2019 Fiscal Year Research-status Report
斜面崩壊危険性評価のための無線センサネットワークシステムによる多点計測手法の開発
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17K13005
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
杉本 知史 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (60404240)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 斜面地盤 / モニタリング / ワイヤレスセンサネットワーク / 簡易水位計の開発 / 地下水位の変動計測 / 数値シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、人工的に盛り立てられた土砂地盤を対象として、降雨による地盤内の水の浸透と地下水位の変化を無線センサネットワークにより観測するためのシステムを構築し、継続的なデータ収集と分析を通して斜面変状の進行を定量的に明らかにするとともに、室内降雨浸透実験とこれに対応した数値解析による斜面変状の力学的考察を目的としている。本年度は、研究実施計画に沿って下記の点について研究に取り組んだ。
一昨年度に斜面地盤へ構築した、ワイヤレスセンサネットワーク(WSN)システムの安定運用と計測データの収集を引き続き行った。その結果、年間を通じて安定した計測データの収集を実現し、斜面表層の土壌水分率や斜面内の地下水位の変動と現地観測の降雨量との関係を明らかにするに至った。
これに加え、昨年度開発した低価格の土壌水分計を用いた簡易水位計について、この実用性について検証するためのデータ収集を行い、地下水位変動の傾向を明らかにすることができた。
また、これらの計測データを根拠とする有限差分法による当該斜面のモデル化と力学的安定性評価のための数値シミュレーションも行った。その結果、降雨を伴う斜面の力学的安定性を評価するうえで、斜面上流側からの地下水流入量の影響が斜面表層からの浸透水と比べ大きいことが明らかとなり、現地観測データに基づく計算の実施の有用性を明らかにするとともに、上記の現地観測のデータの水位との整合性についても検証を行った。
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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
遠隔モニタリングのための無線センサネットワークシステムの構築については、安定運用に達するまで、センサや通信モジュールの耐候性、斜面地における通信品質の確保、太陽光発電による自立型電源の確保などにおいて諸課題が発生したが、いずれも事後の対策により解決を図ることができた。
簡易水位計の開発、運用においては、当初センサの選択が不十分で、長期の屋外運用に支障が生じたが、使用センサの変更、負荷の高い環境下での安定計測のための物理的な対策の実施により、おおむね課題を解決することができた。
新型肺炎の対応により、最終的な取りまとめの段階で延期が余儀なくされたことから、1年間の延長を申請、承認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに1年間延長して計測が可能となったことから、これを好機ととらえ、長期のデータ収集とその分析に取り組み、最終的な取りまとめを行っていく。
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| Causes of Carryover |
新型肺炎の感染拡大の影響で、当初予定していた、観測機器の調整のための現地への出張中止や、学会発表の中止により、主に旅費の支出ができなかったため、翌年度に繰り越すこととなった。モニタリングを継続して行うための費用として、今後支出する予定である。
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