| 研究概要 |
広い混合粒径材料からなる土石流では、流動中に深さ方向に粒径が選別され、粗い粒子が上方へ、細い粒子が下方へ輸送される。土石流の断面内流速は上方が速く、下方が遅いから、相対的に粗粒子が速く輸送されて前方に集まってくるようになる。同一流動深、同一勾配,同一濃度で比べるとき、土石流構成粒子径が大きいほど、流下速度は小さくなるので、前方に粗粒子が集中するにつれて流下速度が小さくなり、後続の流れが追いついて来る結果、先頭部の流動深が大きくなる。このようにして、土石流の先端部は強大な破壊力を持つ段波状の流れに発達するが本研究によって、混合粒径作料からなる堆積層上に表流水が供給されたときに発生する土石流の流量ハイドログラフのみならず、土石流中の固体分の濃度の時間変化、平均粒径の土石流光端部から後続流へかけての変化、土石流流下断面内の粒径分布の時間変化などがはじめて予測できるようになった。一方、先頭部に近いほど大きな粒子が集まっているような土石流が、平坦部へ流出した場合、土石流扇状地が形成されるが、土石流扇状地内の粒径の空間分布は、土石流流下時の特性を反映して、扇状地周縁部で大粒子が、その内部の中央に近い部分には小粒子が堆積する。また、中央付近の堆積物を鉛直方向に見ると、下方で粗く、上層で細かくなっている。本研究ではこのような土石流扇状地の土砂堆積範囲や堆積厚さの時間的変化のみならず、空間的粒度分布をも予測できるような数値計算モデルを開発し、実験との比較検討を行った。ほぼ満足すべき結果が得られたものと判断されるが、なお、堆積過程での粒径選別が進む場合のあることも確かめられ、もう少しモデルを精錬する必要性も残された。
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