| 研究課題/領域番号 |
20K04085
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17030:地球人間圏科学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
土田 孝 広島大学, 防災・減災研究センター, 特任教授 (10344318)
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| 研究分担者 |
杉山 実 日本工営株式会社中央研究所, 中央研究所, 専門部長 (90463562)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 土砂災害 / 前兆現象 / ニオイ / 降雨浸透 / 地下水位 / 土石流 / 現地観測 / センシング / ニオイセンサー / 土石流シミュレーション / ニオイ採取 / 土壌 / 微生物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，近年の土砂災害において災害前にニオイを感知したという証言およびそのサイトを調査し，土砂災害時に発生するニオイの成分の解明を行ってニオイサンプルを作成する。次にニオイが前兆現象となる理由を明らかにするため，ニオイサンプルを混合した土を用いた地下水上昇実験によるニオイ発生の検証と，事例を用いた現地調査とシミュレーションによる先行土石流があった時のニオイ発生の検証を行う。さらに，近年ニオイ検知の分野で急速に開発が進められているMSS（膜型表面応力センサー）を用い土砂災害危険渓流において前兆としてのニオイを検知する技術を開発する。
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| 研究成果の概要 |
降雨が地盤に浸透する過程、下層から表層に地下水が供給される過程で、表層地盤のニオイを有する間隙空気が地表に放出される。ニオイ物質を混入した模型地盤を用いて，底部からの浸透実験と降雨浸透実験を行い、地表面でのニオイの発生を調べた。いずれの実験においても，地下水位の上昇と降雨浸透によって間隙空気が地表に放出される過程における地表面のニオイ強度の増加は非常に小さかった。一方，地下水位が地表面付近まで上昇するとニオイ物質を含む地下水の接近により地表面のニオイ強度は急激に増加した。土砂災害の前兆現象としてのニオイの発生は，ニオイ物質を含む地下水が地表近くに到達することで起こり得るといえる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ニオイの発生が土砂災害の前兆現象の一つであることはよく知られているが，その理由は解明されていない。地盤内に強いニオイが存在すること、土砂災害が発生するような豪雨では地表からの降雨浸透とともに、下の基盤層から表層地盤に上向きに地下水の浸透が発生していることが明らかになっている。この状況を模型地盤で実験することにより、ニオイを含む地下水の水位が上昇し地表面近くまで達するときに、地表面のニオイ強度が急増することを明らかにした。このことは地盤内の地下水位がきわめて高くなり力学的に土砂災害がきわめて発生しやすい状況でニオイが発生することを意味し、ニオイ発生が土砂災害の前兆となる有力な理由と考えられる。
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