2014 Fiscal Year Annual Research Report
パイピング現象による土砂ダム決壊前兆現象の抽出および決壊予測法の開発
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24241061
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
汪 発武 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10324097)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志比 利秀 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (60311792)
酒井 哲弥 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (90303809)
丸井 英明 新潟大学, 災害・復興科学研究所, 教授 (10219545)
小暮 哲也 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (70534006)
松本 健作 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (90302455)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 土砂ダム / パイピング現象 / 表面波探査 / 自然電位 / 濁度 / 崩壊様式 / 災害予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）2004年中越地震で発生した二つの地すべりダム（東竹沢地すべりダム、寺野地すべりダム）を対象に現地調査、計測を行った。表面波チェーン微動アレイを実施した結果、地すべり土塊と旧河床の境界がはっきり見えることができ、また、すべり土塊内部の不均一性が探査できた。自然電位探査した結果、流動地下水脈の存在が推定され、地形との整合性も確認できた。
２）江島で実施した大型土砂ダム崩壊実験では、ダム横断方向で表面波チェーン微動アレイ探査および自然電位探査を実施し、縦断面ではダム堤内の地下水位の変化、そしてダム下流側での濁度計測を行った。その結果、パイピング発生の前兆現象として、自然電位の急激な上昇が観察された。パイピング現象発生時、自然電位が低下傾向に転じ、ダム下流側の地下水位の低下が観察された。また、濁度の変化はパイピング現象と一致した関係が確認できた。
３）室内で小型土砂ダム崩壊実験では、ダム堤の組成材料（粒度配分）、ダムの形状（長さ、下流勾配）を変えて、パイピング現象発生時における堤内臨界動水勾配との関係を調べた。また、土砂ダム破壊の各段階（初期、定常、大破）の特徴をまとめた。
４）2014年6月に北京で開催した第３回World Landslide Forum、9月にアメリカFulletonで開催した第12回「International Syposium on Geo-disaster Reduction」、そして、9月にイタリアで開催した世界応用地質学会研究発表会で研究成果の一部を発表した。
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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
１）表面波探査には、地表面が平坦であることが要求されている。この制限によって、計測できる現場の数が限られている；
２）自然電位の有効探査深さは問題となっているが、その適切な現場を探すには、苦労している；
３）大型土砂ダムの製作から実験完了まで、予想以上の手間がかかっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）外国における土砂ダムの調査、計測を実施する。ただ、運送するために、表面波探査装置の重さ・複雑さをきちんと考えないといけない；
２）大型土砂ダム実験では、これまでの経験と教訓に基づいて、完璧なケースを完成したい；
３）室内小型土砂ダム実験では、色々なケースを想定し、実験内容をより充実させたい；
４）今年度から、パイピング現象による土砂ダム崩壊の数値シミュレーションを本格的に着手したい。
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