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Rapid erosion mechanism of debris flow and development of numerical simulation method based on particles method

Research Project

Project/Area Number 16K16375
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Natural disaster / Disaster prevention science
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

SUZUKI Takuro  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60535524)

Research Collaborator HOTTA norifumi  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords土石流 / 粒子法 / 不飽和浸透 / 侵食過程 / 土砂災害 / シミュレーション工学
Outline of Final Research Achievements

The influence of unsaturated infiltration process on debris flow was clarified by channel experiment. Debris flow repeatedly stops and remigrates under low gradient conditions. On the other hand, in the steep gradient condition, the debris flow stopped once and flowed out with the subsequent flow. The calculation method to reproduce such phenomena was developed by introducing the unsaturated infiltration model into the existing particles method model of debris flow. It is shown that the experimental results can be reproduced using the developed method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

不飽和浸透過程を伴う土石流の数値計算手法はこれまでにほとんどなく,先進的なモデルである。また,土石流が侵食発達によって急激に規模が増大するメカニズムは未解明であった。この手法を用いることでこのような複雑な現象が再現可能となったことは学術的に意義は大きい。また,土石流規模の予測精度が高まり,効率的な土石流対策が可能となることが期待され,社会的意義も大きいと言える。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 粒子法と格子法の結合モデルによる土石流の侵食・堆積過程のシミュレーション2018

    • Author(s)
      鈴木拓郎
    • Journal Title

      土砂災害に関するシンポジウム論文集

      Volume: 9 Pages: 201-206

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 粒子法と格子法を結合した土石流シミュレーション2018

    • Author(s)
      鈴木拓郎,堀田紀文
    • Journal Title

      砂防学会誌

      Volume: 71(2)

    • NAID

      130007679512

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 土石流の粒子法モデルの改良による高速化と侵食過程への適用2016

    • Author(s)
      鈴木拓郎,堀田紀文,岩田知之
    • Journal Title

      土砂災害に関するシンポジウム論文集

      Volume: 第8回 Pages: 193-198

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 流木混じり土石流の氾濫・堆積過程に関する実験と数値計算2019

    • Author(s)
      鈴木拓郎、劒持嵩之、經隆悠、堀田紀文
    • Organizer
      平成31年度砂防学会研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 流木混じり土石流の流下・捕捉過程の数値計算2019

    • Author(s)
      鈴木拓郎、浅野志穂、經隆悠、劒持嵩之
    • Organizer
      日本森林学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 扇状地における土石流に伴う流木の氾濫特性に関する実験的検討2019

    • Author(s)
      劒持嵩之、鈴木拓郎、經隆悠、堀田紀文
    • Organizer
      日本森林学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 豪雨時の斜面崩壊によって発生する流木混じり土石流の流下・捕捉過程の数値計算2018

    • Author(s)
      鈴木拓郎、浅野志穂
    • Organizer
      日本地すべり学会研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 透過型堰堤による流木混じり土石流の捕捉過程の粒子法シミュレーション2018

    • Author(s)
      鈴木拓郎、堀田紀文
    • Organizer
      第129回日本森林学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 粒子法と格子法を結合した土石流シミュレーション手法に関する検討2018

    • Author(s)
      鈴木拓郎、堀田紀文
    • Organizer
      平成30年度砂防学会研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 天然ダムの決壊過程の粒子法シミュレーション2017

    • Author(s)
      鈴木拓郎,高濱淳一郎,堀田紀文
    • Organizer
      平成29年度砂防学会研究発表会
    • Place of Presentation
      奈良春日野国際フォーラム 甍 I・RA・KA(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2017-05-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] MPS法に基づいた土石流による扇状地形成過程のシミュレーション2017

    • Author(s)
      鈴木拓郎、堀田紀文、經隆悠
    • Organizer
      計算工学講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 粒子法による土石流のシミュレーション手法における濃度解析モデルの修正2017

    • Author(s)
      鈴木拓郎、堀田紀文、經隆悠、酒井佑一
    • Organizer
      日本地すべり学会第56回研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 高精度土石流シミュレーションを短時間で実現可能に

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2018/20180731-01.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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