地上における高速固気混相流(火砕流及び雪崩)の流動機構

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08458102
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 高橋 保 京都大学, 防災研究所, 教授 (40027230)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 里深 好文 京都大学, 防災研究所, 助手 (20215875) ; 中川 一 京都大学, 防災研究所, 助教授 (80144393)
• Keywords: 粒状体流れ / 粒子衝突 / 運動量輸送 / 火砕流 / 熱風部 / 流動化 / 雪崩 / 造粒

Research Abstract

本研究は、火砕流および雪崩を高速固気混相流としてとらえ、統一的な流動機構の解明を行い、実現象のシミュレーションを可能にすることを目的としている。
本年度は、火砕流に関しては、火砕流の底部に形成される本体部から噴出する上向きのガス流に乗って輸送された粒子が空気を連行しながら、本体部の直上部に熱風部を形成する機構、本体部の停止後もなおしばらく熱風部が単独で重力流として流動を継続し、やがて停止する過程等を説明できるシミュレーションモデルを構築し、前年に開発した本体部の流動モデルと結合させたメラピ型火砕流の総括的なシミュレーションモデルを完成させた。このモデルを雲仙普賢岳の火砕流に適用し、本体部及び熱風部それぞれの流動範囲、および堆積厚さの分布がうまく説明できることを明らかにした。
雪崩に関しては、流動中の雪粒子相互の衝突による雪玉の形成過程、雪玉を含むことによる流動抵抗の変化、雪玉形成に対する雪温の効果、雪崩の侵食、堆積機構を考慮した雪崩流動モデルを完成した。本モデルを1986年の柵口雪崩(乾雪雪崩)と92年の白馬岳の大雪崩(湿雪雪崩)に適用し、いずれについても通過・堆積範囲、流速、雪玉の濃度、侵食・堆積量の再現性が良好であることが示された。

Research Products

• [Publications] 高橋 保・辻本浩史: "斜面上の粒状体流れの流動機構" 土木学会論文集. No.565/II-39. 57-71 (1997)
• [Publications] 高橋 保 他: "火砕流の流動・堆積シミュレーション" 砂防学会誌. 50巻2号. 20-25 (1997)
• [Publications] 高橋 保・辻本浩史: "雪崩の流動機構に関する研究" 京都大学防災研究所年報. 40号B-2. 409-424 (1997)