樹木の3次元形状からみた都市緑化樹木の風倒危険性評価手法の開発
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20K06110
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39070:Landscape science-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022)
Osaka Prefecture University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
中村 彰宏 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (20264814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木全 卓 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (60254439)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 都市緑化樹木 / 風倒被害 / 3次元計測 / 樹冠形状 / 風圧モーメント / 台風 / 幹折れ / 生材の曲げ強度 / 材密度 / 樹冠の3次元形状 / 樹冠面積 / 根返り / 曲げ強度 / 自生種 / 外来種 / 風倒 / 緑化樹木 / 3次元形状 / 根系 / 土壌 |
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| Outline of Research at the Start |
都市域に植栽される街路や公園の樹木の風倒による災害を防止、軽減するための樹木管理方法を明らかにすることを目的に、樹木の風倒への抵抗力を、強風時の実測と引き倒し試験から明らかにする。樹種や樹冠の形状が受ける風圧や抵抗力に与える影響を評価するとともに、これまでの台風によって根返りや幹折れの発生した緑地での被災特性を、過去に取得された3次元レーザデータから解析する。これらの結果から、風倒を受けやすい樹木特性を明らかにし、災害を軽減するための剪定などの管理方法、災害を受けにくい根系や土壌条件などの植栽手法について考察を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度には、関西地方を中心に甚大な被害をもたらした2018年21号台風による風倒木の解析、都市域に生育する緑化樹木個体の樹冠形状の計測と風倒可能性の評価、緑化樹木の引張による幹折れ実験、そして緑地における風速の実測を行った。大阪府の大学キャンパス内でも多くの風倒木が発生した2018年の台風で根返りが発生し、かつ、台風前に樹冠形状データを取得していた樹種において、根返りした3個体と大きな被害のなかった3個体を対象に、樹冠側面積、風圧モーメントおよび台風時の最大瞬間風速、生材の曲げ強度データの引用値を用いて地上部の幹折れの安全率を算出した。その結果、根返りをした個体では、大きな被害のなかった個体よりも安全率が小さい傾向にあり、幹折れの可能性を評価することから根返りの発生も評価できる可能性が考えられた。また、キャンパス内に生育する3種について、樹冠形状を新たに計測して、同様に幹折れの安全率を求めた。キャンパス内で風速の連続計測し、台風時の被害状況と個体ごとの安全率の関係を考察する予定だったが、台風の接近はなく強風による風倒の影響を評価することはできなかった。キャンパス内で伐採が予定されていた複数個体を対象に、手動ウィンチを用いて幹折り実験を行ったが、低木の数個体で折ることができたが、数種の低木および多くの亜高木の個体ではしなりが大きく折ることができず、曲げ強度データを十分に蓄積することができなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究の目的は、①．既存の台風によって発生した風倒特性を樹種ごとに明らかにすること、②．強風時における都市緑化樹木の幹の変位量、樹冠や樹幹形状、風速計測による抵抗係数を算出して樹冠形状から風倒可能性を評価可能にすること、③．幹の曲げ強度試験によって幹の強度の実測データを取得し、模擬根系実験によって根系の抵抗力を推定すること、これらの結果をまとめて都市緑化樹木の樹形や根系形状などを考慮した風倒危険性を評価する手法を開発することである。①については概ね終了できたが、②については台風などの強風時の実測データが2022年度も得られなかった。また、③の模擬根系の実験も十分にできずに、研究全体の進捗状体が遅れてしまったために、研究期間を延長し、残された課題を2023年度に実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度には、2018年21号台風で、幹折れや根返り個体が多かった樹種（中村2021）を対象に、引き続き、大学キャンパス内で地上設置型レーザスキャナを用いて樹冠形状の計測を行い、個体ごとの幹折れ可能性を評価する。夏から秋にかけて風速の連続計測を行い、台風が接近したときには幹の傾斜データの連続計測を実施し、風速と幹傾斜に関する考察を行うとともに、幹折れや根返りのデータ蓄積を予定している。ただし、これまでのように台風の接近がなかった場合にはデータ取得ができないために、キャンパス外の2018年台風被害のあった緑地を対象として、折れた幹の一部が存在する個体、および同種で被害のなかった個体の樹冠形状計測を実施し、幹折れの可能性を評価してデータを蓄積し、樹種や樹冠形状などから風倒可能性を評価する手法をまとめる予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
