| 研究課題/領域番号 |
20H00434
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小杉 賢一朗 京都大学, 農学研究科, 教授 (30263130)
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| 研究分担者 |
山川 陽祐 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20611601)
勝山 正則 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (40425426)
藤本 将光 立命館大学, 理工学部, 准教授 (60511508)
佐山 敬洋 京都大学, 防災研究所, 教授 (70402930)
中谷 加奈 京都大学, 防災研究所, 教授 (80613801)
小杉 緑子 京都大学, 農学研究科, 教授 (90293919)
正岡 直也 京都大学, 農学研究科, 助教 (90786568)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2024年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2023年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2022年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2021年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2020年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | 土砂災害 / 水文モデル / 斜面崩壊 / 土石流 / 土砂洪水氾濫 / 山体地下水 / 水源涵養 / 未経験降雨指数 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
土砂災害の予測精度を向上させるには，山地における雨水の貯留や流出を解析する数値水文モデルの開発・展開が必須である。近年，土砂災害発生に対する山体地下水の直接的関与が指摘されていることから，本研究では，山体地下水観測井戸群を有し，地形・地質の異なる複数の調査地を対象として，既往研究のレベルを遥かに凌駕する高精度モデルを開発する。さらに，開発したモデルを「観測井戸が未整備の流域」に展開する手法を構築することで，汎用性を持つ高精度土砂災害予測を実現する。
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| 研究実績の概要 |
昨年度までと同様に，「基礎的な水文調査」および「高精度水文モデルを開発するための山体地下水の調査」を継続実施した。具体的には，雨量，流出量，蒸発散量，土層厚，土層地下水水位，山体地下水水位，水質，水温，トレーサー流動，土壌・基岩試料の保水性・透水性に関する観測・試験を実施した。
「集中モデル」の考え方を基礎とする「未経験降雨指数」による土砂災害発生予測手法を，静岡県熱海市，長野県岡谷市，長崎県雲仙市で発生した土砂災害に適用し，その有用性の検証を行った。いずれの災害についても，災害の発生前に危険度が大きく高まっていることがモデル計算によって適切に表現されていることが確認され，土砂災害に対する警戒・避難において有効活用できる可能性が示された。物理モデルに関しては，特に，流域の土質や水文構造に関する観測・推定結果をモデル計算に適切に組み込む方法を開発した。このことにより，現実により近いシミュレーションを実施できるようになり，モデルの高度化を図ることができた。
「集中観測サイト以外のサイト」へ水文モデルを展開し，高精度土砂災害予測へ繋げていくために，国内各地の土砂災害発生危険箇所をターゲットとして，過去の災害事例に関する資料収集や，地質・地形・土地利用・水文プロセス・土砂移動プロセス・対策工等に関する資料収集・現地調査を実施した。具体的には，堆積岩地質を有し自然植生が保存されている京都府美山町，過去に火山泥流の被害が発生し泥流堆積物の二次的移動が懸念される北海道上川郡美瑛町，新しい時代の付加体堆積物から成り深層崩壊の危険性が高いとされる奈良県五條市，石灰岩を母材としてさざれ石などの脆い岩石から成る三重県いなべ市などを対象とした。また，関連学会に出席し，土砂災害に関する情報収集ならびに水文モデルの高度化手法についての学術的意見交換を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「基礎的な水文調査」および「高精度水文モデルを開発するための山体地下水の調査」を継続実施し，モデルの改良・検証に有益なデータを取得することができた。ただし，豪雨時のデータ量に若干の不足があるため，最終年度も引き続き調査を継続する必要がある。
集中モデルについては，その考え方を基礎とする「未経験降雨指数」を，実際の災害事例に適用し詳細な分析を行うことができた。解析の結果，手法の有用性が確認されつつある。物理モデルについては，実際の流域に適用する際の種々の問題の解決に取り組んだ。未だ全ての問題の解決には至っていないが，見通しが徐々に付きつつある。
モデルの展開と有用性検証に用いるためのデータ収集に関しては，昨年に引き続き，当初予定していた地域を拡大して実施することができた。その結果，異なる気候・地質・地形・土地利用条件下にある種々の流域を対象とした土砂災害予測研究を進めることができている。
以上の様に，研究は大きな問題なくほぼ計画通り進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画の大きな変更は不要であり，当初の申請通り着実に研究を進めていく予定である。
水文観測に関しては，山体地下水の調査を基礎的な水文調査と併せて継続し，特に豪雨時のデータ量の蓄積を行う。得られるデータをもとに，高精度水文モデル（集中ならびに物理モデル）の更なる改良を行う。
集中観測サイト以外のサイトに水文モデルを展開し，過去に発生した土砂災害の推定精度の検証と将来の土砂災害発生予測を実施する。特に，より高い効果を発揮することが明らかになりつつある集中モデル（具体的には，その考え方を基礎とする未経験降雨指数）について重点的に検討を加える。当初予定していた六甲山地ならびに紀伊山地に加え，近年，特徴的な土砂災害の発生が懸念されている全国各地の山地を解析対象候補とする。なお対象地の選定に当たっては，土砂災害に関する最新の情報も反映させる。モデル展開に必要なデータならびにモデル検証に必要なデータの調査・収集・整理を行い，解析に供する。
得られた研究成果を国内外の学会で発表し，国内外の研究者・技術者・行政官などから意見や情報を収集することによって，本研究で開発した手法の社会実装に向けた検討を進める。また，国内外の災害現場・災害危険個所・潜在的な土砂移動エリアを視察・調査し，開発した手法の展開方法を考察する。
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