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2018 年度 実績報告書

等高線地形モデルを用いた斜面崩壊・土石流・河道内土砂輸送の統合解析法構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H06769
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

山野井 一輝  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 特別研究員 (30806708)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
キーワード斜面崩壊 / 土石流 / 統合モデル / ストリームチューブ / 平成29年7月九州北部豪雨
研究実績の概要

降雨が斜面に浸透して斜面崩壊が発生し、それによって生産された土砂が土石流となって流下する一連の過程を対象とした統合シミュレーションモデルが実現できれば、被害の予測・推定、下流部における河道設計、また降雨条件を元にした警戒避難に非常に有用と期待できる。この実現に向け、本研究は流域地形を1次元チューブの集合に分割できる等高線地形モデルを用いた数値モデルの構築と適用を目指すものである。
2年目である2018年度は、飽和側方流を考慮した降雨流出モデルと、簡易Janbu法による安全率計算とDynamic Programmingによる最小安全率断面探査からなる斜面崩壊モデル、および高橋・中川(1985)の土石流モデルを、一つの解析プログラムにて一体的に計算できるシミュレーションモデルを構築した。これにより、降雨と地形条件から直接、水位、土砂濃度および堆積深さの時空間分布を推定可能となった。構築したプログラムは、昨年度等高線地形モデルの抽出を行った2017年九州北部豪雨の被災域である赤谷川流域に適用し、斜面部の崩壊・侵食プロセスと谷底部の堆積過程が適切に再現できることを確認した。
また、追加して、九州北部での現地調査結果を用いた土砂を考慮した流出・氾濫モデルによるシミュレーションも実施した。こちらのモデルでは崩壊・土石流は考慮されないが、下流部における氾濫過程を土砂込で解析できるものであり、今後等高線地形分割ベースの解析モデルと結合することで、氾濫過程までの統合的シミュレーション手法の構築を計画している。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] ストリームチューブによる地形分割を基にした表層崩壊解析手法2019

    • 著者名/発表者名
      堤大三,孝子綸図,山野井一輝,藤田正治
    • 雑誌名

      砂防学会誌

      巻: Vol.72, No.2 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水-土砂の流出氾濫統合モデルの構築とHPCによる朝倉市杷木地区への適用2018

    • 著者名/発表者名
      山野井一輝、大谷英之、陳建、大石哲、堀宗郎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol. 74, No. 5 ページ: I_889-I_894

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced Hazard Information and Methods for Appropriate Evacuation during Sediment Disasters2018

    • 著者名/発表者名
      Nakatani K., Yamanoi, K., Hasegawa, Y., Hayashi, S., Miyata, S., & Fujita., M.
    • 雑誌名

      Proceedings of INTERPRAEVENT2018 in the Pacific Rim

      巻: - ページ: pp. 1303-1309

    • 査読あり
  • [学会発表] 九州北部豪雨災害を対象としたストリームチューブ地形分割に基づく斜面崩壊-土石流統合モデルの適用2019

    • 著者名/発表者名
      山野井一輝,孝子倫図,堤大三,藤田正治
    • 学会等名
      砂防学会研究発表会岩手大会
  • [学会発表] Topotubeを利用した表層崩壊解析法の地震災害への適応2019

    • 著者名/発表者名
      中智昭,堤大三,山野井一輝
    • 学会等名
      砂防学会研究発表会岩手大会

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公開日: 2019-12-27  

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