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2018 年度 実績報告書

データ同化手法を用いた斜面災害に対する近未来予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K01328
研究機関大阪産業大学

研究代表者

小田 和広  大阪産業大学, 工学部, 教授 (00185597)

研究分担者 小泉 圭吾  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10362667)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード数値解析 / 現地計測 / 体積含水率 / データ同化 / 雨水浸透 / 水分特性曲線 / ベイズ推定
研究実績の概要

平成30年度は次の成果を得た.すなわち,①H30年7月豪雨時のおける土中水分挙動を観測することが出来き,特に,地下水位の形成という非常に貴重な現象を観測することができた.②同定された土壌水分特性パラメータを用いたシミュレーション解析によって,降雨強度と擬似飽和体積含水率の関係を導いた.また,その結果に基づき,降雨量に基づく高速道路の通行規制基準の提案を行った.③ハイブリッド型斜面解析手法の実用化を目指し,同定された土壌水分特性パラメータを用い,体積含水率に関する通年の数値シミュレーションを実施した.それを通じ,提案手法の適用性の限界や改善点を明らかにした.④頻度の高い降雨では地下水位が生ぜず,以上降雨について地下水位が形成されるような境界条件の設定方法とそれに関わるパラメータのデータ同化に基づく決定法について提案した.また,同手法を7月豪雨時の観測結果に適用し,その再現性と妥当性を検証した.また,いくつかのケーススタディーから降雨強度が強いときに,地下水位が発現しやすいことを明らかにした.⑤逐次パラメータの調整が行われるMPFアルゴリズムによるデータ同化結果を使ったシミュレーションの予測精度について検討を行った.その結果,アンサンブル平均を使うとパラメータの変動の影響がでにくいことが分かった.
また,研究期間を通じ,本研究では,当初設定目標を達成した.すなわち,①データ同化手法を適用することにより,現場モニタリング結果をできるだけ忠実に再現できるように自動的に自己修正できるハイブリッド型斜面解析手法を開発した.②開発したハイブリッド型斜面解析手法に基づき,運用状況に応じた短時間先の斜面災害の危険度予測手法のプロトタイプを提案し,実用化に向けた課題を明らかにした.

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Availability of the particle filter methods on identification of soil hydraulic parameters based on field measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Ito, Kazuhiro Oda, and Keigo Koizumi
    • 雑誌名

      Proceedings of Asian Regional Conference of SMGE

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Method on Identification of Infiltration Characteristics of Unsaturated Decomposed Granite Soils2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Oda, Shin-ichi Ito, Keigo Koizumi3
    • 雑誌名

      7th International Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR 2019)

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RELATIONSHIP BETWEEN INITIAL QUASI-SATURATED VOLUMETRIC WATER CONTENT AND RAINFALL-INDUCED SLOPE DEFORMATION BASED ON A MODEL SLOPE EXPERIMENT2018

    • 著者名/発表者名
      Keigo Koizumi, Keiji Sakuradani, Kazuhiro Oda, Mitsuru Komatsu, Shinichi Ito
    • 雑誌名

      Journal of GeoEngineering

      巻: 13 ページ: 179-187

    • DOI

      dx.doi.org/10.6310/jog.201812_13(4).3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF A SLOPE DISASTER MONITORING SYSTEM FOR EXPRESSWAY OPERATION AND MAINTENANCE CONTROL2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Sakuradani, Keigo Koizumi, Kazuhiro Oda, Satoshi Tayama
    • 雑誌名

      Journal of GeoEngineering

      巻: 13 ページ: 189-195

    • DOI

      /10.6310/jog.201812_13(4).4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 初期擬似飽和体積含水率(IQS)測定手法の一提案2018

    • 著者名/発表者名
      西村美紀,喜多浩志,小泉圭吾,小松満,小田和広
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 2018発表論文集

      巻: - ページ: 235-238

  • [雑誌論文] 擬似飽和現象に着目した降雨強度と斜面崩壊に関する実験的研究2018

    • 著者名/発表者名
      岡崎滉大,小泉圭吾,伊藤真一,小田和広,笹原克夫,櫻谷慶治
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 2018発表論文集

      巻: - ページ: 235-238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 安国寺裏斜面におけるデータ同化結果を活用した斜面崩壊に対する危険基準の提案2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤真一,小田和広,小泉圭吾,酒匂一成
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 2018発表論文集

      巻: - ページ: 206-2011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 初期擬似飽和体積含水率に着目したのり面観測システムの試作2018

    • 著者名/発表者名
      小泉圭吾,福田芳雄,伊藤真一,小田和広,櫻谷慶治,森下泰
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 2018発表論文集

      巻: - ページ: 195-199

  • [雑誌論文] 現地計測結果に基づく初期擬似飽和体積含水率と降雨強度の関係性に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      山本健史,小泉圭吾,櫻谷慶治,小松満,伊藤真一,小田和広
    • 雑誌名

      Kansai Geo-Symposium 2018発表論文集

      巻: - ページ: 191-194

  • [雑誌論文] 融合粒子フィルタによって推定された浸透解析モデルの有用性の確率論的検証2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤真一,小田和広,小泉圭吾,櫻谷慶治,酒匂一哉
    • 雑誌名

      第9回土砂災害に関するシンポジウム論文集

      巻: - ページ: 191-194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 模型斜面を用いた擬似飽和体積含水率と斜面変形に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      櫻谷慶治,小泉圭吾,小田和広,伊藤真一,小松満
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 13 ページ: 183-192

    • 査読あり
  • [学会発表] 3週間程度の体積含水率の計測値に対するデータ同化2019

    • 著者名/発表者名
      小田和広,村川樹,伊藤真一,小泉圭吾,西村美紀
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 雨水浸透に伴う体積含水率の変化に対するデータ同化における観測ノイズの分散の影響2019

    • 著者名/発表者名
      村川樹,小田和広,伊藤真一,小泉圭吾,西村美紀
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 融合粒子フィルタによって同定された浸透モデルによる土中水分の予測解析2019

    • 著者名/発表者名
      小田和広,伊藤真一,小泉圭吾
    • 学会等名
      第22回土木学会応用力学シンポジウム
  • [学会発表] データ同化によって推定された浸透解析モデルを用いた地下水発生確率の算出2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤真一,酒匂一成,小田和広,小泉圭吾,西村美紀
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
  • [学会発表] 融合粒子フィルタを用いた境界条件を含む浸透解析モデルのデータ同化2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤真一,小田和広,小泉圭吾
    • 学会等名
      第22回土木学会応用力学シンポジウム
  • [学会発表] 初期擬似飽和体積含水率を用いた通行規制の運用に向けたセンサ設置位置の決定方法2018

    • 著者名/発表者名
      山本健史,小泉圭吾,小田和広,櫻谷慶治,小松満
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
  • [学会発表] 高速道路斜面防災への初期擬似飽和体積含水率の適用方法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      櫻谷慶治,小泉圭吾,小田和広,田山聡
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 原位置における擬似飽和体積含水率の測定手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      喜多浩志,小泉圭吾,小松満,小田和広,櫻谷慶治
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 擬似飽和体積含水率と降雨強度の関係に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      小泉圭吾,小松満,小田和広,伊藤真一,櫻谷慶治
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 京都府綾部市安国寺裏斜面における現地計測結果を用いたデータ同化2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤真一,小田和広,小泉圭吾,横川京香,鏡原聖史
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 京都府綾部市安国寺裏斜面における表層崩壊に着目した現地モニタリング2018

    • 著者名/発表者名
      山本健史,小泉圭吾,小田和広,笹原克夫,伊藤真一,藤本将光,鏡原聖史
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会

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公開日: 2019-12-27  

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