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土石流の急激な侵食発達機構の解明と粒子法による評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K16375
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

鈴木 拓郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60535524)

研究協力者 堀田 紀文  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード土石流 / 粒子法 / 不飽和浸透 / 侵食過程 / 土砂災害 / シミュレーション工学
研究成果の概要

不飽和堆積物上において土石流規模が急激に増大するメカニズムを実験により検討した。緩勾配条件では土石流は停止と再移動を繰り返して規模はほぼ変化しないが,急勾条件域では土石流が一旦停止して後続流と共に規模を増大させて一気に流出した。このような現象を再現するための計算手法を,既存の土石流の粒子法モデルに不飽和浸透モデルを導入することにより開発した。開発手法を用いて実験結果を再現可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

不飽和浸透過程を伴う土石流の数値計算手法はこれまでにほとんどなく,先進的なモデルである。また,土石流が侵食発達によって急激に規模が増大するメカニズムは未解明であった。この手法を用いることでこのような複雑な現象が再現可能となったことは学術的に意義は大きい。また,土石流規模の予測精度が高まり,効率的な土石流対策が可能となることが期待され,社会的意義も大きいと言える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 粒子法と格子法の結合モデルによる土石流の侵食・堆積過程のシミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎
    • 雑誌名

      土砂災害に関するシンポジウム論文集

      巻: 9 ページ: 201-206

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 粒子法と格子法を結合した土石流シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎,堀田紀文
    • 雑誌名

      砂防学会誌

      巻: 71(2)

    • NAID

      130007679512

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土石流の粒子法モデルの改良による高速化と侵食過程への適用2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎,堀田紀文,岩田知之
    • 雑誌名

      土砂災害に関するシンポジウム論文集

      巻: 第8回 ページ: 193-198

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 流木混じり土石流の氾濫・堆積過程に関する実験と数値計算2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、劒持嵩之、經隆悠、堀田紀文
    • 学会等名
      平成31年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流木混じり土石流の流下・捕捉過程の数値計算2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、浅野志穂、經隆悠、劒持嵩之
    • 学会等名
      日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 扇状地における土石流に伴う流木の氾濫特性に関する実験的検討2019

    • 著者名/発表者名
      劒持嵩之、鈴木拓郎、經隆悠、堀田紀文
    • 学会等名
      日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 豪雨時の斜面崩壊によって発生する流木混じり土石流の流下・捕捉過程の数値計算2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、浅野志穂
    • 学会等名
      日本地すべり学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 透過型堰堤による流木混じり土石流の捕捉過程の粒子法シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、堀田紀文
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子法と格子法を結合した土石流シミュレーション手法に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、堀田紀文
    • 学会等名
      平成30年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 天然ダムの決壊過程の粒子法シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎,高濱淳一郎,堀田紀文
    • 学会等名
      平成29年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      奈良春日野国際フォーラム 甍 I・RA・KA(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2017-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] MPS法に基づいた土石流による扇状地形成過程のシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、堀田紀文、經隆悠
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子法による土石流のシミュレーション手法における濃度解析モデルの修正2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓郎、堀田紀文、經隆悠、酒井佑一
    • 学会等名
      日本地すべり学会第56回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 高精度土石流シミュレーションを短時間で実現可能に

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2018/20180731-01.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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