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Mechanism and restoration for a large-scale shallow landslides caused by the 2018 Eastern Iburi Earthquake

Research Project

Project/Area Number 19H03000
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionIshikawa Prefectural University

Principal Investigator

柳井 清治  石川県立大学, 生物資源環境学部, 教授 (20337009)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 蓮井 聡  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部 林業試験場, 主査 (10723190)
中田 康隆  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部 林業試験場, 研究職員 (10827041)
百瀬 年彦  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (40742515)
勝見 尚也  石川県立大学, 生物資源環境学部, 講師 (40769767)
古市 剛久  宮城教育大学, 教員キャリア研究機構, 研究員 (60464202)
佐藤 創  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部 林業試験場, 部長 (60414257)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥14,690,000 (Direct Cost: ¥11,300,000、Indirect Cost: ¥3,390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords胆振東部地震 / 斜面崩壊 / テフラ / 森林復元 / 2018年胆振東部地震 / 厚真町 / 森林再生 / 土壌物理性 / 根系 / Ta-d / En-a / UAV
Outline of Research at the Start

2018年(平成30年)9月6日にM6.7、最大震度7の北海道胆振東部地震が発生した。その強い振動により、震源に近い厚真地域において大規模な斜面崩壊が発生した。今回の地震により発生した斜面崩壊の面積率は他の事例に比べて著しく高く、火山灰や軽石などの火山砕屑物(=テフラ)が載る緩斜面に多発し、崩壊物質の移動距離が長いという特徴があった。そこで土壌、植生、地形・地質およびリモートセンシングの専門家からなる研究チームを編成し、斜面崩壊地の実態把握、斜面崩壊メカニズムの解明、流域内に堆積した崩壊物質の流出過程、そして崩壊地における森林復元手法の解明を行う。

Outline of Annual Research Achievements

崩壊実態調査を行った結果、斜面崩壊タイプは浅い表土層が崩落する表層崩壊であるが、この表土層は過去に樽前山や恵庭岳から噴出したテフラから構成される場合が多かった。とくに、厚真町吉野周辺では、遷急線上部の斜面に厚い風化軽石層(Ta-d層、約9000年前噴出)の下位にある粘土層を境界として崩落したものが多かった。その北方安平町瑞穂地区ではより古いEn-a(噴出年代約2万年前)の下部からの崩壊であった。両者の違いはテフラの厚さが関係しており、En-aは北方、Ta-dは南方に堆積軸があり、両地区とも各テフラ層が1m以上堆積した場所での崩壊が顕著となった。
崩壊物質となったTa-d層は、他の層と比べて特異的な物理特性を示す。その乾燥密度は、0.18-0.41と他のテフラ層(0.47-1.43)と比べて低い傾向がみられた。Ta-d層の三相分布として、いずれの地点でも固相率が1割前後と低く、体積含水率が高い傾向であった。透水性は、Ta-b層とEn-a層で極めて高い値を示した。保水性は、全てのサンプル地点のTa-d層で高い値を示し、粘土と同等の保水性を有していた。
そして厚真町の高丘地区と東和地区の崩壊斜面を対象に、 RTK-UAVとSfM多視点ステレオ写真測量を用いて、 測位精度の実証試験と地形変化の解析を行った。 実証試験の結果、 各検証点と数値表層モデルの平均位置精度は、 水平・垂直方向で0.060 m~0.064 mであった。UAVを用い2019年4月から10月までの地形変化を調べたところ、 高丘地区は東和地区よりも斜面表層の変化量が多かった。 これは、 高丘地区の方が斜面表層を構成する土砂や植生が多く残っていることが要因であると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナ感染拡大のため、航空機を使って現地に行き、必要なデータを取得することが困難な状況であった。また研究協力者であるアメリカのコロラド大学アンダーソン教授から助言を得る予定であったが、海外から日本に来ることが極めて困難な状況であり、コンタクトをすることも難しい状況であった。このため、研究内容についても十分な討論が実施できていない状況である

Strategy for Future Research Activity

本年度の調査から崩壊土層として重要であるTa-dに着目し、崩壊地と非崩壊地における力学的特性の測定を始める。まず 非崩壊地における土のサンプリングと、各層における土の物理性を計測する。その際 崩壊地と非崩壊地における各層の力学的特性(せん断強度)を簡易ベーン試験機により測定を行う。
斜面崩壊のメカニズムについては、とくにすべり面を形成するハロイサイトの分析と生成条件について検討を行う。とくにこれまでのサンプルをさらに追加して分析を行い、TG-DTA による粘土組成の解析を行うとともに、XRF による Si/Al 比および Fe 含量の測定を行う。またTa-d および En-a からのハロイサイトの合成(風化促進試験)についても実験を進める予定である
リモートセンシングによる解析に関しては、 瑞穂、 早来、 幌里、 幌内、 鵡川を対象地とし、 UAV 空撮画像から DSM を作成し、 発災前の 10mDEM との差分解析により、 各地域における地震由来の土砂流出量を算出する。 さらに発災直後の 2018 年の航空機レーザデータ DEM との差分解析により、 各地域における崩壊地表層の標高変化量を算出し、 侵食や堆積の状況を把握する。 これにより、 崩壊及び流域の荒廃状況と土砂流出状況について、 UAV を用いて定量的に把握する予定である。
森林復元の研究については、火山灰層において植生を適切に定着させる方法を探るため、崩壊斜面内の辺縁部(表土移動のため裸地状態)において、表土安定工(植生袋設置、現場の火山灰土使用)および植生導入試験を行い、融雪後まで植生の生育状況を継続調査する予定である。

Report

(1 results)
  • 2019 Annual Research Report

Research Products

(11 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 2018年北海道胆振東部地震により胆振管内厚真地域に発生した斜面崩壊2020

    • Author(s)
      柳井清治
    • Journal Title

      水利科学

      Volume: 64 Pages: 149-170

    • NAID

      130008139798

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Accuracy assessment of topographic measurements and monitoring of topographic changes using RTK-UAV in landslide area caused by 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake2020

    • Author(s)
      Nakata Yasutaka、Hayamizu Masato、Koshimizu Ken'ichi、Takeuchi Fumio、Ebina Masuto、Sato Hajime
    • Journal Title

      Landscape Ecology and Management

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 43-52

    • DOI

      10.5738/jale.25.43

    • NAID

      130007980633

    • ISSN
      1880-0092, 1884-6718
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 被災森林の再生に向けた実証試験委託業務の概要と取組状況2020

    • Author(s)
      佐藤創
    • Journal Title

      北方森林研究

      Volume: 68 Pages: 5-6

    • NAID

      130007858870

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reforestation in landslides caused by the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake2020

    • Author(s)
      蓮井 聡、佐藤 創、速水 将人、中田 康隆
    • Journal Title

      Journal of the Japan Society of Erosion Control Engineering

      Volume: 72 Issue: 5 Pages: 74-77

    • DOI

      10.11475/sabo.72.5_74

    • NAID

      130007969043

    • ISSN
      0286-8385, 2187-4654
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characteristics of landslides caused by the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake2019

    • Author(s)
      Osanai Nobutomo、Yamada Takashi、Hayashi Shin-ichiro、Kastura Shin’ya、Furuichi Takahisa、Yanai Seiji、Murakami Yasuhiro、Miyazaki Tomoyoshi、Tanioka Yuichiro、Takiguchi Shigetaka、Miyazaki Mayumi
    • Journal Title

      Landslides

      Volume: 16 Pages: 1517-1528

    • DOI

      10.1007/s10346-019-01206-7

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 北海道胆振東部地震で崩壊した斜面の粘土鉱物組成2020

    • Author(s)
      勝見尚也・百瀬年彦・柳井清治
    • Organizer
      日本森林学会第131大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Patterns of slopes and geological structure in the Atsuma River catchment, Hokkaido2020

    • Author(s)
      古市 剛久・柳井 清治・早川 智也
    • Organizer
      日本地球惑星連合2020年春季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 平成30年北海道胆振東部地震で発生した崩壊斜面の植生基盤評価(速報)2020

    • Author(s)
      蓮井聡・佐藤創・速水将人・中田康隆
    • Organizer
      日本森林学会第131大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道胆振東部地震により発生した斜面崩壊の形態と分布テフラとの関係2019

    • Author(s)
      柳井清治・古市剛久
    • Organizer
      地形学連合2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 2018年北海道胆振東部地震によって発生した山地崩壊とテフラ層の関係2019

    • Author(s)
      柳井清治・古市剛久・小山内信智
    • Organizer
      日本森林学会第130大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Book] 地震による地すべり災害2020

    • Author(s)
      古市剛久・柳井清治・奥野 充・五味高志・鳥井真之・小山内信智・桧垣大助・早川智也・水垣滋・村上泰啓・林真一郎
    • Total Pages
      355
    • Publisher
      北海道大学出版会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-04-19  

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