2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16780113
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
堤 大三 京都大学, 防災研究所, 助手 (40372552)
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| Keywords | パイプ流 / クラック / 浸透流 / 管路流 / 開水路流 / 斜面崩壊 / 選択流 / 数値計算モデル |
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| Research Abstract |
(1)京都大学防災研究所・宇治川水理実験所において、水路に砂質土を充填した人工斜面を作成し、パイプ流と土層浸透流に関する実験を行なった。斜面土層内には人工パイプを埋設し、人工降雨装置によって土壌表面に降雨を与え、土層の間隙水圧分布、下流端からの流出量(土層浸透流・パイプ流)を連続的に計測した。実験は、人工パイプ長さ・閉塞部の有無を変えた3Case行い、パイプ構造が降雨流出過程と斜面安定性に与える影響を調査した。その結果、数学的解析手法の検証に必要な、土層間隙水圧変化と流出量変化を得ることができた。特に、間隙水圧については、これ重での実験では得られていない3次元的な分布を観測した。
(2)土層浸透流理論と管路流および開水路流に関する水理学理論を組み合わせ、実現象に即した数値計算モデルを構築した。モデルは、上記の人工斜面実験の結果を用いて検証され、その信頼性が確認された。このモデルは、土層内のパイプ流だけでなく、風化基岩内に発達したクラック内を流れる選択流にも適応できる。そこで、このモデルを用いて、2003年7月に熊本県水俣市において発生した斜面崩壊現象を想定した数値実験を行い、土層からの浸透流が風化基岩内のクラックを通ってすばやく風化基岩深層部にまで到達し、急激な間隙水圧上昇をもたらしたことで、降雨ピークと同時に深層崩壊を引き起こしたという崩壊発生機構を示した。この崩壊発生機構は、選択流路を考慮しないことには、再現できないものであり、この数値計算モデルの有用性が、確認されたといえる。
(3)京都大学防災研究所・穂高砂防観測所の観測流域源頭部の斜面において、地形測量、土層深分布計測、土壌水理特性の調査を行なった。さらに、観測機器の設置を行ない、水文観測を開始した。
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