2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of Visualization Technology for Levee Failure Risk by Multi-point Observation of Pore Water Pressure

Research Project

PDF

Project/Area Number	20H02405
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
Research Institution	Kyushu Institute of Technology (2022) Kitami Institute of Technology (2020-2021)
Principal Investigator	KAWAJIRI Shunzo 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80621680)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	渡邊康玄北見工業大学, 工学部, 教授 (00344424) 小泉圭吾大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10362667) 川口貴之北見工業大学, 工学部, 教授 (20310964) 西村聡北海道大学, 工学研究院, 教授 (70470127) 中村大北見工業大学, 工学部, 教授 (90301978)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	河川堤防 / 超小型間隙水圧計 / LPWA / パイピング / 実大試験堤防実験
Outline of Final Research Achievements	The multipoint monitoring of the pore water pressure in a levee allows us to grasp the risk of levee collapse directly. In this study, we developed a new ultrasmall-pore water pressure gauge (U.P.W.P. gauge) whose production cost and power consumption are lower and whose installation is easier than those of commercially available pore pressure gauges. We performed basic laboratory experiments for this U.P.W.P. gauge and pooling experiments for a full-scale-model levee and assessed their performance. Our results revealed that the errors of the values measured using the U.P.W.P. gauge in the laboratory test were within ±15 mm for the set water levels. Furthermore, in the verification of the full-scale test levee, the elevation process, and the maximum pore water pressures of the UPWP and the existing pore pressure gauges were in good agreement.
Free Research Field	防災工学，地盤防災工学，地盤工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究課題で開発した低コスト・低消費電力で設置が容易な超小型間隙水圧計によって観測網を確立することで，河川堤防の間隙水圧観測情報を周辺地域に対してリアルタイムかつピンポイントで配信し，堤防決壊リスクを確実に周知することが期待される．こうしたモニタリングシステムの確立は，延長が長い河川堤防の一断面のみでの局所的な間隙水圧観測に留まっていた現状から，広範囲に空間的な間隙水圧観測を可能とするパラダイムシフトに繋がる成果であり，その社会的意義は大きい．さらに，超小型間隙水圧計をため池や港湾施設などの水際地盤構造物にも設置することで，河川堤防以外の地盤構造物の崩壊リスク評価への水平展開が期待できる．