山腹崩壊に伴う土石流の発生機構と流量規模予測の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480094
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高橋 保 京都大学, 防災研究所, 教授 (40027230)
• 研究分担者: 里深 好文 京都大学, 防災研究所, 助手 (20215875) ; 中川 一 京都大学, 防災研究所, 助教授 (80144393)
• キーワード: 崩壊 / すべり / 土石流 / 規模予測 / 実験 / 数値シミュレーション

研究概要

近年、比較的大規模な山膜崩壊が土石流化として、激甚な災害を及ぼした例が繰り返し発生したが、そのような種類の土石流の崩壊からの変形過程がよく分かっていないので、発生する土石流の規模や災害危険区を予測することができないのが現状である。本研究は、このような現象を取り上げて、予測手法を提示することを目的として行っている。
本年度は、基礎的な検討として、実験水路の中に、間隙率の大きい土塊を設定して、あらかじめその土塊を水でほぼ飽和された状態とし、突然拘束を除外する形で土塊のすべり崩壊を模擬して、その変形過程を詳細に観察した。その結果、土塊中にすべり面が形成され、それより上部の土塊がすべり面上を運動する過程で、すべり面との境界から上の部分が徐々に破壊して、流体的に変形する層が形成されることが判明した。まだ破壊が及ばない土塊は流体的変形層の上に乗って運ばれるので、土塊の進行速度が流体層のそれよりも速く、流体層が相対的に後方に取り残されると同時に、土塊も進行し、流動物の厚さが小さくなりながら、全体として引き延ばされるような形態をとり、やがて全層が流動するようになって土石流となる過程が確認された。
上記のような過程を記述する基礎方程式を導出し、数値計算を行って、実験で観察された特性がほぼ説明できる段階まで研究が進展した。