| 研究課題/領域番号 |
08458102
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
自然災害科学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高橋 保 京都大学, 防災研究所, 教授 (40027230)
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| 研究分担者 |
里深 好文 京都大学, 防災研究所, 助手 (20215875)
中川 一 京都大学, 防災研究所, 助教授 (80144393)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
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| キーワード | 粒状体流れ / 粒子衝突 / 運動量輸送 / 火砕流 / 熱風部 / 流動化 / 雪崩 / 造粒 / 衝突 / 熱風 |
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| 研究概要 |
本研究は、火砕流および雪崩を高速固気混相流として捉え、統一的な流動機構の解明を行い、実現象のシミュレーションを可能にすることを目的としている。
まず、粒子の非弾性衝突および異なった層間の粒子移動に基づく運動量輸送と、粒子濃度が限界値以上のときに生じる骨格応力を考慮する構成則を導き、これを斜面上の粒状体流れの抵抗則に発展させた。これにより、勾配、底面条件によって層状型、層状/分散型および分散型の流れが生じることを明らかにすとともに、それらの定量的な予測が可能になった。
つぎに、雲仙普賢岳で生じたメラピ型の火砕流に関して、溶岩ドームの崩落に続いて起こる粒子破砕を伴った流動に上記の理論を適用した。さらに、粒子破砕が進行した段階では、粒子から噴出する上向きのガス流による流動層と、さらにその上部の熱風部が形成される機構、それらの流動機構、本体部ならびに熱風部の停止・堆積機構を明らかにした。このモデルを雲仙普賢岳の火砕流に適用し、本体部および熱風部それぞれの流動範囲、および堆積厚さがうまく説明できることを明らかにした。
雪崩に関しては、流動中の雪粒子相互の衝突による雪玉の形成過程、雪玉を含むことによる流動抵抗の変化、雪玉形成に対する雪温の効果、および雪崩の侵食、堆積機構を考慮した雪崩流動モデルを完成させた。本モデルを1986年の棚口雪崩(乾雪雪崩)と92年の白馬岳の大雪崩(湿雪雪崩)に適用し、いずれについても通過・堆積範囲、流速、雪玉の濃度、侵食・堆積の再現性が良好であることが示された。
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