2017 Fiscal Year Annual Research Report
多相力学・マルチスケール分析による気候変動下の高緯度寒冷地盤の広域災害リスク評価
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16H02360
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石川 達也 北海道大学, 公共政策学連携研究部, 教授 (60359479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 聡 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70470127)
磯部 公一 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70452084)
清水 康行 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20261331)
山田 朋人 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10554959)
川口 貴之 北見工業大学, 工学部, 准教授 (20310964)
川尻 峻三 北見工業大学, 工学部, 助教 (80621680)
川端 伸一郎 北海道科学大学, 工学部, 教授 (10224833)
所 哲也 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (40610457)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地盤工学 / 土砂災害 / 気候変動 / 防災 / 積雪寒冷地 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．ミクロ（地盤要素）モデルの発展・実証：不飽和凍土の力学特性を明らかにするために温度制御下で一軸圧縮試験を実施した。その結果、強度・変形特性は凍結前の含水比に強く影響を受けることを明らかにした。また、温度制御を伴う室内力学試験の新しいルーチンを考案し、実験データに基づき凍結した土の強度・剛性を表現する力学モデルを再構築した。
２．メソスケール問題の現象分析及びミクロモデルの精度検証：H28年度に観測を始めた切土区間と対比するため、新たに盛土区間に現地計測ポイントを設置し、今後の解析のためのデータを取得した。また、植生要素と積雪要素を設けた３次元飽和／不飽和浸透流解析・極限平衡法を用いてケーススタディを実施し、積雪寒冷地における降雨・融雪による斜面崩壊予測に対する連成解析手法の適用性を検証した。
３．気候変動予測を考慮した地盤応答の広域アップスケーリング方法論の構築：北海道を対象とした高解像度気象・水文場を力学的ダウンスケールによって作成し、気候変動を想定した場合の降雨特性を検討した。この結果、将来の年最大降雨イベントは現在気候よりも局所的かつ集中的になり易いことを示した。また、気象条件を仮定したパラメトリックスタディを実施することで、過去の土砂災害履歴をもとにした土砂災害発生危険度基準線（CL）の設定が難しい場合でも、数値解析的観点から融雪量・降雨量を考慮した積雪寒冷地のCLの設定が可能であることを示した。加えて、降雨を誘因とする斜面崩壊（表層崩壊）の発生箇所および発生要因などに関するデータを整備し、積雪寒冷地の広域土砂災害リスク評価に対する土壌雨量指数や実効雨量等のマクロ指標の適用性を精査した。さらに、気象データ・DEMデータを入力とする広域降雨流出解析及びそれと連携した狭域斜面安定解析を実施し、地表流を考慮した豪雨時の斜面崩壊の広域リスク評価手法を提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請時に記載した本年度の研究実施計画のすべての項目について検討を実施しており、本実績報告書で記載したように、各項目について、交付申請時に記載した研究目的の達成に結びつくような具体的な研究成果があがっていることから、「おおむね順調に進展している。」と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目標達成には、実験、解析、データ分析等の各側面から包括的な検討を行う必要がある。このため、本研究では、研究開発の効率性の観点から各研究者が個別に保有する研究開発力を総合して課題解決にあたっている。ただし、研究機関が複数あり、また研究期間も長期に渡ることから、各研究項目間の連携性の向上と研究内容の調整のため、情報交換と研究成果の共有などを目的とした研究の進捗状況報告会を、今年度同様、今後も年度内に数回定期的に開催しながら、本研究を推進する。
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[Journal Article] Strength characteristics of compacted soil with particular reference to soil structure and anisotropy2017
Author(s)
Kawajiri, S., Kawaguchi, T., Yamasaki, S., Nakamura, D., Yamashita, S., Shibuya, S.
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Journal Title
International Journal of GEOMATE: Geotechnique, Construction Materials and Environment
Volume: 13
Pages: 178-185
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Numerical modeling of meandering migration including the effect of slump blocks in river bank erosion2017
Author(s)
Rubi, K., Ferrel, A., Kimura, I., Patsinghasanee, S., Shimizu, Y.
Organizer
10th Simposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics
Int'l Joint Research
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