| 研究課題/領域番号 |
21K04609
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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25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 名城大学 (2022-2023)
京都大学 (2021) |
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研究代表者 |
岡本 隆明 名城大学, 理工学部, 准教授 (70599612)
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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 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | RIM法 / 土石流 / パイピング / 流木 / 橋梁閉塞 / 流体力 / 流水阻害率 / 屈折率マッチング / 流木集積 / 橋に架かる力 / 流木長 / 流木捕捉率 / 蛇行河川のバイパス / 屈折率 / 流木捕捉システム / わんど / 流木混じり土石流 / RIM / 橋梁全面閉塞 / 流木捕捉池 / PIV |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，局所的な集中豪雨時に大河川だけでなく中小河川でも想定外の水害が生じている．大量の流木が土砂とともに流出すると中小河川は河道埋塞し急激な水位上昇や流向変化を引き起こし，予想もしなかった箇所が氾濫し，水理水工学的知見に基づく対策ができていない．本研究では実験水理を駆使してこの課題にアプローチする．まず①RIM(屈折率マッチング)法を用いて流木混じり土石流内部での流木の挙動を計測する実験的研究を行い，②流木閉塞の誘発しやすい橋梁を特定するための具体的な手法を提供する．さらに③河川の高水敷部を利用した流木集積を防ぐシステムに関する研究を行い，有効な流木対策のための有意義なデータと知見を提供する．
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| 研究成果の概要 |
本研究ではRIM法を用いて盛土崩壊時の土石流内部の流木の挙動を調べ，またパイピング発生時の土粒子の挙動を計測し，3フェイズに分けて，パイピングの発生位置や粒子速度を計測した．次に橋梁部での流木集積実験を行い，河道閉塞が発生する条件や流木長のよる流水阻害率の変化について調べた．幅の狭い河川での橋梁にかかる力の計測も行っている．流木による橋梁閉塞対策として増水時にのみ機能するわんど域を利用した捕捉施設を考案し，開口部の形状や対岸の水制の数を変化させることで効果的に流木を除去できるシステムについて実験的研究を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
RIM法から盛土崩壊時の土石流の流れ，流木が含まれるときの流木の挙動を調べた．また土石流の原因とされるパイピング現象についてフェイズ分けし，発生位置，土粒子の速度を明らかにした．流木閉塞が起きるときの径間長と流木長の比を明らかにし，橋梁閉塞の起きやすい河川を知るための有用なデータを得た．また流木対策として増水時にのみ機能するわんど域を利用した流木捕捉システムを考案し，対岸の水制も下部を透過型にして平水時に影響の少ない流木捕捉工で80％以上流木を除去することができた．
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