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Examination of mechanical behavior of debris flow and establishment of flood control techniques using abolished small earth dams

Research Project

Project/Area Number 21H02306
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 41030:Rural environmental engineering and planning-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Sawada Yutaka  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60631629)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中澤 博志  静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (20328561)
竹川 尚希  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (20828157)
小野 耕平  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 講師 (30804166)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywordsため池 / 廃止ため池 / 土石流 / 模型実験 / ため池の廃止 / 豪雨 / 数値解析
Outline of Research at the Start

豪雨が頻発化する近年,農村ではため池の決壊で,人命が奪われるなど甚大な被害が後を絶たず,ため池を廃止(堤体を撤去)する事例が増えている.一方,過去の豪雨では,上流からの土砂がため池に一時貯留された事例も報告されており,ため池の廃止による治水機能の低下も危惧されている.そこで,廃止を検討しているため池を治水施設として有効活用することを考え,貯留水による土石流の減勢と底泥土を用いた堤体補強を考案した.本研究は,ため池への土石流の流入と堤体への衝突挙動を解明するとともに堤体の安定性を検証し,廃止ため池を治水施設として有効活用するための設計法を確立することで,地域の防災・減災に貢献するものである.

Outline of Final Research Achievements

In this study, model tests reproducing debris-flow entering reservoirs and abolished reservoirs were conducted to verify the energy dissipation of debris-flow and to propose a reduction method of disasters by debris-flow using abolished small earth dams. As a result, it was revealed that the storage of water had the effect of reducing the impact on the embankment and the overflow of granular materials. On the contrary, when the volume of the debris-flow is large in relation to the water elevation, it was shown that high solitary wave can be generated. Although the bottom up of the V-shaped excavation of the embankment was found to be effective in controlling the discharge of granular materials, it was not effective in controlling driftwood discharge. Furthermore, although the storage of water upstream of the excavated embankment was found to be effective in terms of controlling the discharge of driftwood, it indicated the extension of the discharge area and the possibility of overflow.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気候変動により土砂災害が頻発化する中,ため池への土石流流入により深刻な被害が後を絶たず,リスク低減の観点から利用されなくなったため池の廃止が増えていた.一方,過去の豪雨では,上流からの土砂がため池に一時的に貯留された事例も報告されており,ため池の廃止により治水機能が低下するとの指摘もあった.
このような背景の中,当研究課題では,貯水されたため池内に土石流が流入した場合の土石流の挙動解明と貯留水が土石流を減勢する効果について検証するとともに廃止ため池による土石流災害の減少方法について提案していることから,本研究成果は,ため池の廃止やその方法を検討する際の重要な知見を与えると考えられる.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Strategic coastal dike shape for enhanced tsunami overflow reduction2023

    • Author(s)
      Takegawa,N., Sawada,Y., Furuichi,N.
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 18(10) Issue: 10 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0292930

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ため池に流入する土石流が堤体に及ぼす衝撃圧の評価に関する水路模型実験2024

    • Author(s)
      園田悠介,松本赳,蓮尾佑帆,澤田豊
    • Organizer
      第73回農業農村工学会大会講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Flume model test on granular materials flowing into a small fill dam2023

    • Author(s)
      Sonoda,Y., Tsujimoto,K., Matsumoto,T., Sawada,Y.
    • Organizer
      6th World Landslide Forum
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 令和4年台風15号による静岡県袋井市内における茶畑の大規模土砂災害調査2023

    • Author(s)
      中澤博志, 澤田豊
    • Organizer
      第58回地盤工学研究発表会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ため池貯水池内に流入する土石流の挙動特性に関する実験的検討2023

    • Author(s)
      園田悠介,松本赳,辻本琴音,長友陽奈,澤田豊
    • Organizer
      第72回農業農村工学会大会講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 廃止ため池に流入する土石流の挙動特性に関する実験的検討2023

    • Author(s)
      辻本琴音,園田悠介,松本 赳,澤田 豊
    • Organizer
      第72回農業農村工学会大会講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 貯留水に流入する粒状体の流動性に関する一考察2022

    • Author(s)
      園田悠介,松本赳,澤田豊
    • Organizer
      第79回農業農村工学会京都支部研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 貯留状態のため池に流入する土石流に関する基礎的実験2022

    • Author(s)
      園田悠介,松本赳,井上優佑,澤田豊,河端俊典
    • Organizer
      2022年度農業農村工学会大会講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 神戸大学大学院農学研究科土地環境学研究室HP

    • URL

      https://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-soilenv/index.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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