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2010 Fiscal Year Annual Research Report

天然ダムの決壊による洪水 土砂災害の予測と対策に関する研究

Research Project

Project/Area Number 09F09080
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

藤田 正治  京都大学, 防災研究所, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) AWAL R.  京都大学, 防災研究所, 外国人特別研究員
Keywords氷河湖決壊 / 天然ダム / 洪水災害 / 土石流 / 越波 / 侵食 / 津波 / パイピング
Research Abstract

氷河湖の決壊で一旦洪水/土石流が発生すると下流域に多大な被害をもたらす。このような洪水の発生原因の80%は、末端氷河が氷河湖に崩落する際に発生する津波の越波により堤体が侵食破壊することによって生じる。これ以外にも,浸透,パイピング,すべり崩壊といった様々な原因で決壊する。この中でパイピングによる決壊のメカニズムについてはほとんど分かっていない。多くの天然ダムの形成事例を調査した結果,決壊には至らない場合でも浸透流が堤体内に形成され,裏法面から浸透水が湧出しているケースが比較的多く見つかった。これは,比較的水分を含まず流動化しない形で天然ダムが形成される場合においては,堤体は十分締め固まって堆積するのではなく,緩く堆積するために堤体内に水みちが形成され,いわゆるパイプとなってここから水が流出し,場合によってはパイプ内の水の掃流力によってパイプの侵食が生じ,パイプの拡大からパイピングへと進行すると考えられる。ただし,パイプの形成過程から現象を再現するのは困難なため,本研究では予め氷河湖の堤体内にパイプが形成されている場合を想定し,パイプの形成位置,河道勾配,初期湛水位,初期パイプの大きさ等とパイピングによって形成される洪水/土石流ハイドログラフとの関係等について水理模型実験を行い,これらを考究した。その結果,初期水位が高いほど,氷河湖の長さが長いほど,洪水のピーク流量が大きいことが分かった。また,初期パイプの大きさの違いによって,洪水ピークの発生時刻が異なる(小さいほうが遅い)が,ピーク流量はほぼ同様であった。堤体は1)パイプの拡大,2)パイプの拡大とヘッドカット侵食,3)パイプ位置の違いによるヘッドカット侵食により決壊し,種々の条件によってハイドログラフが敏感に変化する。パイプの拡大による管路流れから開水路流れへの遷移も,ハイドログラフに大きく影響する要因であることが判明した。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Experimental study on piping failure of natural dam2011

    • Author(s)
      Awal, R., Nakagawa, H., Kawaike, K., Baba, Y., Zhang, H.
    • Journal Title

      Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE

      Volume: 55 Pages: 157-162

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on moraine dam failure and resulting flood/debris flow hydrograph due to waves overtopping and erosion2011

    • Author(s)
      Awal, R., Nakagawa, H., Kawaike, K., Baba, Y., Zhang, H.
    • Journal Title

      Proc. of the 5th International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation : Mechanics, Prediction and Assessment

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Erosion of unsaturated river embankment due to overtopping2010

    • Author(s)
      Nakagawa, H., Utsumi, T., Kawaike, K., Baba, Y., Zhang, H., Awal, R.
    • Journal Title

      Proc. of the 17^<th> Congress of the IAHR-APD

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental study on glacial lake outburst floods due to waves overtopping and erosion of moraine dam2010

    • Author(s)
      Awal, R., Nakagawa, H., Fujita, M., Kawaike, K., Baba, Y., Zhang, H.
    • Journal Title

      Annuals of the Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University

      Volume: 53B Pages: 583-594

  • [Journal Article] Study on glacial lake outburst floods due to waves overtopping and erosion of moraine dam2010

    • Author(s)
      Awal, R., Nakagawa, H., Fujita, M., Kawaike, K., Baba, Y., Zhang, H.
    • Journal Title

      Proc. of the International Symposium on a Robust and Resilient Society against Natural Hazards & Environmental Disasters and the third AUN/SEED-Net Regional Conference on Geo-disaster Mitigation

      Pages: 180-192

  • [Journal Article] Outburst flood due to ice/rock avalanche induced waves overtopping and erosion of moraine dam2010

    • Author(s)
      Awal, R., Nakagawa, H., Kawaike, K., Baba, Y., Zhang, H.
    • Journal Title

      Proc. of the International Symposium on Sediment Disasters & River Environment in Mountainous Area

      Pages: 55-56

  • [Journal Article] Study on natural dam failure due to seepage/piping2010

    • Author(s)
      Awal, R., Nakagawa, H., Kawaike, K., Baba, Y., Zhang, H.
    • Journal Title

      Proc. of the 29th Annual Conference of the Japan Society for Natural Disaster Science

      Pages: 173-174

  • [Presentation] Experimental study on piping failure of natural dam2011

    • Author(s)
      Awal, R.
    • Organizer
      土木学会水工学講演会
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] Study on natural dam failurc due to piping, Annual Meeting of Disaster Prevention Research Institute2011

    • Author(s)
      Awal, R.
    • Organizer
      京都大学防災研究所研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス黄檗プラザ
    • Year and Date
      2011-02-23
  • [Presentation] Numerical and experimental study on different failure modes of natural dam2010

    • Author(s)
      Awal, R.
    • Organizer
      A one-day Workshop on Prediction and Mitigation of Water Related Disasters, IOE, Tribhuvan University, Nepal
    • Place of Presentation
      ネパール国トリプバン大学工学研究科会議場
    • Year and Date
      2010-11-22
  • [Presentation] Study on natural darn failure due to seepage/piping2010

    • Author(s)
      Awal, R.
    • Organizer
      第29回日本自然災害学会年次学術講演会
    • Place of Presentation
      岐阜大学工学部
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] Consequences of formation and overtopping of landslide dam in Hunza river, Pakistan2010

    • Author(s)
      Awal, R.
    • Organizer
      Talk program on Engineer's Day, Kyoto
    • Place of Presentation
      京都大学吉田キャンパス留学生課
    • Year and Date
      2010-07-08

URL: 

Published: 2012-07-19  

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