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2016 年度 実績報告書

大規模天然ダム決壊危険度評価法の高度化と災害軽減対策への適用

研究課題

研究課題/領域番号 15H01797
研究機関京都大学

研究代表者

王 功輝  京都大学, 防災研究所, 准教授 (50372553)

研究分担者 土井 一生  京都大学, 防災研究所, 研究員 (00572976)
釜井 俊孝  京都大学, 防災研究所, 教授 (10277379)
古谷 元  富山県立大学, 工学部, 准教授 (80378926)
若井 明彦  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (90292622)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード土砂災害 / 天然ダム / 危険度評価 / 内部構造 / 災害軽減対策
研究実績の概要

今年度においては,主として,現地調査および室内実験が実施された.その結果は以下に纏める.
熊本地震により形成された天然ダムに対して,現地調査を実施し,ダム堤体の形成および決壊過程を調べた.また,急勾配河川に形成された天然ダムの破壊機構を解明するために,堤体模型を水槽内に作成し,この堤体を構成する材料,堤体内部の初期飽和度,および水槽傾斜角度を変化させ,ダム上流部(湛水池)の水位上昇による堤体の破壊実験を実施した.これにより,湛水池の水位の上昇やダム堤体の破壊に伴う堤体内部における水分・水圧の変化,堤体土層の変位,および破壊様式の関係から,天然ダムの破壊機構について検討した.
遠心力場において,遠隔操作により一定流量で堰止め湖の水位を上昇させ,天然ダム堤体の決壊危険度を研究する剛性土槽を開発した.この土層に天然ダム模型を作成し,50gの遠心場でタム堤体の決壊に関する予備実験を実施した.
中国四川大地震時に形成された天然ダムの現状を調査し,時間の経過に伴うダム堤体の形状や内部構造などの変化を調べた.また,中国黄河上流域における古い天然ダムの形成・決壊時期と喇家遺跡の形成関係について調べた.
2016年ニュージーランドKaikoura地震により形成された天然ダムに関する現地調査を実施し,天然ダムの形成場所と地震断層との関係,天然ダムの決壊危険度変化などについて調べた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年7月,重力場での土層実験を行っていたところ,4月に発生した熊本地震により形成された天然ダムがその後の豪雨で決壊したとの情報を得た.天然ダムの形成過程および決壊機構の解明には,この現象を踏まえた上で重力場での土層実験を行う必要があると考え,熊本の天然ダム調査および研究方法の再検討を追加で実施した.それにより,予定された遠心場での実験研究が遅れた.
繰り越した経費で,遠心場で一定流量で堰止め湖の水位を上昇させる剛性土槽が開発され,50gの遠心場でタム堤体の決壊に関する予備実験が実施された.

今後の研究の推進方策

1.高精度表面波探査と電気探査を併用し,安定化したと思われる中国四川大地震時に形成された天然ダムの内部構造を調査し,時間の経過に伴うダム堤体の変化を解明する.
2.大規模天然ダム堤体における極小アレーによる新しい微動探査を行う予定である.これにより,より深い所のダム堤体のS波速度構造を求めることができる.
3.遠心力場で,異なる力学特性および内部構造を有する天然ダムの決壊過程を調べる.解像度の高い高速ビデオカメラによるダム堤体の決壊過程を観察し,ダム堤体における水の浸透過程・堤体における内部侵食および決壊過程を解明する.
4.Kaikoura地震時に形成された天然ダムの変化過程および現状を調べて,ダム堤体の決壊危険度変化を解明する.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 成都理工大学/蘭州大学/長安大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      成都理工大学/蘭州大学/長安大学
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究] リエージュ大学/安徽理工大学/香港大学(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      リエージュ大学/安徽理工大学/香港大学
  • [国際共同研究] ポツダム大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ポツダム大学
  • [国際共同研究] 米国地質調査所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      米国地質調査所
  • [国際共同研究] 地質・核科学研究所(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      地質・核科学研究所
  • [雑誌論文] Small-strain shear modulus of volcanic granular soil: An experimental investigation2016

    • 著者名/発表者名
      Xin Liu, Jun Yang, Gonghui Wang, Longzhu Chen
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: 86 ページ: 15-24

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.soildyn.2016.04.005

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Layered internal structure and breaching risk assessment of Higashi-Takezawa landslide dam in Niigata, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Wang, G., Furuya, G., Zhang, F.Y., Doi, I., Watanabe, N., Wakai, A., Marui, H.
    • 雑誌名

      Geomorphology

      巻: 267 ページ: 48-58

    • DOI

      doi:10.1016/j.geomorph.2016.05.021

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Initiation processes for run-off generated debris flows in the Wenchuan earthquake area of China2016

    • 著者名/発表者名
      Hu W.、Dong X.J.、Xu Q.、Wang G.H.、van Asch T.W.J.、Hicher P.Y.
    • 雑誌名

      Geomorphology

      巻: 253 ページ: 468~477

    • DOI

      doi:10.1016/j.geomorph.2015.10.024

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation and dynamic analysis of a catastrophic rock avalanche on September 23, 1991, Zhaotong, China2016

    • 著者名/発表者名
      Xing Aiguo、Wang Gonghui、Yin Yueping、Tang Chuan、Xu Zemin、Li Weile
    • 雑誌名

      Landslides

      巻: 13 ページ: 1035~1047

    • DOI

      10.1007/s10346-015-0617-y

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of particle size and shear speed on frictional instability in sheared granular materials during large shear displacement2016

    • 著者名/発表者名
      Jiang Yao、Wang Gonghui、Kamai Toshitaka、McSaveney Mauri J.
    • 雑誌名

      Engineering Geology

      巻: 210 ページ: 93~102

    • DOI

      doi:10.1016/j.enggeo.2016.06.005

    • 査読あり
  • [学会発表] 最近発生した大規模天然ダムの内部構造と安定性評価2016

    • 著者名/発表者名
      王功輝
    • 学会等名
      (公)日本地すべり学会新潟支部・第44回地すべりシンポジウム「地震時地すべりの研究動向と対応計画」
    • 招待講演
  • [学会発表] 平成26年長野県北部地震により山地で発生した地すべりの機構解析2016

    • 著者名/発表者名
      大淵亮・佐竹亮一郎・若井明彦・王功輝・土井一生・渡部直喜・王純祥
    • 学会等名
      第71回土木学会年次学術講演会
  • [学会発表] 平成28年(2016年)熊本地震時に生じた南阿蘇村の流動性崩壊2016

    • 著者名/発表者名
      王 功輝・土井 一生・釜井 俊孝
    • 学会等名
      第55回日本地すべり学会研究発表会
  • [学会発表] 加速度・傾斜一体型センサーの開発とクリープ斜面での観測事例2016

    • 著者名/発表者名
      土井 一生・釜井 俊孝・佐藤 朗・王功輝・千木良 雅弘・小川内 良人
    • 学会等名
      第55回日本地すべり学会研究発表会
  • [学会発表] MPSを用いたネパール・ゴルカ地震における斜面崩壊の土砂移動の再現2016

    • 著者名/発表者名
      冨澤 奈岐沙・佐竹 亮一郎・若井 明彦・王 功輝・古谷 元
    • 学会等名
      第55回日本地すべり学会研究発表会
  • [学会発表] 天然ダムの決壊機構に関する実験研究2016

    • 著者名/発表者名
      阪本 さよ・王 功輝・釜井 俊孝
    • 学会等名
      第55回日本地すべり学会研究発表会
  • [学会発表] 連続地温測定に基づく地すべり土塊内における流動地下水脈の動態に関する一考察2016

    • 著者名/発表者名
      井上護・古谷元・末峯章・王功輝・本田純也
    • 学会等名
      日本応用地質学会北陸支部平成27年度研究発表会

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-08-22  

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