、採掘されたピットに入るものよりもはるかに小さく見えること、そしてこの物質がチャネル床と河岸から侵食されていることに注意してください。.

もう一つどうぞ 動画 例として、繰り返し除去を行う場合です。この事例では、湿式/乾式掃除機の小さなワンドを使用していますが、原則は同じです。これら2つのビデオにおける水路はかなり成熟しており、大規模な段丘や砂嘴（さし）が備わっています。DVD付属のマニュアルで解説しているように：

このクリップには、上部からの侵食によって引き起こされた、護岸の不安定化の優れた例が示されています。 チャンネル内のマイン、および（少なくともこれらのモデルでは）めったに見られない明確な 鉱山ピットの下流における頭部侵食。クリップは、流量が少ない状態で始まります、, それは進行するにつれて増加する。下流側のヘッドカッティング（侵食）は、 約〜のグラフィックで示されている 0:47, 、2回目の穴掘りの後に発生する 時間.

実験マニュアルの図4.1は、水路における採掘に対する予想される応答を示しています。この画像の流れは右から左へ向かっていることに注意してください。.

図4.2は、採掘された領域がどのようにして川からすべての堆積物を奪うのかを説明する、水路のわかりやすい模式図を示している。採掘領域から流出する流れには堆積物が欠乏しているため、バランスを取り戻そうとして下流の領域を侵食することになる。.

下流の浸食に注意すべき場所は、特に水路の曲がり角の外側の岸であり、これらは川床の洗掘や、河床の掘り下げによる川全体の低下によって崩壊・決壊する。この演習は、河川や小川が河道内採掘に対してどれほど敏感であるかをよく示しており、大型重機を投入する決定を下す前には細心の注意を払うべきであることを示している。.