2018 Fiscal Year Annual Research Report
気候変動適応策としてのレジリエントな河川堤防強化・管理手法の確立
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16H02365
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
二瓶 泰雄 東京理科大学, 理工学部土木工学科, 教授 (60262268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大槻 順朗 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 研究員 (10618507)
菊池 喜昭 東京理科大学, 理工学部土木工学科, 教授 (40371760)
佐伯 昌之 東京理科大学, 理工学部土木工学科, 教授 (70385516)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 洪水 / 気候変動 / 自然災害 / 耐震 / 減災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）重点強化箇所効率的選定法の提案
前年度に引き続いて，越水・浸透実験，堤防被災の現地調査，コンピュータシミュレーションによる堤体内の浸透流・液状化解析を実施した．H30年西日本豪雨における岡山県小田川の堤防決壊事例を収集し，決壊要因を整理した．また，今次豪雨による広島県・三篠川における橋梁被害事例を詳細に調べ，橋梁部を中心とした河道横断面の弱点箇所抽出指標について検討した．その結果，有用な指標として無次元断面積を提案し，その妥当性について確認した．
（２）LDR河川堤防の耐越水・耐浸透・耐震性の性能検証
（2-1）前年度からの越水・浸透実験の継続と細部強化策の検討：本研究で開発・提案した薄層ドレーン強化堤防（Laminar Drain Reinforcement levee）に関する耐越水・耐浸透性を把握するために，ジオグリッドの敷設長を変えた大型模型実験を実施し，必要なジオグリッド長について実験的に明らかにした．また，ドレーン層の形状を変えるなどの施工方法の簡易化を提案し，同簡易手法の耐越水性が十分高いことを大型模型実験で検証した．
（2-2）地震・洪水複合災害実験の実施とLDR堤防の耐災性検証：昨年度に導入した新しい地震・洪水複合災害用実験水路を用いて，土堤やアーマ・レビー，ドレーン工法，LDR堤防の耐震性及び複合災害への耐災害性を検討した．その結果，アーマ・レビーでは加振時に発生したわずかな隙間により，越水時の決壊が助長されていたが，LDR堤防では隙間や不陸が発生しても堤防変形はほぼ見られなかったため，複合災害に対するLDR堤防の高い耐災性が示された．
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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
「（１）重点強化箇所効率的選定法」では，堤防を含む河道内の弱点箇所抽出指標として，無次元断面積（=横断面積／集水面積）を提案し，その有効性を三篠川を事例として検証できた．そのため，河道側から見た堤防弱点箇所を抽出するためを重要な知見を得ることができた．また，「（２）LDR河川堤防の耐越水・耐浸透・耐震性の性能検証と実用化」のために，大型越水・浸透実験を今年度も継続して実施し，LDR堤防の構成材料（ジオグリッドやドレーン層）の効果を示すとともに，LDR堤防の施工簡易化を図った．これらは当初計画通り進んでいるため，「おおむね順調に進展している」とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の方向性に関して，以下の項目ごとにまとめる．
（１）重点強化箇所効率的選定法の提案：堤防弱点箇所の抽出のために，堤防自体の強度に加えて，河道の流下能力（どの程度越水するか）を示す指標を用いる．また，弱点箇所の堤防が決壊した場合における氾濫被害推定を，平面二次元洪水氾濫シミュレーションにより実施する．
（２）LDR河川堤防の耐越水・耐浸透・耐震性の性能検証：これまでの結果を取りまとめつつ，不足分の追加実験を行い，薄層ドレーン強化（LDR）河川堤防における耐越水・耐浸透・耐震性に関して定量評価する．これにより，省スペースで粘り強く壊れない河川堤防とするために，どの程度のLDR補強が必要となるかを，対象水害・地震外力別及び堤体条件別に整理・検討する．
（３）レジリエントな河川堤防強化・管理手法の構築と事例解析，取りまとめ：上記（１），（２）を取りまとめて，低コスト・効率的でレジリエントな河川堤防強化・管理手法を構築する．，いくつかの現地河川に適用し，本手法の妥当性の検証を行う．また，関連する新規の知的財産に関して，適宜特許化を進める．以上のように得られた結果を取りまとめて，最終報告書を作成する．
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