2018 Fiscal Year Annual Research Report
Real-time monitoring of landslides and characterization of mechanisms using seismic waveforms
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17H04733
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山田 真澄 京都大学, 防災研究所, 助教 (60456829)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 地すべり / 地震学 / 地震波形 / 地すべりモニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2015年北海道羅臼町で発生した海岸地すべりでは、前兆信号と見られるスティックスリップ状の地震波形が観測されている。2017年度に、この地すべり上に水位計、EC計、パイプひずみ計、雨量計、地震計を設置して観測を開始し、本年度も引き続き観測を継続した。地すべりの大規模な崩壊は発生しなかったが、パイプひずみ計に500μS程度のひずみが発生したため、他の観測データとの関連を調査している。
また、2017年5月に飯山市で発生した山腹崩壊の地震波形の解析を行った。この山腹崩壊は、民家から離れた山間部で発生し、直接目視することが困難であったが、地震波形およびドローンでの写真撮影、さらにLiDARによるデジタル標高モデルを利用する事によって、運動メカニズムが明らかになった。山腹崩壊は、体積の7割以上を占める南北に平行移動した大規模地すべりと、別の谷筋を流れた土石流の2つに分かれて発生したことが分かった。また、地震記録や表層の写真から、地すべりが先に発生し、約1分後に土石流が発生したことが分かった。
今年度は、ウェスタンワシントン大学のAuerbach氏と共同研究を開始し、地すべりの前兆信号と見られる繰り返し地震波形について、日本国外でのデータの収集及び分析を行った。Auerbach氏は地すべりや火山など地震以外の分野にも詳しく、様々な地震波形の解析を過去に行っている。Auerbach氏がかつて在籍していたアラスカ地震観測所が観測しているIliyamna火山において、雪崩や地すべりに伴って度々スティックスリップ状の地震波形が観測されており、そのデータを過去20年にわたって収集した。Iliyamna火山では、雪崩の発生直前のみならず、直後にも繰り返し地震波形が観測されることが分かり、地すべりの運動と斜面の不均質構造が密接に関わっていることが示唆される。
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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
本年度は、リアルタイムで処理できるプロトタイプシステムの構築、羅臼地すべり周辺のデータ解析、岩石実験のスティックスリップ現象との比較を行う計画であった。
リアルタイムプロトタイプシステムの構築に関しては、ソフトウェアエンジニアと協力して、地震波形を連続的に計算できるプログラムと、イベント発生時にデータをプロットしたりプッシュ通知を行うシステムを作成した。今後、計算アルゴリズムの高度化とノイズの識別法を改良していく。
羅臼地すべり周辺のデータ解析については、予定通り進行している。今年度は大きな崩壊イベントは発生しなかったため、引き続き観測を継続する。
岩石実験のスティックスリップ現象との比較に関しては、予定を変更し、海外の地すべりや雪崩に伴って発生した繰り返し地震波形のデータ収集及び分析を行った。海外の地すべりの地震波形に関しても、日本のデータとの共通点が多く、この繰り返し地震が特異なイベントではなく一般的な現象であることを示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
地すべりの動きに伴う繰り返し地震波形は、羅臼地すべり以外でも観測されている。今後は、他のサイトの地震波形を解析し、比較検討を行う。2018年度には、過去20年に渡ってアラスカIliyamna火山の地震波形を収集し、イベントのカタログを作成した。このデータを詳細に分析して、スティックスリップ現象のタイミングや波形の振幅を説明する物理モデルを構築する。
また、羅臼地すべりの地質構造に、繰り返し地震波形を生み出すような特徴があるかどうかを調べるため、岩石実験を行う予定である。すべりが発生したと考えられる地層のコアサンプルを採取し、リングせん断試験機を利用して、すべり始めの摩擦特性を把握する。
このように、解析的アプローチと実験的アプローチの両側面から、地すべりのすべり始めのメカニズムについて解明を進めていく予定である。
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