Deepening the understanding of the disaster-prevention benefits of trees and the dynamics of driftwood: tree-fluid-soil coupling simulation with particle method

Research Project

Project/Area Number	24K17481
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	辻勲平東北大学, 工学研究科, 助教 (10984750)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	森林樹木 / 樹木根系 / 流木化 / 粒子法 / マルチスケールモデリング
Outline of Research at the Start	樹木は豪雨による土砂災害を軽減できることが古くから認知されてきた．しかし近年では，豪雨に伴う多量の流木を含んだ土砂災害が頻発している．本研究では，樹木が持つ減災効果と流木化に関する力学的な理解を深め，一連の災害リスクを評価する技術を開発する．具体的には，①力学的合理性を持つ樹木形状自動生成技術と，折損を考慮した樹木解析技術を開発し，流体-地盤連成解析技術と融合する．②根系から森林規模へとスケールアップする数値実験を行い，樹木の減災効果と流木化の力学的理解を深化させる．③発生から被災までの一連の土砂災害シミュレーションを行い，適切な森林管理と被災リスクを提示するシステムへの昇華を目指す．