2014 Fiscal Year Annual Research Report
天然ダムや河川堤防の決壊機構と発生洪水規模予測に関する研究
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22360197
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中川 一 京都大学, 防災研究所, 教授 (80144393)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 英朗 京都大学, 防災研究所, 助教 (00636756)
川池 健司 京都大学, 防災研究所, 准教授 (10346934)
張 浩 高知大学, 自然科学系, 准教授 (90452325)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 河川堤防 / 洪水氾濫 / 破堤 / 天然ダム / 土砂災害 / 土石流 / 不飽和 / すべり |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は本研究の最大の目的であった、正面越流破堤を対象とした１）堤防決壊に伴う流入流量、流入流砂量の評価法の開発、２）粘着性材料を含む堤防の越流決壊過程の把握、３）より実際に近い横越流による堤防決壊及び堤内地地盤高の変動メカニズムの解明に取り組んだ。その結果、１）については堤体の越流侵食過程のみならず流入流量、流入流砂量に関する水理実験結果が、ここで提案した数値解析モデルにより比較的良好に再現され、ここで開発した解析モデルの妥当性が確認された。２）については実験的な分析結果にとどまったが、粘着性材料として用いたTAカオリンと非粘着性材料との質量比を実堤防での値を参考に1:9として堤体を作成したところ、せん断抵抗力が格段に増えて堤体が侵食されにくくなった。これには透水性が低下したために堤体が飽和しにくく、侵食速度が低下したことにも原因がある。これによってすべりや崩壊は生じにくく、流入流量、流入流砂量は非粘着性材料の堤体の時よりも比較的安定な状態を維持することがわかった。ただし、局所的な侵食が生じるとその影響が時間とともに増大して３次元的な侵食パターンとなり、破堤現象がより複雑化するため、実験データのばらつきが顕在化した。３）については、破堤過程は正面越流の場合と大きく異なり、越流部分の縦侵食が一気に進み、これが基盤まで達すると法尻付近から破堤幅の拡大モードに移行し、それとともに破堤口前面の堤内地での落ち掘りが進行していくことが確認された。なお、天然ダムの研究については、本研究課題で得られた成果をもとにネパールの氷河ダムの決壊で生じる土石流／洪水予測へ適用するとともに、平成26年8月2日に同国のSunkoshi川で生じた大規模天然ダムの決壊にここでの成果を適用した。その結果、観測された洪水データは本モデルで比較的適切に再現されており、実際の現場への適用性が証明された。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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