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

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480094
• 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 / 液状化 / 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、大規模な山腹崩壊が土石流化して、激甚な災害を及ぼす例が繰り返し発生したが、そのような種類の土石流が崩壊から土石流へどのように変化して行くのか、その遷移過程が明らかでないため、発生する土石流の規模や災害危険区域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、予測手法を与えることを目的としている。
本年度は前年度に引き続いて、すべり土塊下部の飽和部分が液状化して、土塊運動に後続する土石流へと転化して行く過程と土塊および土石流の挙動とを把握することを目的に、土塊がすべる斜面勾配が26°から15°へ、および30°から15°へ急変する場合について実験した。その結果、飽和部の含水率が大きいほど、また、斜面勾配が急なほど、土塊の移動速度および土塊が削られて小さくなって行く速さが大きくなること、土塊下部の液状化層の厚さは含水率が大きくなるほど、また、斜面勾配が急なほど薄くなることが判明した。さらに、飽和層が侵食され尽くすまでに緩勾配斜面に入った土塊は、上流から速い後続流が来て土塊を押す結果、さほど減速することなく運動を続けることができるが、やがて飽和層が侵食され尽くすと減速し、停止に至り、停止土塊上を後続土石流が乗り越えることが分かった。
昨年度、上記のような土塊の運動を記述できる方程式系を与え、数値計算によって土塊運動が説明できることを明らかにしたが、本年度は土塊と後続土石流を一括して一種の連続体として捉える方程式系を与えた。

研究成果

• [文献書誌] Takahashi,T.: "Initiation and flow of various types of debris-flow"Debris-Flow Hazards Mitigation Mechanics, Prediction and Assessment. 15-25 (2000)
• [文献書誌] Takahashi,T,Nakagawa,H.and Satofube,T.: "Newtonian fluid model for viscous debris flow"Debris-Flow Hazards Mitigation, Mechanics, Prediction and Assessment. 255-262 (2000)
• [文献書誌] Takahashi,T.: "Processes of occurrence, flow and deposition of viscous debris flow"The final volume of RCEM. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Nakagawa,H.,Takahashi,T.and Sotofube,T.: "A debris-flow disaster on the fan of the Harihara River, Japan"Debris-Flow Hezard Mitigation, Mechanics, Prediction and Assessment. 193-201 (2000)