Slope stability analysis during heavy rain that directly solve different spatial scales of a single slope and a wide area
| Project/Area Number |
21H01583
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
森口 周二 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
京谷 孝史 東北大学, 工学研究科, 教授 (00186347)
寺田 賢二郎 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)
柴山 明寛 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (80455451)
橋本 雅和 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (80814649)
外里 健太 八戸工業大学, 工学部, 助教 (80982959)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | 豪雨 / 広域 / 土砂災害 / 河川氾濫 / 数値解析 / 斜面災害 / 空間スケール / 斜面安定解析 |
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| Outline of Research at the Start |
単一斜面と市町村レベルの広域の斜面安定性解析を同時に実現するために，雨水の浸透・流出解析と極限平衡法による斜面安定解析を連動した評価手法を開発する．開発する手法は，令和元年東日本台風による宮城県丸森町の斜面崩壊を検証材料として精度を確認する．また，それを用いて，豪雨時を想定した斜面安定解析の中で結果に影響を与える各因子の影響度を定量化する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに用意した地形・地質モデルと降雨データを用いて、実災害の再現解析、および評価結果に影響を与える因子の分析を進めた。実災害の再現解析については、釜石市の一部地域と宮城県丸森町全域の2つの領域を対象とした。雨水の地盤中への浸透をGreen-Amptモデル、地表流の流動挙動は浅水長波方程式に基づいて計算した。また、それらの計算から出力される地下水状況のデータを用いて、三次元極限平衡理論に基づく斜面安定解析を行った。釜石市の一部地域については、崩壊部分が少数であったために実被害との定量的な比較はできなかったものの、力学に基づいて広域の豪雨災害を評価できる可能性を確認した。丸森町を対象とした再現解析では、Hovland法，簡易Bishop法，簡易Janbu法の3種類の方法で斜面安定解析を実施した。この再現解析の結果は、実際の河川水位データ、河川氾濫の浸水範囲データ、および斜面崩壊・堆積分布データとの比較を行っており、斜面崩壊・堆積分布については、ROC曲線のAUCを求めることで実被害と計算結果を定量的に比較した。その結果、計算結果は精度よく実際の豪雨災害を再現していることを確認した。また、地形モデルは5mメッシュを中心に用いたが、この解像度でも豪雨による斜面崩壊と河川氾濫をある程度精度よく表現可能であることを確認することができた。評価結果に影響を与える因子の分析については、丸森町の斜面崩壊を対象として、各種計算条件を変更して計算し、その結果が斜面崩壊・堆積分布に関する精度に与える影響（ROC曲線のAUCとして評価）を分析した。その結果、豪雨災害のような表層崩壊の割合が多い状況では、斜面安定解析のモデルの違いが与える影響は小さく、地質データの精度の影響が大きいことを確認した。これらの研究成果は，国内外の学術会議で報告しており，その一部はジャーナル論文として公開している．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(37 results)
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[Journal Article] Survey report on damage caused by 2019 Typhoon Hagibis in Marumori Town, Miyagi Prefecture, Japan2021
Author(s)
S. Moriguchi, H. Matsugi, T. Ochiai, S. Yoshikawa, H. Inagaki, S. Ueno, M. Suzuki, Y. Tobita, T. Chida, K. Takahashi, A. Shibayama, M. Hashimoto, T. Kyoya, N. L. J. Dolojan
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Journal Title
Soils and Fundations
Volume: 61
Issue: 2
Pages: 586-599
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] A Study on Disaster Response Using a Digital Twin of the Actual Heavy Rain Disaster2023
Author(s)
Shuji MORIGUCHI, Erick MAS, Kenjiro TERADA, Makoto OKUMURA, Naoko KOSAKA, Naoko SHIGEMATSU, Hotoshi SHIMIZU, Akinori FUJINO, Tsuneko KURA, Hiroshi MATSUBARA, Masaki HISADA
Organizer
AOGS2023 20th Annual Meeting
Related Report
Int'l Joint Research
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