林野火災延焼予測に関する基礎的・応用的研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460231
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 岸原 信義 佐賀大学, 理工学部, 教授 (40003769)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大串 浩一郎 佐賀大学, 理工学部, 助手 (00185232) ; 小川 滋 佐賀大学, 農学部, 教授 (30037973) ; 荒牧 軍治 佐賀大学, 理工学部, 教授 (60039279)
• Keywords: 林野火災 / 片面燃焼 / 林野火災の延焼予測 / 片面燃焼の数値解析 / 火災の風洞実験 / 流れのシュミレ-ション / 林野火災動態図 / 林野火災大規模化の要因解析

Research Abstract

本研究は、林野火災燃焼予測に関し、主として片面燃焼に焦点をしぼって研究を行うことを目的としている。また短期間で研究の成果を挙げるため、数値計算・風洞実験・火入れを利用した野外実験・火災動態図の解析など理論から応用までの研究を相互に関連させながら併行的に進めているのが特色である。
(1)数値計算。片面燃焼は樹木の周りの風速分布・圧力分布と炎の形状の外的条件による変化という三次元的な流れの問題であり、かなり複雑な現象で、そのモデル化も容易ではない。本年度はまず解析の第一歩として二次元モデル解析のプログラムを作成した。メッシュは円筒座標をとり、支配方程式は流速と圧力を従属変数とする方程式系を採用し、境界条件としては風洞実験に対応させるためにダクト流路内の流れを与えた。計算の結果は、双子渦、カルマン渦等の放出渦が発生した。計算結果は流速ベクトル表示(可視化)でも示されるようにしている。
(2)風洞実験。幅42cm、高さ42cm、長さ2mの耐火型の風洞を用いて、片面燃焼の実験を継続中で、現在までに材の直径・風速・風上着火・風下着火など条件を変化させ、18回の実験を行った。風上着火の場合は、従来までの知見を実験レベルで確認したが、風下着火の場合には、従来の知見になかった延焼の動態が明らかになった。
(3)火入れによる野外実験。実験は山口県秋吉台と福岡県平尾台の火入れを利用し、スギ丸太を各40本設置し、観測を行った。観測の結果典型的な片面燃焼の実態を把握すると共に、微地形が炎ひいては片面燃焼に及ぼす影響が半定量的に明らかになった。
(4)火災動態図の解析。昭和56年から63年までの46件の火災動態図を収集・解析し、延焼モデルを作成した。但し現地での局所風の資料がないので、理論・実験結果をまって更に検討予定である。

Research Products

• [Publications] 井上章二ほか: "林野火災大規模化の要因解明と火災跡地の環境保全に関する研究(VIII)" 第100回日本林学会大会講演集. (1989)
• [Publications] ラル・サマラコ-ンほか: "ランドサットTMデ-タによる土地分類手法に関する研究" 日本リモ-トセンシング学会誌.
• [Publications] ラル・サマラコ-ン: "ランドサットデ-タによる地表特性の分類手法についてー林野火災燃焼程度の分類への応用ー" 第101回日本林学会大会発表.
• [Publications] 井上章二ほか: "林野火災における樹木の片面燃焼についてー風洞実験による燃焼痕の解析ー" 第101回日本林学会大会発表.
• [Publications] 大串浩一郎ほか: "非線型移流項の高精度数値解法について" 第44回土木学会年次学術講演会. (1989)
• [Publications] 大串浩一郎ほか: "非線型移流項の卓越した流れの計算" 第34回水工学論文集第34巻. 647-652 (1990)