2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multi-point measurement method by wireless sensor network system for risk evaluation of slope failure
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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 / 地下水位 / 地盤変状 / 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。
新型コロナウィルス感染拡大に伴い、研究期間を１年延長することで、WSNによる現地計測データの追加収集による、降雨にともなう地下水位や地表面変位の経年的変化の傾向について、分析・比較することを実現した。
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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