| 研究課題/領域番号 |
21H01584
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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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| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
若井 明彦 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (90292622)
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| 研究分担者 |
佐藤 剛 東京都市大学, 環境学部, 教授 (00468406)
木村 誇 愛媛大学, 農学研究科, 助教 (90758559)
蜂屋 孝太郎 帝京平成大学, 人文社会学部, 教授 (40540381)
高橋 啓 福岡工業大学, 情報工学部, 准教授 (70595280)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
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| キーワード | 斜面 / 降雨 / 崩壊 / 地下水位 / 観測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の最大の目的は，ばらまき型センサーによる安価な全斜面的監視システムの開発である。本研究では，実際の斜面を観測対象地として，そこで多様なMEMSセンサーを多数配置してデータロガーを無・有線の通信網で繋ぎ，現地からは携帯回線でリアルタイムに研究室等へ伝送して監視することを試みる。さらに，水圧等の観測データを数値解析モデルに入力して斜面の変動機構解析を行うとともに，予測された解析結果を変動の観測データと比較して解析パラメータを調整するような，自己完結型の斜面解析・早期警戒システムの実現を目指す。最後に，こうしたシステムを将来的に社会での斜面防災施策に実装するための可能性を検討する。
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| 研究実績の概要 |
今年度においては，熊本県阿蘇市内の火山灰で覆われた牧草地の斜面の観測を継続するとともに，愛媛県松山市の離島である興居島（花崗岩）内の斜面において同様の観測を実施した。同島では，平成30年（2018年）7月豪雨の際，開析谷沿いに表層崩壊が多発しており，本研究では，この豪雨により表層崩壊が発生した谷壁斜面に伸縮計を設置し，斜面変動観測を実施した。その結果，研究期間中の夏季に松山市では48時間累積雨量が262.5㎜となる降雨があり，この降雨により観測斜面がクリープ変動をし始め，間もなく崩壊した。崩壊時の推定湿潤前線は崩壊深とほぼ同じ値を示していることも確認された。これとあわせて，同斜面に設置した土壌水分計測システムのリアルタイム計測結果においても異常波形が観察され，その後に計測結果が送信されなくなった。災害後に現地に赴き状況を確認したところ，観測サイトの斜面が崩壊し，土壌水分計測システムは土石流により100m程流されていたことを確認した。
こうした斜面災害の機構分析を進めるため，空中写真判読によって把握した過去数十年間の植生被覆変遷を類型化して航空レーザー測量データによる樹高－樹木密度分布の解析結果と比較した結果，植生被覆変遷から推定される森林の発達度は推定樹高と調和的で，長期間人為的改変を受けていない区域ほど樹高の高い樹木個体が多くなっていることが確かめられた。また，長期間人為的改変を受けていない区域では，豪雨時の斜面崩壊の発生密度や崩壊面積率が有意に小さくなることがわかった。
あわせて観測斜面を模擬したモデルに基づく降雨遠心模型実験およびクリープ変形を考慮した数値シミュレーションなどに取り組んだ。
最後に，研究実施期間全体を通じた成果の取りまとめを行い，今後の研究課題等について検討を行った。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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