| 研究課題/領域番号 |
23K17773
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工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 |
中道 治久 京都大学, 防災研究所, 教授 (00420373)
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| 研究分担者 |
江本 賢太郎 九州大学, 理学研究院, 准教授 (80707597)
田口 貴美子 東北大学, 理学研究科, 助教 (80965335)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2023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 | 光ファイバー / 分散型音響センシング / 振動 / 土石流 / 火砕物 / 桜島火山 / 分散型音響計測 / 分散型音響計測システム / 地震観測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光ファイバーと分散型音響計測システム（DAS）を用いて桜島の火山性土石流の検知し、土石流の速度を決定することを目的とする。土石流の検知はワイヤーセンサーとカメラにて行われ、前者であればワイヤー破損が生じ、後者であれば夜間や悪天候時の土石流の見逃しがある。本研究で提案する手法は土石流に伴う振動を観測するため、直接的な土石流の影響を受けず、天候に左右されずに土石流検知が可能である。本研究が成功すれば、砂防施設の土石流の流下方向に延長している光ファイバーに適用可能であるため、火山以外の土石流への適用といった発展性がある。
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| 研究成果の概要 |
土石流の検知はワイヤーセンサーとカメラにて行われる。前者であればワイヤー破損が生じるため次の土石流が検知出来ない。後者であれば夜間や悪天候時の土石流の見逃しがある。近年、光ファイバーと分散型音響計測システム（DAS）による地震および火山の観測が行われるようになった。そこで、光ファイバーを用いてDAS観測を行うことで、多数の地震計が桜島火山の河川にそって設置されている状況を実現した。DASによる記録とカメラ映像を比較することで、ワイヤーセンサーよりも多数の土石流の検知に成功した。また、土石流に伴う振動の振幅分布と位相解析にて振動源の位置の時空間変化を求め、土石流の移動経路の追跡に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
土石流が発生する河川には砂防施設があり、光ファイバーが敷設されている。そのため、火山以外の土石流についてもDASを導入することで検知が可能となる。DASにより土石流に伴う振動を観測するため、天候に左右されずに土石流検知ができる。また、ワイヤーセンサーが補修できない状況においても、土石流検知が可能である。土石流の流動過程をＤＡＳから得られた多数箇所の振動から詳細に明らかした。そのため、DASを多くの河川に導入することで、土石流の流動過程の研究がより進展すると期待される。
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