河川の治水

河川流域とは、一般的に河川流量と河川幅、水深、勾配との間の数学的関係を指す。つまり、「河川流域」とは、河川流量と河川幅、水深、勾配との間の一連の特徴的なべき乗法則の関係を表すものである^[1]。

これは、ほぼ長方形の断面を持つ川の流量が質量保存則 により、

${\displaystyle Q={\bar {u}}bh}$

ここで、は体積流量、は平均流速、は水路幅（幅）、は水路深さです。 ${\displaystyle Q}$${\displaystyle {\bar {u}}}$${\displaystyle b}$${\displaystyle h}$

この関係により、流量が増加すると、深さ、幅、および/または平均速度も増加する必要があります。

経験的に導かれた深さ、傾斜、速度の関係は次の通りである: ^[1]

${\displaystyle b\propto Q^{0.5}}$

${\displaystyle h\propto Q^{0.4}}$

${\displaystyle u\propto Q^{0.1}}$

${\displaystyle Q}$「優勢な流出」または「水路形成流出」を指します。これは通常 1 ～ 2 年の洪水ですが、この平均値の周囲には大きなばらつきがあります。これは、著しい侵食と堆積を引き起こし、水路の形状を決定するイベントです。