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基岩層を介した水移動を組み込んだ新たな表層崩壊予測モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02392
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

桂 真也  北海道大学, 農学研究院, 助教 (40504220)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワード基岩層 / 水移動 / 表層崩壊
研究開始時の研究の概要

毎年甚大な人的・物的被害をもたらしている表層崩壊の発生場所とタイミングを精度よく予測することは社会的に強い要請である。本研究では,これまで不透水と考えられ,既往の表層崩壊予測モデルでも無視されてきた基岩層を介した水移動を組み込んだ新たなモデルを開発する。開発したモデルの妥当性を評価した上で,基岩層が表層崩壊に与える影響を定量的・多角的に評価し,表層崩壊の予測精度の向上を目指す。

研究成果の概要

現在広く用いられている表層崩壊予測モデルは,基岩層を介した水移動の影響を考慮できていない。本研究では,山地小流域における詳細な現地観測により,基岩層から土層への復帰が土層内の地下水位の時空間変動に与える影響を明らかにした。また,土層・基岩層内の水移動を特徴づける水分特性を計測し,基岩層も含めた浸透流解析と斜面安定解析を組み合わせることで,基岩層を介した水移動を組み込んだ新たな表層崩壊予測モデルを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,基岩層内の地下水が土層に流出し,土層内の地下水位の時空間変動に影響を与えていることが明らかとなり,基岩層を介した水移動を組み込んだ新たな表層崩壊予測モデルを開発することができた。本モデルの精度を向上させるためには,基岩層内に存在する亀裂の影響を明らかにし,モデルに組み込んでいく必要があることが分かった。こうした点をクリアできれば,表層崩壊の発生場所やタイミングをより精度よく予測し,警戒避難等の適切な対策を実施することで被害を防止・軽減することが可能となる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 花崗岩山地小流域における基岩湧水の湧出特性とモデル化2023

    • 著者名/発表者名
      松永一慶・桂真也・吉野孝彦・松永隆正
    • 雑誌名

      砂防学会誌

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 凝灰角礫岩山地源流域の厚い粘土層が水文プロセスに与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      吉野孝彦,桂真也
    • 学会等名
      2023年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 凝灰角礫岩山地源流域における風化基岩層の透水性・保水性の計測2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木優子,桂真也,吉野孝彦
    • 学会等名
      2022年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [学会発表] 花崗岩山地小流域における基岩湧水の流出特性と実効雨量に基づく関数モデルの適用2022

    • 著者名/発表者名
      松永一慶,桂真也,吉野孝彦,松永隆正
    • 学会等名
      2022年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [学会発表] 実測した基岩の水分特性を用いた浸透流解析による凝灰角礫岩山地源流域の地下水流動プロセスの再現2022

    • 著者名/発表者名
      吉野孝彦,桂真也,鈴木優子
    • 学会等名
      2022年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [学会発表] 花崗岩山地小流域での基岩湧水の流出特性2021

    • 著者名/発表者名
      松永一慶,桂真也
    • 学会等名
      2021年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 多雪地域の凝灰角礫岩山地源流域における基岩内地下水位の変化2021

    • 著者名/発表者名
      吉野孝彦,桂真也
    • 学会等名
      2021年度砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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