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すべり剛体ブロック連成モデルによる斜面の地震時脆弱性の広域的評価手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K04235
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関鳥取大学

研究代表者

小野 祐輔  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (00346082)

研究分担者 河野 勝宣  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (60640901)
和田 孝志  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (60832996)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード地震 / 地すべり / 斜面崩壊 / ハザード / 地震時斜面崩壊 / 崩壊土 / ハザードマッピング / 剛体すべりブロック / 剛体ブロック / すべり剛体ブロック / 流動土砂 / 到達範囲
研究開始時の研究の概要

本研究では,従来手法である独立したすべり剛体ブロックモデルを用いた地震時斜面崩壊の発生予測モデルを発展させるため,新たにすべり剛体ブロック連成モデルを提案する.また,本研究で提案するすべり剛体ブロック連成モデルを用いて,これまでその影響が不明瞭であった地震動の方向性と斜面崩壊危険度の関連も整理する.さらに,すべり剛体ブロック連成モデルで斜面崩壊が生じた後,災害へと発展する過程を予測するため,発生が予測された崩壊土砂の流動を取り扱えるように,すべり剛体ブロック連成モデルと土石流の数値解析モデルとの統合を試みる.

研究成果の概要

地震による広域かつ高精度な地すべり予測を実現するため,すべり剛体ブロックを用いた高度な解析手法を開発した.複数の剛体ブロックの連成モデルの完成には至らなかったものの,三次元地震波に解析を拡張できた.広域の地震斜面ハザード評価を実現するため,斜面角度と方位を離散化し,各組み合わせのハザードを決定する方法を提示した.AHP-GISを用いた地すべりハザードマッピングを過去の四つの地震に適用し、地形要因が斜面崩壊分布に支配的であることを確認した.さらに、崩壊土流入が河川洪水流れに与える影響を考慮する数値シミュレーションモデルを開発し,洪水流向の変化や上流の浸水拡大を表現できることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

国土の大半を山地が占める日本では,比較的規模の大きな地震が発生すると必ずと言えるほど地すべり・斜面崩壊が発生する.地すべり・斜面崩壊は,道路や水道といったライフラインを破壊する他,発生した崩壊土砂が土石流に発展するなどして広域的長期的に地域社会に影響を与える.そのため,地震による地すべり・斜面崩壊を予測する手法は常に発展させていかなければならない.本研究の研究成果は実用的な手法として広く用いられるまでにはギャップが多数残っているものの,これまでよりも技術レベルを一段上げることに貢献できたと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] パダン州立大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Landslide Susceptibility Assessment in the Japanese Archipelago Based on a Landslide Distribution Map2023

    • 著者名/発表者名
      Kohno Masanori、Higuchi Yuki
    • 雑誌名

      ISPRS International Journal of Geo-Information

      巻: 12 号: 2 ページ: 37-37

    • DOI

      10.3390/ijgi12020037

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluating earthquake-induced widespread slope failure hazards using an AHP-GIS combination2022

    • 著者名/発表者名
      Kohno Masanori、Higuchi Yuki、Ono Yusuke
    • 雑誌名

      Natural Hazards

      巻: 2 ページ: 1485-1512

    • DOI

      10.1007/s11069-022-05725-w

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地すべりハザードマップ作成範囲の大きさが地すべり危険度に及ぼす影響-国道9号出雲市多伎町地すべり地域の例-2022

    • 著者名/発表者名
      河野勝宣
    • 雑誌名

      第11回土砂災害に関するシンポジウム論文集

      巻: 11 ページ: 245-250

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a Numerical Model for Deposition and Flood Propagation by Multiple Inflows of Debris Flows and River Floods2021

    • 著者名/発表者名
      WADA Takashi、NAKATANI Kana、SATOFUKA Yoshifumi、MIZUYAMA Takahisa、KOSUGI Ken'ichirou、MIWA Hiroshi
    • 雑誌名

      砂防

      巻: 14 号: 2 ページ: 20-30

    • DOI

      10.13101/ijece.14.20

    • NAID

      130008128322

    • ISSN
      1882-6547
    • 年月日
      2021-12-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 地震動の三次元入力を考慮した Newmark 滑りブロックモデル2023

    • 著者名/発表者名
      小野祐輔
    • 学会等名
      第75回 令和5年度(2023)土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A small-scale laboratory test focusing on slope failure process and accumulation2023

    • 著者名/発表者名
      Masanori KOHNO
    • 学会等名
      13th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 崩壊土塊の側方流入に伴う河道閉塞形成と河川流況変化に関する予測モデルの開発2023

    • 著者名/発表者名
      和田孝志
    • 学会等名
      令和5年度(公社)砂防学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] RELATIONSHIP BETWEEN SLOPE FAILURE DISPLACEMENT AND FREQUENCY OF INPUT GROUND MOTION - NUMERICAL STUDY USING THE SPH METHOD2022

    • 著者名/発表者名
      Moe Sasaki and Yusuke Ono
    • 学会等名
      The 8th Asia Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Capture Effect by flat ground on slope failure debris - A study using distinct element analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Yuto Matsuura, Yusuke Ono and Masanori Kohno
    • 学会等名
      The 20th Anniversary International Symposium on Geo-Disaster Reduction
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Examination of a method to evaluate earthquake-induced slope failure hazard using the AHP2022

    • 著者名/発表者名
      Masanori KOHNO, Yuki HIGUCHI, Yusuke ONO
    • 学会等名
      Third International Symposium on Risk Assessment and Sustainable Stability Design of Slopes
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 階層分析法を用いた地震時の斜面崩壊ハザード評価手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      河野勝宣
    • 学会等名
      鳥取大学工学部附属地域安全工学センター・とっとり防災・危機管理研究会合同報告会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小規模ハード対策による土石流・洪水流複合氾濫時の避難安全性向上効果2022

    • 著者名/発表者名
      和田孝志,丸堂真輝,廣地星大,三輪浩,里深好文
    • 学会等名
      令和3年度自然災害研究協議会中国地区部会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜面下の地盤が崩壊土砂の到達距離に及ぼす影響に関する模型実験2021

    • 著者名/発表者名
      松浦悠斗,小野祐輔, 河野勝宣
    • 学会等名
      第73回(令和3年度)公益社団法人土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] AHP法を用いた地震による斜面崩壊ハザード評価手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      樋口裕葵, 河野勝宣, 小野祐輔
    • 学会等名
      第73回(令和3年度)公益社団法人土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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