2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26660120
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
丸谷 知己 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40112320)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠井 美青 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80294966)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 土石流災害 / 水土分離 / 流速 / 衝撃力 / 実験水路 / スクリーンダム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、土砂災害とくに土石流災害の防止軽減のために、移動流体の水と土砂を分離し、その粘性を高めることにより、停止距離や堆積範囲と衝撃力とを減少させることである。具体的には、力学的及び化学的方法により水土分離を起こすこと、そのために仕組みを実際の河川渓流に設置する方法を検討すること、また水土分離の実施タイミングと水土分離施設の維持・メンテナンスを考察することである。
本年度は、すでに作成した長さ8m、幅及び深さ0.2mの勾配可変型直線実験水路および既存の衝撃力測定システム（ロードセル）を用いて、研究を実施した。実験に利用する資材は実験の進展に応じて調達し、①水土分離の方法開発、②水土分離による粘性の変化と速度の変化、③水土分離による土砂氾濫面積の変化、④水土分離による衝撃力の変化について成果を得た。また、実地渓流での水土分離工法の代表であるスクリーンダム（桜島野尻川）を調査し、その実態と分離のタイミング、メンテナンスの問題点を明らかにした。
実験では、スクリーンダムなしの場合は、0.7－1.6kgまで2.3倍の吸水により、流速は0.9m／s－0.4m／sまで1／2.2に、衝撃力は4.1N－0.5Nまで1／8.2に落ちた。また、スクリーンダム有りの場合は、0.6㎏～1.6㎏まで2.7倍の吸水により、流速は 0.9m/s－0.5m/sまで1／1.8に、衝撃力は3.4N(ニュートン)－0.6Nまで1／5.7に落ちた。これらのことから、水土分離は、確実に土石流の流速を落とし、すなわち到達距離を縮め、衝撃力においても数倍の差を生じ、建物など構造物への衝撃緩和の効果が極めて大きいことを示した。また、桜島で得たモニタリングより水土分離のタイミングは、土石流のフロント通過時が最適であるが、堆積後のメンテナンス（土砂の除去など）には、手間がかかり経済的には検討すべきことが明らかになった。
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