2023 Fiscal Year Annual Research Report
土砂・洪水氾濫による災害を防止・軽減するための汎用シミュレータの開発
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21H01597
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
里深 好文 立命館大学, 理工学部, 教授 (20215875)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
権田 豊 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10303116)
内田 太郎 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60370780)
藤本 将光 立命館大学, 理工学部, 准教授 (60511508)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 浮遊土砂 / 急激な土砂堆積 / 土石流 / 土砂・洪水氾濫対策 / 浮遊砂 / 数値シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内田らは既往の水路実験の結果を再解析した上で、細粒土砂を含む土石流の堆積に関する再現計算を実施した。その結果、細粒分が高濃度で河床波が生じるような場合であっても、時間平均した勾配と土砂濃度の関係は、一流体モデルでも表現できることを示した。権田らは降雨流出シミュレーションにより桜島有村川流域で観測された土石流のハイドログラフを再現することで，流域の透水能の経時変化を推定した。推定された透水能は，火山灰の降灰量の厚さや粒径によって変化することがわかった。里深らは勾配変化点における土石流の堆積過程で、粒子サイズが与える影響について水路実験を行った。その結果、堆積速度は粒径に比例すること、堆積によって土砂濃度は流下方向に線形に減衰していくことを確認した。さらに、前者の結果をもとに、高橋によって提案されている土石流の堆積速度式に対して粒子サイズの影響を加味することにより、新たな堆積速度式を提案した。混合粒径土砂の堆積に関する水路実験においては、土砂の混合割合によって流動状態が変化し、堆積速度に大きな違いが生じること、堆積過程に対して支配的となる粒径が変化することがわかった。また、堆積速度式では表しきれない混合粒径特有の現象について、定性的枠組みの下で実験データを整理した。里深・内田・権田・藤本は上記の研究成果を踏まえながら、土石流から掃流砂・浮遊砂へ変化する領域を対象として、既存の掃流砂・浮遊砂モデルと土石流・掃流状集合流動モデルとを組み合わせることにより新たな河床変動モデルを構築し、富士川支川流域等への適用を通じてモデルの再現性に関する検証を行った。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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