2018 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on development of slope disaster risk map evaluating the generation and transfer process of volcaniclastic materials based on the perspectives of eruption history
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17H03303
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
後藤 聡 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (80303395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
檜垣 大助 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (10302019)
林 信太郎 秋田大学, 教育学研究科, 教授 (90180968)
若井 明彦 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (90292622)
佐藤 剛 帝京平成大学, 現代ライフ学部, 教授 (00468406)
土志田 正二 総務省消防庁消防大学校(消防研究センター), その他部局等, 研究員(移行) (20526909)
木村 誇 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 気象災害軽減イノベーションセンター, 特別研究員 (90758559)
北爪 貴史 東電設計株式会社(新領域研究開発推進室), 新領域研究開発推進室, 課長 (20793269)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 斜面災害 / 噴火史 / 火山砕屑物 / 表層崩壊 / リスクマップ / 斜面崩壊 / 火山堆積物 / 火山灰 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、火山噴火史・地形発達史の視点により、斜面上に堆積した火山砕屑物等（降下テフラ，火山灰土，火山砕屑岩，風化火成岩，火山堆積物等）の生成・移動過程等の履歴を考察し、降雨・地震により斜面災害が発生する場所や規模を予測できる手法を提案することが目的である。最終的には、流域毎の土砂流出量・土砂到達距離を考慮した斜面災害リスクマップを開発することを目標とし、以下の４つのサブテーマで構成される。（１）火山噴火史および地形発達史の視点から評価した斜面上の火山砕屑物等の層厚分布，（２）斜面上の火山砕屑物等の地盤工学的特性と斜面崩壊，（３）降雨時および地震時の火山砕屑物等の崩壊・流動シミュレーション，（４）火山砕屑物等の生成・移動過程を評価した斜面災害リスクマップの開発
2018年度は，（１）（２）および（３）のサブテーマに焦点を当て複数機関において，阿蘇地域の降下テフラ被覆斜面における豪雨・地震による斜面崩壊の発生場の地形・地質条件，斜面上の火山砕屑物等の層厚分布および地盤工学的特性（物理特性，化学特性，力学特性）などを評価した。
具体的には，阿蘇カルデラ北東部地域におけるテフラ層厚分布を考慮した斜面安定解析と崩壊危険地抽出，平成28年熊本地震とその後の降雨によって発生した崩壊地の分布特性，斜面崩壊が発生したすべり面付近の地盤工学的特性（特に粘土鉱物等の風化に注目），熊本地震における南阿蘇村付近の斜面崩壊発生場の要有限要素解析，根系の斜面崩壊抑止効果を評価するための遠心模型実験，火山砕屑物等のスランプ特性等について，明らかにした。
サブテーマ（３）については2018年度に検討を開始し，有限要素解を援用した自然斜面内の地下水位上昇量の簡易予測モデルの提案，火山砕屑物等の流動土砂特性を把握するためのスランプ試験・模型実験，およびセル・オートマトンによる流動土砂シミュレーション解析を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究は，地形，地質，火山，地盤等を専門とする研究者により組織されており，分野横断的に火山砕屑物等（降下テフラ，火山灰土，火山砕屑岩，風化火成岩，火山堆積物等）の斜面災害リスクマップの開発を目指す融合研究である。2018年度はサブテーマ（１）（２）（３）および（４）について，現地調査，室内実験および解析等を行った。
豪雨による斜面崩壊の発生場の地形・地質条件，斜面上の火山砕屑物等の層厚分布，斜面崩壊が発生したすべり面付近の地盤工学的特性，有限要素解を援用した自然斜面内の地下水位上昇量の簡易予測モデルの提案，重力変形する火山灰被覆斜面堆積物の強度特性，火山灰土の流動土砂特性を把握するための模型実験およびセル・オートマトンによる流動土砂シミュレーションの解析等を実施できており，申請時の当初計画どおり以上に順調に推移していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き複数機関において現地調査，室内実験および解析等を行い，サブテーマ（１）（２）（３）について研究をさらに進展させ，サブテーマ（４）火山砕屑物等の生成・移動過程を評価した斜面災害リスクマップの開発を目指す。今後は，近年発生した斜面崩壊（2018年7月豪雨での斜面災害，2018年9月胆振東部地震での斜面災害，2018年9月スラウェシ島地震での斜面災害，2018年12月クラカタウ火山での斜面崩壊，2018年マレーシアで発生した斜面崩壊等）についても現地調査を実施し，火山砕屑物等における斜面崩壊の発生機構解明の確度を上げることが必要である。
研究代表における研究実施体制としては，室内試験，現地調査，文献収集等を継続して行うことから，学部学生，大学院生，研究生等を研究協力者として雇用し，効果的に実施していく予定である。 2019年度は最終年度であるので，3年間の研究成果をとりまとめ，国際的な雑誌に投稿予定である。
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[Presentation] Real time numerical simulation of a volcanic mudflow and other sediment movements by cellular automaton at Mt. Fuji, Japan2018
Author(s)
Goto, S., Kitazume, T., Nishimura, S., Abe, T., Sato, K., Hao, C., Istiyanti, M.L.
Organizer
Cities on Volcanoes 10, Session: S01.36 - Hazard assessment of pyroclastic density currents and lahars: Current capabilities and new strategies for comprehensive uncertainty quantification
Int'l Joint Research
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