2014 Fiscal Year Annual Research Report
水食と風食の連動による土砂侵食・流出機構の解明とリスク評価への展開
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24656287
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
安福 規之 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20166523)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大嶺 聖 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60248474)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 風食・水食 / 土砂流出・侵食 / 不飽和浸透 / 砂漠化 / 土地劣化 / 適応策 / 土砂流出モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，気候変動に伴って，気象特性の形態が大きく変化することを想定し，亜熱帯化先進地である沖縄で顕在化している赤土等の土砂流出・侵食問題と風食により砂漠化が進行している乾燥地に焦点をあて，水食と風食の連動による侵食機構を解明し，土砂流出・侵食を伴う災害に対する適応策を実施するためのシナリオを提示することを目指した。その中で，平成26年度および研究期間全体を通して実施した研究の成果を項目ごとに示すと以下の通りとなる。
１．風食と水食を連動させた土砂流出・侵食特性の解明：１）室内模型実験の実施：水食と風食の連動による流出・侵食特性を把握するための風洞型の模型チャンバーを開発し，安定した風速条件で砂地盤を対象として行える実験環境を整えた。また，人工降雨下で赤土流出特性を調べるために，土中のサクションと水分量をリアルタイムで計測できる実験環境を整備した。この2種類の実験装置を活かした体系的な実験を行った。２）土砂流出特性の明確化：砂漠土（砂質土）と赤土（粘性土）を対象とした実験を行い，砂質土土槽では，主に含水状態に着目し，風速と土壌損失量の関係，含水比と土壌損失量の関係を評価した。その結果，低含水比下においても，含水比の増加に伴い，表層のせん断抵抗は増加すること，それによって含水比がわずかでも増加すると限界流速は40％程度増加することを明らかにした。また，粘性土では，降雨強さが侵食特性に与える影響を調べた。その結果，地盤の初期条件・境界条件が同じ場合，雨量に伴い表流水量，流出最大粒径，赤土流出量が大きくなることを明確にした。
２．統計的・力学的手法を組み合わせた土砂流出・侵食量予測モデルの構築：今年度，土砂流出限界の土粒子径を微小粒子間の力学的なつり合いに基づいて導いた提案手法の改善を行い，流出特性の時間依存性を表現できるモデルとし，その妥当性を室内降雨実験により検証した。
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| Remarks |
九州大学大学院地盤工学研究室
http://www7.civil.kyushu-u.ac.jp/geotech/
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