2007 Fiscal Year Annual Research Report
地すべりや斜面崩壊等の間欠的な土砂移動による地形形成プロセス
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17360229
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
泉 典洋 Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 教授 (10260530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渦岡 良介 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40333306)
風間 聡 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (50272018)
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| Keywords | 地すべり / 斜面崩壊 / ガリ / 水路網 / 分岐 / 液状化 / 不飽和土 / 融雪 |
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| Research Abstract |
浸透流によって斜面下流端に発生する間欠的な斜面崩壊によって発生するガリ(初期水路)の形成過程を明らかにするために,模型実験を行った.実験によって,ガリのスケールを決定する要因は,流量および斜面勾配,浸透層厚であり,それらが大きくなるとガリのスケールも大きくなることが示された.
水路は侵食の進展とともに上流側へ発達するが,その際,ガリ谷頭部(水路頭部)が複数の支流に分岐することがある.このような分岐を繰り返すことによって複雑な水路網が形成されていく.水路頭部を円形の開口部で近似し,その周囲に微小擾乱を与え,その後の発達を調べる線形安定解析の手法を用いることによって,水路分岐の力学的な機構を明らかにした.水路頭部は,周囲に集まる流量が減少し水深がある限界値より小さくなると,擾乱に対して不安定となり,分岐することが明らかとなった.またこのことは宗谷丘陵における現地観測結果によって裏付けられた.
地震動などの外力が加わると土の液状化によって盛土の崩壊が発生する.これまで繰返し三軸試験などによって不飽和土の液状化特性が調べられており,不飽和土の液状化強度の方が飽和土のそれより大きくなることが分かっている.そこで,土骨格・間隙水・間隙空気を扱った多孔質体理論と簡易な弾塑性構成式を用いて,実際の不飽和土の液状化現象を再現できる数値モデルを開発した.これによって外力によって発生する斜面崩壊等の詳細なモデル構築が可能となる.
積雪の多い地域では,融雪は大量の表面流や浸透流を発生させるため土砂災害の原因ともなっている.土砂災害実績と融雪現象のデータから土砂災害を引き起こす融雪現象を把握すると同時に,土砂崩壊・発生確率モデルと経済損失額モデルを用いて,土砂災害リスクの地域分布を明らかにした.
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