研究課題
本研究は、土石流の被害に対して構成材料や地形、人工構造物などが単独だけではなく複合的に影響することを明らかにし、それらを統合的に検討できる解析システムの提案を目的とした。細粒土砂が多く含まれる土石流に着目して、液相密度や代表粒径を適切に設定出来れば、従来手法の解析が可能なことを示した。本年度は、実験から細粒土砂の粒径と土砂濃度、無次元掃流力から細粒土砂の液相化を考慮した液相密度の推定式を示した。一方、極端な粒径比の土砂を用いた実験から粗粒土砂も液相化する可能性が示されたため、引き続き検討を進める。本年度も実験で橋が流木で閉塞する現象を検討し、閉塞は流木長と橋脚間距離が影響するだけでなく、橋に到達する流木濃度も影響することを明らかにした。橋脚0本や根付き流木モデルの検討では、濃度並びに流木長と余裕高の比が影響し、根付きは根無しの流木より小濃度で閉塞することを示した。得られた結果から、閉塞頻度や統計的手法から閉塞の境界条件を導出した。他にも地形や人工構造物の影響を災害事例や現地情報、一部は実験、解析から検討した。不明瞭な谷地形の土石流は解析で地形の設定方法を変える必要があること、連続発生する土石流による地形変化は到達範囲に大きな差がないこと、建物は阻害物となり土石流挙動が変化すること、道路幅の違いや谷との接続状況で流下堆積過程が変化して到達範囲や危険箇所が変わること、流路は土石流規模や材料に影響を受けることや湾曲・縮小箇所から氾濫堆積が確認出来ることを示した。地形や人工構造物を考慮する解析には高解像度DEMが適することを確認した。提案システムをGISと連携し、各要因が表現される解析モデルや入出力設定を改良したUIを実装してモデル統合を実施した。既往モデルとの比較検証を行い、提案システムでは各要因を表現する結果が得られ、防災対策を検討する効果的なツールになりうる。
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砂防学会誌
巻: 70 ページ: 3-11
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https://doi.org/10.3178/jjshwr.30.307
http://research.kyoto-u.ac.jp/academic-day/2017/kana_nakatani/
