河川堤防の浸透破壊の早期検出技術の高度化と激甚な洪水への対策法に関する実験的検討
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21K04249
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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 22030:Geotechnical engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokushima (2023)
Tokyo Institute of Technology (2021-2022) |
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Principal Investigator |
堀越 一輝 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (90771965)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 河川堤防 / パイピング / 内部侵食 / 浸透 / 浸透破壊 / 治水対策 |
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| Outline of Research at the Start |
２種類のパイピングに関する模型浸透実験を遠心模型実験装置を用いて実施し，その実験結果を分析することで，「パイピングの進展によって堤防が破壊する場合，その前兆はどのような形態を示すか」そして，「従来型の土堤原則に則った堤防と浸透破壊に対して対策を施した堤防は，今後の気候変動による洪水外力増加を考慮した洪水の長期化や頻度増加にどれほど対応できるか」について検討するものである．
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| Outline of Annual Research Achievements |
河川堤防の決壊パターンの一つである浸透によるパイピング現象は，今後の気候変動の変化によって，その発生頻度が上昇することが推定されている.本研究は「従来型の土堤原則に則った堤防と浸透破壊に対して対策を施した堤防は，今後の気候変動による洪水外力増加を考慮した洪水の長期化や頻度増加にどれほど対応できるか」という疑問について検討するものである．これを検討するため，激烈な洪水を再現した模型浸透実験を遠心模型実験装置を用いて実施した.さらに，このパイピング発生時に堤内地側の法尻付近で発生する噴砂現象に着目し，この法尻付近のみをモデル化した侵食試験をおこない重力場での噴砂の再現実験とこの着目箇所における数値解析をおこない噴砂発生付近の地盤の水理状況の確認をおこなった．まず，遠心模型実験の結果，河川堤防に急激な河川水位が生じた場合，基礎地盤と堤防の境界で発生するパイピングによるパイプの断面は，緩やかな水位上昇によって発生するパイプと比べその断面が大きくなることを把握した．さらに，重力場での噴砂の再現実験では，実験室での噴砂現象の再現を成功させ，この実験で得られたデータは，現状，観測データが少ない噴砂そしてこれによって形成される墳丘の形状特性を把握するものである．
これらの実験に付随して，公に公開されている実堤防の土質物性のデータベースと侵食モデルを使用し，四国地方における堤防の土質特性から堤防材料の侵食特性を求めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2021年度の後半において，当時所属していた所属研究機関において遠心模型実験装置の故障が発生し，当初予定していた実験計画を遂行することが困難であった．さらに，2023年度において，研究代表者の所属研究機関の異動があり，異動先において新たに実験・解析環境の整備に時間を要したため．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究成果を社会に還元するため，これまで実施した遠心模型実験の結果と重力場での噴砂の再現実験の結果を分析し，一般化するとともに，詳細な現象の再現をおこなうため，実験システムのさらなる改良をおこなう．
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
